http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:04:35 來源:貝加萊
為了在調試之前及早發現新機器設計中的缺陷,OEM廠商正在越來越多地依賴使用數字孿生的仿真。

戴上VR或AR頭顯設備,機器開發人員可以直接與他們的模型進行交互,而且不會分散注意力。
dangninzaimeiyoujinxingquanmianceshideqingkuangxiajiucongcongwanchengxinjiqidegouzaoshi,cunzaizaitiaoshizhiqianhushishejizhongjibenquexiandefengxian。daonashi,duiyiwanchengjiqiderenhegenggaidoushijiqiangguihefeishide。zhejiushiweishenmeyouyuelaiyueduodejiqizhizaoshangzhengzaishiyongfangzhenmoxing——數字孿生——來快速、經濟地測試和實施新機器設計的原因。
在設計新機器時,OEM廠商的一大主要關注點是如何盡快將其製造出來並上市。項目延遲、複fu雜za化hua和he原yuan型xing失shi敗bai都dou會hui迅xun速su威wei脅xie到dao項xiang目mu的de經jing濟ji可ke行xing性xing。使shi用yong機ji器qi開kai發fa和he部bu署shu的de常chang規gui方fang法fa已yi不bu再zai能neng夠gou完wan成cheng這zhe項xiang任ren務wu。而er這zhe恰qia恰qia是shi數shu字zi孿luan生sheng發fa揮hui作zuo用yong的de地di方fang。數shu字zi孿luan生sheng伴ban隨sui著zhe機ji器qi的de整zheng個ge生sheng命ming周zhou期qi從cong概gai念nian規gui劃hua到dao售shou後hou服fu務wu。它ta的de開kai發fa、調整、改進和測試與真實機器同步進行。通過仿真可以及早發現任何設計缺陷或必要的更改,從而避免以構建物理原型為代價。
對生產過程進行仿真
chuleduijiqideyingjianheruanjianjinxingfangzhenzhiwai,shuziluanshenghaibixutigongbizhendeshengchanguochengdeshishibiaoshi。liru,duichuansongdaishangdechanpinyundongjinxingfangzhen,youzhuyujinzaofaxianqianzaidepengzhuang。“仿真工具需要結合實際控製器來顯示高速過程,”貝加萊仿真與數字孿生技術研發團隊負責人Kurt Zehetleitner指出道。“因此,除了性能強勁之外,它還必須提供實時能力。”industrialPhysics完wan全quan滿man足zu這zhe兩liang個ge標biao準zhun。借jie助zhu集ji成cheng的de實shi時shi物wu理li引yin擎qing,該gai軟ruan件jian可ke以yi對dui動dong態tai機ji器qi行xing為wei進jin行xing三san維wei仿fang真zhen。影ying響xiang物wu料liao流liu的de所suo有you作zuo用yong力li都dou可ke以yi通tong過guo數shu字zi孿luan生sheng進jin行xing測ce試shi。機ji器qi開kai發fa人ren員yuan可ke以yi即ji時shi獲huo得de視shi覺jiao反fan饋kui,以yi了le解jie不bu同tong的de機ji器qi組zu件jian組zu合he會hui如ru何he影ying響xiang機ji器qi行xing為wei。不bu必bi要yao的de停ting機ji也ye可ke以yi得de到dao迅xun速su識shi別bie和he排pai除chu。
導入CAD數據
industrialPhysics使用機器的CAD數據生成數字孿生。開發人員隻需以STEP格式導入此數據,即可快速輕鬆地創建數字孿生。然後,數字孿生可以用來測試不同的運動布置、組件配置和代碼更改將如何影響機器。貝加萊已將industrialPhysics集成到其Automation Studio工程環境中。“仿真工具和Automation Studio之間的直接鏈接意味著,開發人員能夠在PC上以硬件在環或軟件在環配置的方式運行機器的虛擬模型,並連接到控製器上,”Zehetleitner說道。

3D仿真軟件industrialPhysics使用CAD數據來創建數字孿生。開發人員隻需以STEP格式導入此數據,即可快速輕鬆地創建數字孿生。
虛擬現實
為了使開發人員能夠直接與仿真的機器進行交互而不受外界幹擾,模型需以三維呈現。industrialPhysics提供在虛擬現實或增強現實頭顯中查看數字孿生的選項。開發人員可以在三維空間中體驗設計的機器,甚至是四維的運動仿真。“借助VR頭顯設備,開發人員可以在仿真運行時評估生產過程。還可以連接到真實控製器或測試處理,”Zehetleitner說道。與VR頭顯不同,AR頭(tou)顯(xian)可(ke)以(yi)將(jiang)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)疊(die)加(jia)在(zai)機(ji)器(qi)的(de)真(zhen)實(shi)環(huan)境(jing)上(shang)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)計(ji)劃(hua)和(he)開(kai)發(fa)具(ju)有(you)移(yi)動(dong)物(wu)體(ti)的(de)機(ji)器(qi)時(shi)測(ce)試(shi)假(jia)設(she)情(qing)景(jing)。信(xin)息(xi)可(ke)以(yi)從(cong)控(kong)製(zhi)器(qi)中(zhong)實(shi)時(shi)獲(huo)取(qu),並(bing)結(jie)合(he)仿(fang)真(zhen)一(yi)起(qi)查(zha)看(kan)。僅(jin)需(xu)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)即(ji)可(ke)將(jiang)VR和AR係統輕鬆地集成到軟件中。然後,industrialPhysics仿真模型就可以直接顯示在VR或AR頭顯中,而不是PC屏幕上。

