Symulacja: od koncepcji do wirtualnego bliźniaka

209
2. Oprogramowanie w pętli (SiL)
Narzędzie SiL testuje oprogramowanie automatyzacji stojące za projektem fabryki — od wbudowanego oprogramowania po algorytmy i pętle sterowania. Oprogramowanie działa na platformie wirtualnej, co umożliwia weryfikację bez używania fizycznego sprzętu. Wczesne testy pomagają zidentyfikować błędy, których eliminacja na późniejszych etapach rozwoju mogłaby wymagać znacznych nakładów finansowych.
3. Sprzęt w pętli (HiL)
Następnie przychodzi czas na sprzęt. Zaczyna się od sterownika PLC lub kontrolera ruchu obsługującego wirtualną maszynę. Stopniowo dodawane są podzespoły sprzętowe, takie jak silniki, czujniki i systemy wizyjne, w wyniku czego powstaje środowisko hybrydowe. Narzędzie HiL jest często używane w motoryzacji, zwłaszcza w testach zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS).
4. Cyfrowe bliźniaki
 
Cyfrowy bliźniak to wirtualna replika produktu, procesu lub systemu. Odzwierciedla rzeczywiste działanie przy użyciu modelu CAD 3D połączonego z danymi przetwarzanymi w czasie rzeczywistym. Na przykład cyfrowy bliźniak robota pozwala producentom testować obciążenia, przepływy pracy i inne zmienne, aby umożliwić podejmowanie jak najlepszych decyzji.
5. Wirtualne bliźniaki
 
Cyfrowe bliźniaki mogą ewoluować do postaci wirtualnych bliźniaków, które symulują zaawansowane zachowania. Nie ma wyraźnej granicy, ale zazwyczaj cyfrowy bliźniak staje się wirtualnym bliźniakiem, gdy zostaje podłączony sprzęt, który zaczyna wymieniać dane w czasie rzeczywistym z działającym zakładem. Od tego momentu rozpoczyna się stałe działanie równoległe rzeczywistych do procesów.
Źródło obrazu: Omron

Sysmac Studio: zintegrowane środowisko programowania

Sysmac Studio to narzędzie symulacyjne firmy OMRON, które dostarcza inżynierom zaawansowane narzędzia do programowania, symulacji i monitorowania sterowników PLC, sterowników ruchu, systemów wizyjnych i innych urządzeń powiązanych z automatyką. Oto trzy główne korzyści, które wyróżniają je spośród innych rozwiązań w zakresie automatyki przemysłowej:
1. Logika bezpieczeństwa
Bezpieczeństwo to ważny aspekt projektowania fabryki, który jest często pomijany przez dostawców symulacji. Na etapie testów wirtualnych firmy zbyt często koncentrują się na wydajności systemu lub procesu, a problemy związane z bezpieczeństwem pozostają ukryte, przez co na znacznie późniejszym etapie rozwoju konieczne jest wprowadzanie modernizacji projektu. Produkt firmy OMRON jest wyjątkowy, ponieważ platforma symulacji 3D obsługuje logikę bezpieczeństwa, umożliwiając producentom przeprowadzenie kompleksowych testów bezpieczeństwa różnych elementów, takich jak wyłączniki awaryjne, kurtyny świetlne bezpieczeństwa i czujniki, a także opracowanie optymalnych strategii rozmieszczania i programowania takich elementów, jak na przykład drzwi ochronne maszyn.
2. Wirtualne debugowanie
Niewielu dostawców narzędzi do symulacji może zaoferować możliwość debugowania projektu zautomatyzowanego systemu w środowisku wirtualnym. Firma OMRON połączyła renderowanie i symulacje o wysokiej dokładności, aby stworzyć aplikację do debugowania 3D, która umożliwia wykrywanie nieprawidłowości — użytkownicy mogą wirtualnie podłączać czujniki i korygować konfigurację maszyny lub linii.
3. Biblioteka bloków funkcyjnych
Firma OMRON opracowała bibliotekę bloków funkcyjnych sterowników PLC, które mogą być używane w środowisku symulacji oraz w rzeczywistych zastosowaniach. Te składniki oprogramowania to pliki, które można pobrać do systemu sterowania w celu wprowadzenia do sterownika PLC wszystkich funkcji potrzebnych do obsługi danego zastosowania, co przyspiesza proces projektowania. Dzięki szerokiemu doświadczeniu firmy OMRON obsługiwane są takie obszary, jak spawanie, nawijanie, rozwijanie, narzędzia do montażu na wcisk, robotyka, ruch, kontrola i inne. Bloki funkcjonalne mogą być również używane w środowisku wirtualnym, co umożliwia tworzenie symulacji, które są znacznie dokładniejsze i znacznie bliższe rzeczywistości.

Rzeczywiste korzyści płynące z wirtualnej symulacji

Symulacja jest kamieniem węgielnym cyfrowej fabryki. Istnieje wiele realnych korzyści, jakie może przynieść, począwszy od łatwiejszego tworzenia procedur na wypadek wystąpienia nieprawidłowości i analizy wynikowej na potrzeby tworzenia strategii serwisowych, po umożliwienie równoległego rozwoju różnych obszarów projektu w celu optymalizacji wydajności i skrócenia czasu wprowadzania produktów na rynek dzięki skróceniu cykli planowania i projektowania nawet o 25%, a także wiele innych.