Aplicación en profundidad de la simulación digital para crear un motor de aceleración de “depuración virtual” para la fabricación inteligente de logística

Actualmente, las tecnologías de inteligencia digital comprobadas han llegado y fomentado la innovación en muchos segmentos de la industria. En el campo de la integración de robótica y logística, la aplicación en profundidad de las tecnologías representadas por la simulación de gemelo digital ha mejorado significativamente la eficiencia de la empresa en el diseño, la puesta en marcha y las operaciones.

A lo largo de los años, SIASUN Robotics Automation Co., Ltd. (en adelante, "SIASUN Robotics") ha sido responsable de muchos proyectos de referencia para usuarios líderes nacionales y extranjeros en diversas industrias, gracias a sus soluciones líderes de robots móviles y almacenamiento y logística inteligentes. En el proceso crítico de depuración eléctrica, la empresa aprovecha la plataforma de simulación digital Emulate3D™ de Rockwell Automation, lo que abre la puerta a la "depuración virtual".

Simulación de gemelo digital: una mejor solución para la depuración eléctrica

Hoy en día, la producción moderna requiere una gran cantidad de equipos de automatización, mientras que la instalación y depuración tradicionales requieren que los ingenieros mecánicos, eléctricos, de automatización y otros trabajen juntos en planta en el taller, lo que consume mucho tiempo y mano de obra. Esto no solo es costoso, sino que el tiempo de entrega también es muy largo cuando se intenta resolver los problemas que surgen durante la fase de depuración. El desafío que enfrentan muchas empresas hoy en día es cómo verificar las soluciones de diseño del sistema de una manera simple, intuitiva, eficiente y rentable.

En el campo de la integración logística, la mayoría de las empresas siguen utilizando la depuración eléctrica tradicional, que cada vez resulta más difícil para satisfacer la demanda del mercado de respuesta ágil y aplicaciones complejas. Tomando como ejemplo a SIASUN Robotics, su anterior sistema de transportadores de rodillos de caucho utilizaba una solución de prevención de colisiones de carga para garantizar el posicionamiento preciso de la carga con la ayuda del retardo de paro por colisión. Sin embargo, debido a la estructura irregular de los estantes, muchas geometrías dinámicas complejas e impactos de bordes interactúan en el mundo físico, lo que dificulta alcanzar los objetivos de diseño, y la depuración tradicional no pudo verificar rápidamente los programas de prevención y cálculo del espacio de carga.

Afortunadamente, la aplicación en profundidad de la tecnología de gemelo digital en los últimos años ha ampliado el alcance de la simulación mecánica tradicional y ha prestado más atención a la función de “depuración virtual”. En general, gracias a la “depuración virtual”, se puede completar el diseño auxiliar y verificar la lógica del programa, la interferencia de acción y el proceso de producción antes de que el equipo se coloque en planta. Esto no solo reduce el tiempo y el costo de depuración, sino que también permite a las empresas identificar oportunidades de mejora potenciales, haciendo que el equipo sea aún mejor en términos de automatización y otras funciones.

Mientras tanto, la “depuración virtual” ha aumentado la proporción de uso de software en el proceso de depuración eléctrica, lo que refleja la tendencia actual de fabricación inteligente, y se ha convertido en un área única para que SIASUN Robotics mejore su competitividad digital.
 

El software de simulación sobresaliente facilita avances en tres pasos

En respuesta a las dificultades que enfrentan las fábricas para verificar un gran número de programas de sistema de automatización no estándar, SIASUN Robotics ha optado por trabajar con Rockwell Automation con el objetivo de completar su actualización digital e inteligente con la ayuda de Emulate3D, el principal software de simulación eléctrica.

Durante la implementación del proyecto, Rockwell Automation adopta un enfoque de tres pasos para realizar la depuración virtual de manera eficiente y con alta calidad:

① Construcción de modelo real: Como es bien sabido, el resultado final de la depuración virtual se ve directamente afectado por la precisión del modelo de simulación. Por lo tanto, en la sesión de modelado, para lograr un efecto realista, el equipo del proyecto ha construido un modelo mecánico real de la apiladora y otros sistemas utilizando Emulate3D en función de los ajustes de dimensiones (longitud, ancho, alto) y la disposición de las estanterías.

Es bien sabido que Emulate3D admite la importación y exportación de muchos archivos en formato 3D convencionales. El modelo también puede dividirse jerárquicamente en función de los atributos de acción y simplificarse mediante la fusión de objetos estáticos, lo que proporciona una gran comodidad para la futura edición del cliente.

② Adición de acción: Para una mejor conexión con el PLC, se pueden crear scripts personalizados e interfaces de datos para el modelo importado mediante el lenguaje gráfico QuickLogic del software Emulate3D. De estos, las señales de salida en planta del cliente implican principalmente conmutación de alta y baja velocidad del elevador, control de posición de la apiladora, etc., mientras que las señales de entrada implican retroalimentación de final de carrera del elevador, retroalimentación de posición de la apiladora, etc.

Gracias al eficiente sistema de desarrollo de Emulate3D y a los sencillos pasos de operación, SIASUN Robotics completa el mapeo de datos y lógica más rápido, lo que también sienta una base sólida para implementar la función de depuración virtual de forma rápida y precisa.

③ Depuración virtual: Tras completar la adición de acciones, el equipo del proyecto conecta el modelo de simulación creado por el software a los PLC del transportador y la apiladora, respectivamente, para simular las acciones de entrada y salida mediante la interacción entre cada PLC y el modelo. Mientras tanto, el equipo programa más acciones humanas mediante puntos de aprendizaje para especificar las posiciones objetivo de los movimientos de desplazamiento y de brazos para realizar acciones como caminar, transportar mercancías y pulsar botones.

El proyecto se encuentra actualmente en la fase de operación de prueba. Con el potente rendimiento de Emulate3D y los servicios de implementación de ingeniería profesional de Rockwell Automation, SIASUN Robotics verificó con éxito sus programas de cálculo y prevención de espacio de carga en la computadora, evitando así la geometría dinámica irracional y los impactos de los bordes, y haciendo que la depuración en planta sea más eficiente.