機器智能與創新——貝加萊基于模型的工程開發

       如圖2所示，對于生產和制造商而言，生產的工藝配方、尺寸規格、材料對象、工藝流程、設備狀態、訂單規模、人員水平等都是變化，而生產又是緊迫的，因此，也會要求機器必須具有非常強的適應變化的能力，這就為機器與產線制造商提出了挑戰：

　　對于機器與產線集成商而言，提供應變能力的設備與產線成為了必然，但是，測試驗證是非常昂貴且耗時的環節，得益于數字化設計技術的發展，可以對整個機器的生產流程進行仿真，并與控制系統實現協作，在機械的速度、摩擦力情況下的工作狀態可以被3D方式呈現，也可以在后續的人員操作培訓階段，通過AR/VR連接，實現交互式培訓。

　　這是智能制造的難題，也是今天產業特別重視“工業軟件”的原因，因為，它包含了大量已有的機械對象模型在IndustrialPhysics這類軟件中，也包括像Automation Studio 中，快速構建一個機器的電控系統，并通過兩者的銜接實現機電測試仿真，提供基于模型的開發便利。

　　它如何運行?

　　為什么說“簡 • 易”，就是要使用起來方便快捷，IndustrialPhysics B&R Edition是由貝加萊與machineering 公司共同開發，支持與Automation Studio接口連接的版本， 支持基于模型開發，無論其實現的細節程度如何——建模、仿真和虛擬調試全都融入其整個產品組合中。

　　B&R industrialPhysics使用CAD數據來創建數字孿生。數據以STEP格式導入，這意味著仍然可以使用CAD 設計中最重要的屬性，例如質量和密度。此外，B&R industrialPhysics還為各個機械組件提供了額外的屬性，以及組件和控制器接口的自由度。開發人員可以立即在PC上啟動虛擬模型，并連接到軟件或硬件在環配置中的控制器。

　• 更為使得機器具有適應變化生產的能力?

　　• 機器最大的極限產能在哪里?

　　• 在不同狀態下的工藝最優參數應該如何?

　　• 如何讓知識復用，加速開發?

　　• 如何快速交機?

圖 3 通過 IndustrialPhysics 可以與 Automation Studio 建立連接

　　工作流程，如圖3所示，簡述如下：

1、將CAD(*.step文件)導入industrialPhysics;

2、在industrialPhysics中定義模型接口(I/O列表);

　　3、配置目標(PLC)的TCP/IP連接并使用HIL(硬件在環)助手導出I/O列表，將創建一個包含通信庫的ZIP文件;

　　4、將I/O列表導入機器的AS項目，這些連接將鏈接到AS 中的機器軟件，將項目下載到目標;

　　5、在industrialPhysics開始仿真時，目標和仿真之間的通信是通過TCP/IP建立的。

　　它可以做什么?

圖 4 建模仿真開發可以實現的能力

　　• 加速產品上市：即使機器在變化，也能快速測試并出機，交付客戶。

　　案例

　　01機器開發或虛擬培訓

　　對于企業的機器開發，以及大學教學或實驗，可以采用IndustrialPhysics等構建一個機器或產線進行虛擬測試與驗證，也可以進行人員培訓與實驗，其中有一些已有的開發的機器應用，如：針對臥式包裝的過程、針對飛剪的過程。

02構建產線的數字孿生系統

　　ACOPOStrak的生產運行仿真，空間干涉等測試驗證， 如：ACOPOStrak的數字孿生體。

　　03AR/VR場景

　　針對教學與機器培訓，可以讓操作人員對機器進行基于AR/VR的連接，并可以有最為直觀的體驗，提升培訓效率。

　　如何獲得 IndustrialPhysics ?

　　請訪問貝加萊官方網站“下載”，選擇Sof tware/Simulation，即可看到包括IndustrialPhysics貝加萊版的下載鏈接，點擊下載。

　　如圖4，建模仿真可以達到以下效果：

　　• 加速開發周期：因為數字化環境中的設備可以快速的調整;

　　• 硬件在環測試：通過HiL測試，即可快速生成代碼并直接到PLC上運行;

　　• 實現并行工程：在機器的設計制造階段，即可進行測試驗證;

　　• 早期安全測試：無論是空間碰撞、干涉，還是人員安全，可以安全環境下進行優化;

　　• 物理極限測試：在實際機器上，這是危險的，而在虛擬環境下，這個可以大膽嘗試;

　　• 確認項目瓶頸：提前發現問題，避免返工帶來的成本和時間浪費;

　　• 優化溝通效率：不管是項目的多方協調，還是售前展示、或者培訓交流，都是可行的;

　　• 創新時間空間：賦予工程師各種可能性的測試驗證;

圖 5 IndustrialPhysics 的官網下載

　　下載IndustrialPhysics B&R 版本軟件并注冊，可以基于已有的模型做開發，對于更高級的自建模型開發若需要獲得支持及授權，可直接聯系貝加萊技術支持與培訓部:021- 54644800，也可以在微信服務號中留言，留下您的信息，可以獲得貝加萊TM培訓模塊或本地工程師編寫的應用指南。