Umfassende Anwendung digitaler Simulation zur Schaffung eines „virtuellen debugging“-Beschleunigungsmoduls für intelligente Logistik

Derzeit sind bewährte Technologien der digitalen Intelligenz verfügbar, die Innovationen in vielen Branchen vorantreiben. Im Bereich der Robotik und der Logistikintegration hat die tiefgreifende Anwendung von Technologien, die durch die Simulation mit digitalen Zwillingen repräsentiert werden, die Effizienz des Unternehmens in den Bereichen Design, Inbetriebnahme und Betrieb erheblich verbessert.

Im Laufe der Jahre war die SIASUN Robotics Automation Co., Ltd. (im Folgenden "SIASUN Robotics") dank ihrer führenden mobilen Roboter und intelligenten Lager- und Logistiklösungen für viele benchmark-Projekte für führende in- und ausländische Anwender in verschiedenen Branchen verantwortlich. Im kritischen Prozess der elektrischen debugging nutzt das Unternehmen die digitale Simulationsplattform Emulate3D™ von Rockwell Automation, die den Weg für das "virtuelle debugging" ebnet.

Simulation mit digitalen Zwillingen: Eine bessere Lösung für das elektrische Debugging

Die moderne Produktion erfordert heute eine Vielzahl von Automatisierungsgeräten, während die herkömmliche Installation und das Debugging den Einsatz von mechanischen, elektrischen, Automatisierungs- und weiteren Ingenieuren vor Ort in der Werkstatt erfordern, was zeitaufwändig und arbeitsintensiv ist. Dies ist nicht nur kostspielig, sondern auch die Vorlaufzeit ist sehr lang, wenn versucht wird, Probleme zu lösen, die während der Debugging-Phase auftreten. Die Herausforderung, der sich viele Unternehmen heute stellen, ist, wie sie Systemdesignlösungen auf einfache, intuitive, effiziente und wirtschaftliche Weise verifizieren können.

Im Bereich der Logistikintegration setzen die meisten Unternehmen noch immer auf herkömmliches elektrisches Debugging, das den Marktanforderungen nach agiler Reaktion und komplexen Anwendungen zunehmend schwer gerecht werden kann. Am Beispiel von SIASUN Robotics nutzte das bisherige Förderbandsystem mit Gummiwalzen eine Lösung zur Verhinderung von Frachtkollisionen, um die genaue Positionierung der Fracht mithilfe einer Kollisionsstopp-Verzögerung zu gewährleisten. Aufgrund der unregelmäßigen Struktur der Regale interagieren jedoch viele komplexe dynamische Geometrien und edge-Einflüsse in der physischen Welt, was es schwierig macht, die Designziele zu erreichen, und das herkömmliche Debugging konnte die Vermeidungs- und Laderaumberechnungsprogramme nicht schnell verifizieren.

Glücklicherweise hat die vertiefte Anwendung der Technologie der Simulation mit digitalen Zwillingen in den letzten Jahren den Bereich der herkömmlichen mechanischen Simulation erweitert und der Funktion des „virtuellen Debugging“ mehr Aufmerksamkeit verschafft. Insgesamt kann dank des „virtuellen Debugging“ die Hilfskonstruktion abgeschlossen und die Programmierlogik, Aktionsinterferenzen und der Produktionsprozess überprüft werden, bevor das Automatisierungsgerät am Standort platziert wird. Dies reduziert nicht nur die Debugging-Zeit und -Kosten, sondern ermöglicht es Unternehmen auch, potenzielle Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und das Automatisierungsgerät hinsichtlich Automatisierung und anderer Funktionen weiter zu optimieren.

Gleichzeitig hat das „virtuelle Debugging“ den Anteil der Software-Nutzung im elektrischen Debugging-Prozess erhöht, was den aktuellen Trend der intelligenten Entwicklung widerspiegelt und zu einem einzigartigen Bereich für SIASUN Robotics geworden ist, um seine digitale Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.
 

Herausragende Simulationssoftware ermöglicht Durchbrüche in drei Schritten

Als Antwort auf die Schwierigkeiten, denen sich Fabriken bei der Verifizierung einer großen Anzahl nicht standardisierter Automatisierungssystem-Programme gegenübersehen, hat sich SIASUN Robotics für eine Zusammenarbeit mit Rockwell Automation entschieden, mit dem Ziel, seine digitale und intelligente Aufrüstung mit Hilfe von Emulate3D, der führenden elektrischen Simulationssoftware, abzuschließen.

Während der Umsetzung des Projekts verfolgt Rockwell Automation einen dreistufigen Ansatz, um das virtuelle Debugging effizient und in hoher Qualität zu realisieren:

① Konstruktion eines realen Modells: Wie allgemein bekannt ist, wird das Endergebnis des virtuellen Debugging direkt von der Genauigkeit des Simulationsmodells beeinflusst. Daher hat das Projektteam in der Modellierungsphase für einen realistischen Effekt ein echtes mechanisches Modell des Staplers und anderer Systeme mit Emulate3D auf Basis der Dimensionseinstellungen (Länge, Breite, Höhe) und des Positionslayouts der Regale erstellt.

Es ist allgemein bekannt, dass Emulate3D den Import und export vieler gängiger 3D-Formatdateien unterstützt. Das Modell kann auch hierarchisch nach Aktionsattributen unterteilt und durch das Zusammenführen statischer Objekte vereinfacht werden, was dem Kunden eine erhebliche Erleichterung bei der zukünftigen Bearbeitung bietet.

② Aktionsergänzung: Für eine bessere Verbindung mit der speicherprogrammierbaren Steuerung können mithilfe der QuickLogic-Grafiksprache der Emulate3D-Software benutzerdefinierte Skripte und Datenschnittstellen für das importierte Modell erstellt werden. Zu diesen gehören die Ausgangssignale am Standort des Kunden, die hauptsächlich Hoch- und Niedriggeschwindigkeitsumschaltung des Aufzugs, Positionssteuerung des Staplers usw. umfassen, während die Eingangssignale die Endschalterrückmeldung des Aufzugs, Positionsrückführung des Staplers usw. betreffen.

Dank des effizienten Entwicklungssystems und der einfachen Bedienungsschritte von Emulate3D kann SIASUN Robotics die Daten- und Logikzuordnung schneller abschließen, was auch eine solide Grundlage für die schnelle und genaue Implementierung der virtuellen Debugging-Funktion bildet.

③ Virtuelles Debugging: Nach Abschluss der Aktionsergänzung verbindet das Projektteam das von der Software erstellte Simulationsmodell mit den PLCs des Förderbands und des Staplers, um die Ein- und Auslagerungsaktionen durch die Interaktion zwischen den jeweiligen PLCs und dem Modell zu simulieren. Gleichzeitig programmiert das Team weitere menschliche Aktionen, indem es teach-in-Punkte verwendet, um die Zielpositionen für Geh- und Armbewegungen anzugeben, um Aktionen wie Gehen, Tragen von Gütern und das Klicken von Tasten zu realisieren.

Das Projekt befindet sich derzeit in der Testbetriebsphase. Mit der leistungsstarken Leistung von Emulate3D und den professionellen Engineering-Implementierungsdiensten von Rockwell Automation konnte SIASUN Robotics seine Programme zur Laderaumberechnung und Vermeidung erfolgreich am computer verifizieren und so irrationale dynamische Geometrien und edge-Einflüsse vermeiden sowie das Debugging vor Ort effizienter gestalten.