Soluţii virtuale de fabricație pentru automatizare Cum pot fi simulate şi cum pot fi optimizate procesele de producţie complexe, de la proiectare până la punerea în funcţiune virtuală?

Soluţii de fabricaţie virtuale pentru automatizare

În timp ce Industrie 4.0 pătrunde lent în procesele de producţie, fabrica digitală s-a impus deja de multă vreme în multe domenii. Soluţiile corespunzătoare fabricii digitale ajută deja companiile la definirea, validarea, simularea şi optimizarea eficientă şi profitabilă a proceselor de producţie.

Automatizarea virtuală a proceselor de fabricaţie începe cu mult înainte de startul producţiei, adică în faza timpurie de definire a layout-ului şi de planificare a procesului. Aceasta se întinde apoi de la alegerea variantei optime de fabricaţie până la ingineria concretă cu configurarea detaliată a instalaţiei, precum şi simularea roboţilor, a maşinilor şi programarea offline.

Prin utilizarea componentelor mecatronice şi a resurselor şi prin definirea logică, schematică a celulei sau a liniei de fabricaţie, se poate defini şi ilustra mult mai simplu şi mai ales mult mai realist comportamentul exact al celulei. Un geamăn digital definit astfel poate fi legat şi de sistemul de comandă real. În acest mod se poate asigura coincidenţa comportamentului simulat cu cel real, deoarece simularea se bazează pe aceeaşi logică utilizată la programarea PLC. Şi astfel corespunde cu comportamentul ulterior real al instalaţiei.

Nu există întotdeauna layout-uri din componente standard.

Cu atât mai importantă este integrarea componentelor specifice părţilor de construcţie în layout-uri existente. La modul ideal, o astfel de infrastructură software atât de deschisă ar permite in egală măsură o cooperare mult mai ușoară cu partenerii din domeniul tehnic, printr-un schimb de date, standardizat si neutru, al tuturor informațiilor legate de instalatie sau de dispozitive, inclusiv definițiile cinematice si logice. În acest scop se pretează, printre altele, standardul AML. În completare este disponibil PLCOpen ca şi interfaţă de comunicaţie pentru interconectarea sistemelor de comandă virtuale sau reale ale instalaţiilor şi roboţilor.

Privire în practică

Prin îndeplinirea criteriilor menţionate mai sus, se poate utiliza modelul virtual de instalaţie FASTSUITE Edition 2 ca geamăn digital pentru validarea prematură a sistemului de comandă al instalaţiei (SPS/PLC). Acest lucru duce la durate de proiectare semnificativ reduse.

FASTSUITE Edition 2 utilizează la simulare o extensie „Shared Memory“.Sistemul de comandă scrie datele simulării în Shared Memory. Sistemul de vizualizare 3D citeşte aceste date ale simulării. Această extensie Shared-Memory face totodată posibilă înlocuirea emulatoarelor de comandă utilizate până atunci în faza de preluare chiar cu componente reale ale comenzii şi, implicit, efectuarea unei validări PLC şi a unei puneri în funcţiune virtuală.  Din cauza faptului că întregul layout constă deja din modele de simulare mecatronice, interconectarea modelului digital al instalaţiei cu Software-in-the-Loop sau Hardware-in-the-Loop se autoimpune. Astfel, poate fi testat modelul virtual cu sistemul de comandă real, înainte ca instalaţia reală să fie pregătită pentru punerea în funcţiune. O punere în funcţiune virtuală este compatibilă cu workflow-uri paralele între ingineria instalaţiei şi crearea softului şi reduce astfel riscurile, erorile şi timpii morți în producţie.

Imediat ce au fost puse în funcţiune insulele de fabricaţie se poate utiliza acelaşi layout virtual pentru a introduce piese şi produse noi cu funcţiile de programare offline. Activitatea Teach-in laborioasă şi întreruperea producţiei care o însoţeşte nu mai este necesară.

Făcând abstracţie de soluţiile utilizate, un lucru este sigur:

O configurare virtuală a procesului oferă un potenţial clar pentru configurarea eficientă a proceselor de fabricaţie.

Pot acestea deveni utilizabile? Pentru asta vă ajutăm cu plăcere !