机器智能与创新——贝加莱基于模型的工程开发

       如图2所示，对于生产和制造商而言，生产的工艺配方、尺寸规格、材料对象、工艺流程、设备状态、订单规模、人员水平等都是变化，而生产又是紧迫的，因此，也会要求机器必须具有非常强的适应变化的能力，这就为机器与产线制造商提出了挑战：

　　对于机器与产线集成商而言，提供应变能力的设备与产线成为了必然，但是，测试验证是非常昂贵且耗时的环节，得益于数字化设计技术的发展，可以对整个机器的生产流程进行仿真，并与控制系统实现协作，在机械的速度、摩擦力情况下的工作状态可以被3D方式呈现，也可以在后续的人员操作培训阶段，通过AR/VR连接，实现交互式培训。

　　这是智能制造的难题，也是今天产业特别重视“工业软件”的原因，因为，它包含了大量已有的机械对象模型在IndustrialPhysics这类软件中，也包括像Automation Studio 中，快速构建一个机器的电控系统，并通过两者的衔接实现机电测试仿真，提供基于模型的开发便利。

　　它如何运行?

　　为什么说“简 • 易”，就是要使用起来方便快捷，IndustrialPhysics B&R Edition是由贝加莱与machineering 公司共同开发，支持与Automation Studio接口连接的版本， 支持基于模型开发，无论其实现的细节程度如何——建模、仿真和虚拟调试全都融入其整个产品组合中。

　　B&R industrialPhysics使用CAD数据来创建数字孪生。数据以STEP格式导入，这意味着仍然可以使用CAD 设计中最重要的属性，例如质量和密度。此外，B&R industrialPhysics还为各个机械组件提供了额外的属性，以及组件和控制器接口的自由度。开发人员可以立即在PC上启动虚拟模型，并连接到软件或硬件在环配置中的控制器。

　• 更为使得机器具有适应变化生产的能力?

　　• 机器最大的极限产能在哪里?

　　• 在不同状态下的工艺最优参数应该如何?

　　• 如何让知识复用，加速开发?

　　• 如何快速交机?

图 3 通过 IndustrialPhysics 可以与 Automation Studio 建立连接

　　工作流程，如图3所示，简述如下：

1、将CAD(*.step文件)导入industrialPhysics;

2、在industrialPhysics中定义模型接口(I/O列表);

　　3、配置目标(PLC)的TCP/IP连接并使用HIL(硬件在环)助手导出I/O列表，将创建一个包含通信库的ZIP文件;

　　4、将I/O列表导入机器的AS项目，这些连接将链接到AS 中的机器软件，将项目下载到目标;

　　5、在industrialPhysics开始仿真时，目标和仿真之间的通信是通过TCP/IP建立的。

　　它可以做什么?

图 4 建模仿真开发可以实现的能力

　　• 加速产品上市：即使机器在变化，也能快速测试并出机，交付客户。

　　案例

　　01机器开发或虚拟培训

　　对于企业的机器开发，以及大学教学或实验，可以采用IndustrialPhysics等构建一个机器或产线进行虚拟测试与验证，也可以进行人员培训与实验，其中有一些已有的开发的机器应用，如：针对卧式包装的过程、针对飞剪的过程。

02构建产线的数字孪生系统

　　ACOPOStrak的生产运行仿真，空间干涉等测试验证， 如：ACOPOStrak的数字孪生体。

　　03AR/VR场景

　　针对教学与机器培训，可以让操作人员对机器进行基于AR/VR的连接，并可以有最为直观的体验，提升培训效率。

　　如何获得 IndustrialPhysics ?

　　请访问贝加莱官方网站“下载”，选择Sof tware/Simulation，即可看到包括IndustrialPhysics贝加莱版的下载链接，点击下载。

　　如图4，建模仿真可以达到以下效果：

　　• 加速开发周期：因为数字化环境中的设备可以快速的调整;

　　• 硬件在环测试：通过HiL测试，即可快速生成代码并直接到PLC上运行;

　　• 实现并行工程：在机器的设计制造阶段，即可进行测试验证;

　　• 早期安全测试：无论是空间碰撞、干涉，还是人员安全，可以安全环境下进行优化;

　　• 物理极限测试：在实际机器上，这是危险的，而在虚拟环境下，这个可以大胆尝试;

　　• 确认项目瓶颈：提前发现问题，避免返工带来的成本和时间浪费;

　　• 优化沟通效率：不管是项目的多方协调，还是售前展示、或者培训交流，都是可行的;

　　• 创新时间空间：赋予工程师各种可能性的测试验证;

图 5 IndustrialPhysics 的官网下载

　　下载IndustrialPhysics B&R 版本软件并注册，可以基于已有的模型做开发，对于更高级的自建模型开发若需要获得支持及授权，可直接联系贝加莱技术支持与培训部:021- 54644800，也可以在微信服务号中留言，留下您的信息，可以获得贝加莱TM培训模块或本地工程师编写的应用指南。