貝加萊研發團隊負責人–-仿真和數字孿生 Kurt Zehetleitner
“industrialPhysics基於高精度的實時物理引擎,該軟件可以對生產過程進行實時逼真的仿真。”
虛擬調試
在(zai)開(kai)發(fa)完(wan)機(ji)器(qi)的(de)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian),並(bing)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)後(hou),就(jiu)該(gai)進(jin)行(xing)虛(xu)擬(ni)調(tiao)試(shi)了(le)。借(jie)助(zhu)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng),調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)可(ke)以(yi)不(bu)斷(duan)重(zhong)複(fu)進(jin)行(xing),直(zhi)到(dao)所(suo)有(you)一(yi)切(qie)達(da)到(dao)最(zui)佳(jia)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)為(wei)止(zhi)。隻(zhi)有(you)在(zai)虛(xu)擬(ni)調(tiao)試(shi)中(zhong)一(yi)切(qie)進(jin)展(zhan)順(shun)利(li),才(cai)會(hui)構(gou)建(jian)第(di)一(yi)個(ge)物(wu)理(li)原(yuan)型(xing)。“虛xu擬ni調tiao試shi與yu真zhen實shi調tiao試shi相xiang比bi非fei常chang便bian宜yi。因yin此ci,你ni可ke以yi使shi用yong數shu字zi孿luan生sheng排pai除chu盡jin可ke能neng多duo的de錯cuo誤wu,並bing在zai構gou建jian和he調tiao試shi真zhen實shi機ji器qi之zhi前qian進jin行xing必bi要yao的de原yuan型xing迭die代dai,”Zehetleitner解釋道。這對投資回報率會產生積極的影響。
控製櫃中的數字分身
然(ran)而(er),數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)益(yi)處(chu)並(bing)不(bu)會(hui)隨(sui)著(zhe)調(tiao)試(shi)而(er)結(jie)束(shu)。工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)下(xia)的(de)互(hu)聯(lian)工(gong)廠(chang)會(hui)產(chan)生(sheng)和(he)處(chu)理(li)大(da)量(liang)運(yun)行(xing)數(shu)據(ju)。數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)利(li)用(yong)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)。“通過提供機器的實時數據,數字孿生可以像控製櫃中機器的虛擬副本一樣運行,”Zehetleitner解釋道。如果實際機器的行為與數字孿生的行為有所偏離。例如,由於軸承磨損則會立即檢測到差異。收集到的數據可用於預測性維護、故障報告或遠程維護係統。
shuziluanshengzaijiqixuyaoshengjihuokuozhandeshihouyekeyitigongbangzhu。zaicaozuoguochengzhonghuodededongjiankeyifankuihuikaifaguochengzhong。jiqizhizaoshangkeyishiyongfangzhenmoxinglaiceshijihuadexiugai。zheyangkeyizuidaxiandudijianshaojiqitingjiyishishigenggaisuoxudeshijian。

數字孿生的開發、調整、改進和測試與真實機器同步進行。這有助於及早發現任何設計缺陷、不一致或必要的更改。
數字孿生作為服務
為了支持希望創建數字孿生的客戶,貝加萊提供了專門的服務包。貝加萊開發人員使用現有的CAD數據建立機器的複雜模型,這是使開發項目順利啟動的一種快捷經濟的方式。在貝加萊的工程工具Automation Studio中(zhong),數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)用(yong)於(yu)初(chu)始(shi)驗(yan)證(zheng)和(he)集(ji)成(cheng)測(ce)試(shi)。這(zhe)使(shi)整(zheng)個(ge)開(kai)發(fa)項(xiang)目(mu)立(li)刻(ke)變(bian)得(de)更(geng)具(ju)可(ke)預(yu)測(ce)性(xing),並(bing)能(neng)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)管(guan)理(li)。數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)還(hai)可(ke)以(yi)立(li)即(ji)用(yong)於(yu)各(ge)個(ge)開(kai)發(fa)團(tuan)隊(dui)內(nei)部(bu)的(de)溝(gou)通(tong)交(jiao)流(liu)。