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调和所有工业自动化系统的两种真理

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戴着VR头盔的男士正在管理工业自动化

我最近会见了一位来自大型快速消费品公司的客户,他表示,他们面临的挑战根源在于,每个工业自动化系统都包含两个真实描述:一个是物理描述,另一个是逻辑描述。由于开发过程的原因,这两种真实描述很少能够保持一致。

物理真实描述是系统或机器的CAD模型,逻辑真实描述则是控制系统。它们的不一致性在项目的调试阶段达到顶峰,因为这是它们首次被组合在一起。结果往往是系统在某些方面的运行低于预期,或者需要进行高昂的修改以满足规范。

这两种真实描述即使只有很小的不一致,也会导致系统性能不佳,而在调试阶段进行更改和延迟所带来的成本,可能对系统的盈利能力造成灾难性影响,并使进一步的自动化决策受到质疑。

数字孪生可以在设计过程的早期阶段(在金属切割和混凝土浇筑之前)将这两种真实描述结合起来,从而能够安全、准确地观察、测试、调试和验证机械系统与逻辑系统的联合运行。额外的好处是,在这个早期阶段,负责每种真实描述的团队之间的冲突更少,因为更改更容易实施。

在数字世界中测试系统

通过创建一个包含 CAD 和系统实际运行逻辑的动态数字孪生体,您可以在虚拟环境中对系统进行全面测试,与调试阶段相比,变更成本极低。

3D仿真和仿真软件 提供了一个理想的平台,用于创建动态数字孪生体。借助该平台,您可以导入多种标准格式的 CAD,创建运动学行为以反映真实系统的运动,并通过标签浏览器将模型控制项连接到真实控制系统。然后,您只需创建负载来驱动系统,您的数字孪生体即可通过您将在真实系统中使用的 HMI 进行实时操作。

这两个潜在的冲突事实现在在虚拟环境中得到了准确呈现。在投入任何资源进行制造之前,可以对其完整操作进行全面且可重复的验证和演示。

当实际系统在现场组装并连接到控制系统时,您可以确信不会遇到任何逻辑操作或顺序问题。这些问题将在项目的虚拟调试阶段提前被识别并解决。

各方皆大欢喜

经过严格虚拟测试和调试的系统对所有人都有益。生产工人获得经过更彻底测试、性能符合规范的系统。系统集成商可以更准确地预测调试时间并据此规划。当项目按时且按预算完成时,所有利益相关者都将受益。

虚拟调试的应用不仅带来实实在在的回报,还提升了实施工业自动化系统过程的信心,从而为整个流程增值。

发布时间 2019年6月17日


Ian McGregor
Ian McGregor
Business Development Manager, Emulate3D, a Rockwell Automation Company
Ian McGregor is Global Emulate3D Business Development Manager with Rockwell Automation, and specialises in the application of dynamic digital twins to offline controls testing and throughput simulation in manufacturing, material and baggage handling. He has more than 30 years of industrial simulation and emulation experience and has lived and worked in England, France, Singapore, Japan, and the United States. He has a BSc Hons degree in Mechanical, Aeronautical, and Production Engineering from Kingston Polytechnic, UK, a Diplome d'Ingenieur in Applied Computing from the Universite de Technologie de Compiegne, France, and a Masters degree in Computer Integrated Manufacturing from the Cranfield Institute of Technology in the UK. In 2005 he co-founded Emulate3D to develop a better framework for simulation and emulation, and in 2019 Emulate3D was acquired by Rockwell Automation to reinforce their digital solutions offering.
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