罗克韦尔自动化 EMEA 战略业务开发、数字设计和 SaaS 负责人 Nicola Iovine 总结道：“随着越来越多的公司认识到部署数字孪生技术的巨大好处，Emulate3D 正在成为工业设计领域的强大引擎。与 ECM Technologies 的此次合作是对可实现目标以及如何实现更简化设计和调试的真实展示。我们期待着在 ECM Technologies 进一步进入数字领域时提供支持。”
- 热处理是一个复杂的多阶段过程，在从设计图纸到制造再到安装和调试的整个过程中会遇到多种挑战。
- 安装了罗克韦尔自动化解决方案，其中包括用于虚拟调试、吞吐量仿真和工业演示的 Emulate3D 数字孪生软件
- 与包括 MATLAB 在内的第三方软件实现无缝双向连接和交互
- 在交付生产线之前，PLC 代码的大部分已完全模拟、微调和最终确定
- 预先模拟可缩短关键路径的交付时间数月
- 即使完全移植到客户的软件，调试时间也缩短了 50%
- 项目按时交付，ECM 更有信心遵守截止日期
- 需要的现场会议和国际旅行更少
- 通过虚拟化项目，ECM 现在可以同时管理更多项目
当您将数字孪生解决方案与业界领先的过程仿真和可视化软件相结合，然后将它们应用于大型热处理设施时，金属产品仍然会变得更坚硬，但设计、安装和调试会变得容易得多。
得益于 Emulate3D™ 软件的部署，ECM Technologies（一家在设计和制造创新型模块化低压渗碳工业炉方面处于世界领先地位的公司）开发了一种解决方案，消除了与大型热处理工厂的开发、测试和部署相关的许多安装和调试挑战。
大规模热处理并非易事，尤其是当我们谈论汽车行业的产量时。现代热处理设施可能占据整个工厂，这就是为什么传统上会将其与复杂性相结合，并将其分包给具有成熟能力的公司。
然而，考虑到精益运营原则、成本控制以及及时制造和供应，一些汽车工厂正在寻求将热处理能力引入内部和现场。得益于数字化过程控制和数字孪生的结合，ECM Technologies 已经使这一切变得完全可行，在安装之前消除了许多传统风险。
挑战
热处理是一个复杂的多阶段过程，涉及大量过程变量，必须精确控制所有这些变量以保持质量和一致性。ECM 的低压渗碳过程涉及向钢制零件中注入碳，以使其更耐磨损和疲劳。该公司开发的真空过程允许操作员通过控制多个变量（包括每个阶段的长度和至关重要的真空压力）来精确控制扩散到金属中的碳量。
ECM Technologies 的自动化专家 Christian Dugit-Pinat 表示：“这涉及多个阶段。首先，在热处理之前对零件进行清洗，然后在真空中进行硬化，这可能需要长达六个小时。然后，在回火和最终处理之前，通过气体或油淬火快速冷却零件。总的来说，这可能相当于大约 10 到 13 小时的处理，以制造出典型的汽车变速箱组件。
“我们的电力驱动热处理工厂采用多腔室设计，”他补充道，“因此，具有各自且通常是独特的热处理‘配方’的多个零件可以并行通过生产线，每次可以有 50 到 80 个负载过渡。需要单独控制和管理每个负载，以确保达到更高的质量水平。”
解决方案
现代自动化技术完全能够在优化的参数范围内管理这些工厂，但设计、安装和调试是另一回事，许多问题和改进只有在启动阶段才会显现出来。
ECM Technologies 项目经理 Philippe Reymond 解释说：“我们受委托在墨西哥一家大型汽车工厂安装我们的 ICBP Jumbo 真空渗碳系统。我们面临着许多额外的挑战：我们不仅需要尽快启动生产，而且客户还指示我们使用他们的软件标准，这需要我们对现有代码进行全面重写。再加上此类订单的正常时间框架和复杂性，我们知道我们有很多工作要做。因此，我们开始研究如何使项目更简化、更快部署的方法。”
ECM 一直在将数字孪生技术视为满足这些需求的可能解决方案，而该项目为公司积极部署 罗克韦尔自动化的 Emulate3D 软件提供了动力。
“当我们在墨西哥的管道中安装了这个系统时，我们决定在罗克韦尔自动化工程师的帮助下使用 Emulate3D 进行一些模拟，”Reymond 解释道。“这个项目规模庞大，从时间安排的角度来看，在建成的项目上重写和测试 PLC 代码完全不现实，因此虚拟化模型是显而易见的解决方案。
“虚拟化为我们带来了巨大的优势，”他继续说道，“其中之一就是它与其他软件的连接性。我们不仅需要模拟设计的机械方面，还需要考虑热力学、过程物理学和各种流动，为此我们使用了 MATLAB，它可以将结果直接发送回数字孪生体。”
结果
通过使用 Emulate3D，ECM Technologies 能够在生产线交付之前全面模拟、微调和最终确定其大部分 PLC 代码，并估计通过与生产并行调试代码（而不是在安装后线性调试），可以将 ICBP Jumbo 项目的交付周期缩短多达五个月。
Reymond 补充道：“七年前，我们曾进行过类似的安装，当时没有使用罗克韦尔自动化控制解决方案或其 Emulate3D 软件，尽管我们当时使用了自己的软件，但项目仍然非常复杂。相反，这个新项目不仅按时交付，而且调试时间也缩短了 50%。即使使用客户自己的代码，第二个项目的速度也更快。现场会议也减少了，这减少了往返北美的差旅时间。”
此后，ECM Technologies 又赢得了客户的另一个订单，并被询问其他机会。“客户知道我们是从头开始编写这个项目的所有代码，”Reymond 解释道，“他们对安装和调试的速度印象深刻。我们现在正在考虑在其他项目中使用 Emulate3D，目前有三个项目正在进行中，我们肯定会将数字孪生体作为我们内部程序的一部分部署。 “通过虚拟化我们的项目，我们还可以同时管理更多的项目，因为输出的质量和速度更高，而且只需在客户的工厂花费更少的时间。”他总结道。
“许多压力都被消除了，必须解决生产线问题的压力肯定减轻了，这对所有参与者来说都是好事。我们也更加自信地尊重截止日期。现在，当我们说 7 月 1 日时，我们真的指的是 7 月 1 日！”
发布时间 2024年2月1日