數字仿真深度應用,打造智慧物流“虛擬調試”加速引擎
沈陽新松機器人自動化股份有限公司(以下簡稱“新松”)成立于2000年,是一家以機器人技術和智能制造解決方案為核心的高科技上市公司。新松擁有國家級研發創新團隊,堅持走自主創新之路,書寫了中國機器人發展史上百余項“行業首創”!作為國家機器人產業化基地,新松以智能制造為業務主攻方向,為產業升級提供全體系核心支撐,打造了以自主核心技術、核心零部件、核心產品及行業系統解決方案為一體的全產業價值鏈。
- 物理碰撞效果不合理、難以實現
- 傳統電氣調試費時費力成本高
- 缺乏簡單、高效、低成本的系統設計方案驗證途徑
- Emulate3D數字化仿真平臺
- 驗證了貨位計算和避讓程序
- 避免不合理的物理碰撞
- 提高現場調試效率,方便內部技術交流
- 提高客戶信任度和滿意度,助力市場拓展
挑戰
放眼當下,成熟的數智技術已經如水般滲透并滋養著各細分行業。在機器人與物流集成領域,以數字孿生仿真為代表的技術的深度應用,正大幅提升企業從設計、調試到運營的效率。
多年來,新松機器人自動化股份有限公司(簡稱“新松機器人”)憑借領先的移動機器人和智能倉儲物流解決方案,為國內外各行業頭部用戶,打造了許多標桿工程。在關鍵的電氣調試環節,該企業借助羅克韋爾自動化的Emulate3D?數字化仿真平臺,打開了一扇通往“虛擬調試”的大門。
解決方案
數字孿生仿真:電氣調試的更優解
如今的現代化生產,需要非常多的自動化設備,而傳統的安裝調試需要機械、電氣、自動化等工程師,在車間現場耗時費力地協作。如此不僅成本高,想解決調試階段出現的問題,周期也非常長。如何簡單、直觀、高效,并且低成本地驗證系統設計方案,是當前許多企業面臨的共同痛點。
在物流集成領域,采用傳統電氣調試的企業仍占多數,已經越來越難滿足市場對敏捷響應和復雜應用場景的需求。以新松機器人為例,其過去的橡膠卷輸送系統會采用貨物撞擊阻擋,靠撞停延時保證貨物位置準確的方案。但由于貨架都是不規格的異形結構,很多復雜的物理碰撞并不合理、難以實現,傳統調試又無法快速驗證避讓和貨位計算程序。
有幸的是,近年來,數字孿生技術的深度應用,拓寬了傳統機械仿真的范疇,讓“虛擬調試”功能得到更多關注。綜合來看,“虛擬調試”可在設備進場前完成輔助設計,驗證程序邏輯、動作干涉、生產流程等,不僅能減少調試時間和成本,企業還能識別潛在改進機會,讓設備的自動化等功能更加完善。
與此同時,“虛擬調試”提升了電氣調試過程中軟件使用的占比,十分契合當前的智能化發展浪潮,也成為了新松機器人提升自身數字化競爭力的不二之選。
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卓越仿真軟件,三步走助力破局
針對過去廠內大量非標自動化系統程序驗證難的痛點,新松機器人選擇與羅克韋爾自動化攜手,期望借助領先的電氣仿真軟件Emulate3D完成數智升級。
在項目實施過程中,羅克韋爾自動化用三步走,幫助其高效、高質量地實現了虛擬調試功能:
①真實模型搭建:眾所周知,仿真模型的準確度會直接決定虛擬調試的最終效果。因此在建模環節,為達到逼真效果,項目團隊基于Emulate3D在系統內圍繞貨架的長寬高尺寸設置、位置擺放,搭建了堆垛機等系統的真實機械模型。
值得一提的是,Emulate3D能支持導入和導出多種主流的3D格式文件,模型還可根據動作屬性劃分層級,并通過靜止對象合并實現簡化,十分方便客戶未來的編輯工作。
②動作添加:為了更好地連接PLC,導入的模型通過Emulate3D軟件QuickLogic圖形化語言的方式,可實現自定義腳本和數據接口的創建。其中,客戶現場的輸出信號主要涉及提升機高低速切換、堆垛機位置控制等,輸入信號則包含提升機限位開關反饋、堆垛機位置反饋等。
得益于Emulate3D高效的開發體系和簡單的操作步驟,新松機器人可以更快完成數據和邏輯的映射,這也為快速和精準實現虛擬調試功能,打下了堅實基礎。
③虛擬調試:在完成動作添加后,項目團隊將軟件打造的仿真模型,分別與輸送機和堆垛機的PLC連接,通過PLC與模型交互模擬出入庫動作。與此同時,團隊對人物動作也做了進一步編程,使用示教點指定行走和手臂運動的目標位置,實現了人物行走、搬運貨物、點擊按鈕等動作。
目前,該項目已進入試運行階段。借助Emulate3D的強大性能與羅克韋爾自動化專業的工程實施服務,新松機器人已經成功在計算機上驗證了貨位計算和避讓程序,避免了不合理的物理碰撞,有效提高了現場調試效率。
成果
多年來,羅克韋爾的Emulate3D數字化仿真軟件,以其豐富的設備組件庫、便捷的虛擬電控調試功能、領先的虛擬現實技術、逼真的細節表現力,以及靈活的二次開發能力,獲得了物流、鋼鐵、醫藥、OEM等眾多行業頭部企業的青睞。
借助Emulate3D優秀的高精度模型,新松機器人能在無需物理硬件的情況下,還原復雜的真實物理碰撞效果,高效完成測試、調試和優化應用程序代碼。不僅如此,Emulate3D還支持多種主流通訊協議和各品牌PLC。新松機器人借助內置豐富的通用工具、設備組件庫,以及JS、QuickLogic等通用編程語言,可以更高效地完成建模和二次開發,節省大量時間和精力。這對于物流這類對交付周期要求高的行業而言,能較大程度釋放“虛擬調試”帶來的價值。
一直以來,作為生產性服務業鏈主企業,羅克韋爾自動化致力于幫助中國企業擁抱數字化浪潮,進一步提升面向海外市場的核心競爭力。現如今,基于Emulate3D強大的數字孿生硬實力,新松機器人得以在國外內的大型展會上,將自身智能倉儲物流等解決方案,用酷炫直觀的3D動畫形式展示給更多合作伙伴和客戶,為提高客戶信任度和滿意度,以及未來拓展市場貢獻巨大力量。
展望未來,隨著數字虛擬模型的準確度、運行速度不斷提升,羅克韋爾自動化也將繼續為新松機器人新增更多的功能,包括三維實時監控系統的開發、維修和操作人員虛擬培訓等。與此同時,羅克韋爾自動化也將為更多細分行業企業插上數智技術的翅膀,擁抱高質量發展的未來。
發布時間 2024年3月1日