虚拟试运行

2016年5月25日文章  

在计算机上进行试运行:生产设备的虚拟调试可以降低工作量和成本。

无论是手机、电视还是汽车:公司新产品市场发布的间隔越来越短。不仅产品研发必须适应这一短暂的创新周期,生产设备同样需要越来越快地获得匹配或重新设计。生产线的调试对于系统运营商来说是一项复杂而昂贵的过程。通过生产设施的虚拟调试,这些成本可以获得显著降低。
 

其前提是,必须对现实中的设备进行虚拟绘图,而且忠实细节。对于这样一个图像,我们需要机器中所有单独部件的全方位模型。这些包括几何CAD数据,以及设备部件的运动学模型。例如在气动气缸中,几何数据由尺寸等元素构成。运动学模型对运动进行简化描述,即活塞杆的伸出和缩回。为了尽可能真实地进行虚拟调试,还需要复杂的物理行为模型。对于气缸可以计算空气压力,由此模拟活塞杆的实际运动。

虚拟调试节省时间和成本

如果将单独设备组件的所有几何、运动学和物理模型相互结合,则可以形成具有极为接近现实的特性的整体虚拟图像。由此可在规划早期阶段计算生产中的节拍频率。之后将进行考虑,这一节拍频率是否足够,或是必须提高速度。

通过虚拟调试,在实际设备安装前便可实现首次流程优化。控制软件同样能够在早期设计阶段获得平行开发。这不仅具有经济优势,因为调试时间得以缩短。这也增加了安全性,因为不同的测试环境能够以虚拟形式进行运行,以对例如移动进程与编程中的错误及其影响进行检查。

AVANTI研究项目

设备制造商需要部件的详细行为模型,以进行虚拟调试。在研究项目AVANTI中,费斯托与合作伙伴摸索出一套方法,使设备制造商可以应用这些数据,但却不会透露过多关于产品的细节。

研究实验工厂

费斯托同样在内部对虚拟调试进行研究。研究实验工厂(REF)是一个借助科研项目开发出的生产设施,以此为工业4.0开发与测试试点应用。其中还应用了虚拟调试。

此视频展示了借助费斯托教学培训体系3D模拟软件Ciros所进行的“拆包”工序的虚拟调试。