Odak | Dijital İkiz: Üretim hattına yatırım yapmadan önce bunun mümkün olup olmadığını öğrenin
Şekil 1-Gartner'ın 2017'deki ilk on teknoloji trendi
Digital Twin nedir?
Şekil 2 - Profesör Michael Grieves, 2003 yılında "Dijital İkiz" konseptini önerdi
Şekil 3-Deloitte'un dijital ikizlerle ilgili mimarisi
Digital Twin'in kullanımı nedir?
Bu makale akademik bir makale değil, "Digital Twin" i uygulamaya koymamız gerekiyor Kısacası Digital Twin, sanal bir dünyada fiziksel bir üretim hattının modellenmesi, simüle edilmesi ve ardından "indirilmesi" olarak anlaşılabilir. Fiziksel dünyada, üretim hattının üretim durumu daha sonra gerçek zamanlı olarak elde edilebilir ve veriler istatistiksel olarak sunulabilir, MES / ERP'ye iletilebilir ve üretim hattı ayarlamasından gelen parametreler proses modifikasyonu için kabul edilebilir.
B & Rnin en son ACOPOStrak HMI'si, sanal sistem ile fiziksel sistem arasındaki bire bir yazışmayı gösterir. Simülasyon sistemi, ACOPOStrak'ın mevcut çalışma durumunu gerçek zamanlı olarak denetleyicide okuyabilir ve görüntüleyebilir. Ek olarak, simülasyon tamamlandığında, Kontrolör ayrıca sistemi çalıştırmak için doğrudan çalıştırabilir.
Digital Twin'in uygulama senaryoları nelerdir?
Dijital İkiz sayesinde, tasarımcılar aşağıdaki yönlerden başlayabilir
1. Üretim hattı montajından önce doğrulama
Üretim hattı tasarımının en zor kısmı nerede?
Üretim hattını tasarlayan kişi en net olmalıdır.İmalat için üretim hattı tasarımının en zor ve zaman alıcı kısmı doğrulama aşamasındadır çünkü bir ürünün üretimi birden fazla süreçten oluşur. Uygulanabilir olup olmadığını doğrulamak için hız, ivme ve aralık gibi parametreler yük altında doğrulanmalıdır ve bu işlem geleneksel olarak gerçek fiziksel cihazın gerçekleştirilmeden önce monte edilmesini gerektirir.
2. Sanal hata ayıklama
Açıkçası, sanal hata ayıklama, Digital Twin'in en iyi uygulamasıdır.Mühendisler için, fiziksel üretim hattı monte edilmeden veya hatta satın alınmadan önce programlar, mantık ve hareket ilişkileri geliştirmeye başlarlar ve ardından sistemde sanal parametre ayarlamaları gerçekleştirirler. , Sistem monte edildikten sonra, hızlı açılış hata ayıklamasını gerçekleştirmek için programı doğrudan indirin.Şu anda, sistem parametre optimizasyonu ve eşleştirme, erken sanal hata ayıklama aşamasında tamamlanmıştır.
3. İşlem değişikliği sırasında doğrulama
İkinci durum, mevcut üretim hattını yeniden kurmaktır Ancak, yeni üretim durumunu doğrulamalıyım, örneğin: sürgü eklemek, sürgüleri çıkarmak, sistem uygulanabilir mi?
Özellikle SuperTrak ve ACOPOStrak gibi esnek konveyör sistemleri için alt katmanları kendi palet çarpışma önleme mekanizmasına sahiptir, böylece bir program hatası olsa bile paletler (veya taşıdıkları ürünler) arasında çarpışmaya neden olmaz. Bu mekanizma, üretim hattı güvenliği için son derece önemlidir. Bununla birlikte, normal üretim sürecinde, sistemin ısı yayılımı ve gücü üzerindeki yükü artıracak ve hatta üretim döngüsünü azaltacak, tepsinin gereksiz tekrarlanan hızlanma ve yavaşlamasını önlemek için çarpışma önleme mekanizmasının tetiklenmesinden mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Digital Twin bu görevi mükemmel bir şekilde tamamlayabilir, sadece programın içeriğini simüle etmekle kalmaz, aynı zamanda transmisyon sisteminin çarpışma önleme mekanizmasını tam olarak yansıtabilir, böylece değişimden önce simülasyondaki çarpışma önleme mekanizmasının önlenmesini tamamlayabiliriz.
Dijital ikiz - üretim hattına yatırım yapmadan önce bunun uygulanabilir olduğundan emin olun
Pahalı üretim hatlarına yatırım yapan işletme sahipleri için, bunun uygulanabilir olup olmadığını doğrulamak çok gereklidir.Bu nedenle, SuperTrak ve ACOPOStrak, üretim hattı tasarımı için çok kritik olan ön doğrulama ve planlama için Digital Twin'i kullanabilir:
(1) Ulaşılabilir seviyeyi ve bunun için gereken en iyi elektromekanik eşleşmeyi bilin;
(2) Mekanik kurulum tamamlanmadan önce yazılım eşzamanlı geliştirme ve test;
(3) Süreç güçlendirme de önceden planlanabilir;
Şekil 4-Digital Twin fikrine dayalı üretim hattı tasarımı
Nasıl başarılır?
Şekil 5-B & R'nin üretim hattı tasarımının dijital ikiz mimarisinin uygulanması
1. Elektromekanik CAD tasarım yazılımı, fiziksel taşıma bölümünün geometrik boyutları ve kaydırıcının karşılık gelen parametreleri (boyut, ağırlık, merkez koordinatları, vb.) Dahil olmak üzere üretim hattının fiziksel boyutlarını ve özelliklerini sağlar.
2. Automation Studio'nun Kontrolü: Fiziksel kaydırıcı hareketi için, x, y, z ve rotasyon x, y, z'den oluşur ve mekanik parametreler, tüm fizik için bir kontrol nesnesi oluşturmak üzere bu kontrol modelleriyle birleştirilir. Füzyon.
Automation Studio'da SuperTrak / ACOPOStrak ve robotlar, işbirliğini sağlamak için aynı yazılım mimarisi altında koordine edilir ve servo sürücüler gibi aktüatörleri kontrol etmek için fiziksel bir denetleyiciye (endüstriyel bir PC) indirilir (robotları ve çevresel ekipmanı kontrol etmek için kullanılır) ve Trak'ın kaydırıcısı.
3. Sahne Görüntüleyici, üretim hattının geometrik görüntüsünü oluşturmak için CAD ile etkileşime girerken, Automation Studio, dinamik bir grafik görüntü oluşturmak için gerçek çalışan fiziksel nesne parametrelerini Sahne Görüntüleyiciye döndürür.
4. Üretim hattının mekanik parametreleri değiştiğinde, CAD sistemi yeni parametreleri Automation Studio'ya sağlayacak ve Automation Studio, SuperTrak / ACOPOStrak kaydırıcı hareketini ayarlamak için yeni bir program yürütecektir.
SuperTrak / ACOPOStrak tabanlı dijital ikiz tasarım, üretim hattı için yepyeni bir yöntem sağlayabilir, yatırım güvenliğini sağlayabilir ve yatırım getirisini artırabilir.
Referanslar:
https://blogs.gartner.com/smarterwithgartner/files/2016/10/TopTenStrTechTrends2017_Infographic_Final.png
Michael Grieves, Dijital İkiz: VirtualFactory Replication aracılığıyla Üretim Mükemmelliği, LLC, 2014
https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/cn/documents/cip/deloitte-cn-cip-industry-4-0-digital-twin-technology-en-171215.pdf
Kaynak: Intelligent Network
