Applicazione approfondita della simulazione digitale per creare un motore di accelerazione per il "debugging virtuale" nella logistica intelligente

Attualmente, le tecnologie di digital intelligence comprovate hanno favorito l’innovazione in molti segmenti industriali. Nel campo dell’integrazione tra robotica e logistica, l’applicazione approfondita delle tecnologie rappresentate dalla simulazione tramite digital twin ha migliorato significativamente l’efficienza dell’azienda nella progettazione, nella messa in servizio e nelle operazioni.

Nel corso degli anni, SIASUN Robotics Automation Co., Ltd. (di seguito “SIASUN Robotics”) è stata responsabile di numerosi progetti di riferimento per importanti utenti nazionali e internazionali in vari settori, grazie ai suoi robot mobili all’avanguardia e alle soluzioni intelligenti di magazzinaggio e logistica. Nel processo critico di debug elettrico, l’azienda si avvale della piattaforma di simulazione digitale Emulate3D™ di Rockwell Automation, aprendo la strada al “debugging virtuale”.

Simulazione tramite digital twin: una soluzione migliore per il debug elettrico

Oggi, la produzione moderna richiede una grande quantità di apparecchiature di automazione, mentre l’installazione e il debug tradizionali richiedono la collaborazione di ingegneri meccanici, elettrici, di automazione e di altri settori in sede, in officina, il che è dispendioso in termini di tempo e lavoro. Non solo questo è costoso, ma anche i tempi di consegna sono molto lunghi quando si cerca di risolvere i problemi che sorgono durante la fase di debug. La sfida che molte aziende devono affrontare oggi è come verificare le soluzioni di progettazione del sistema in modo semplice, intuitivo, efficiente ed economico.

Nel campo dell’integrazione logistica, la maggior parte delle aziende utilizza ancora il debug elettrico tradizionale, che è sempre più difficile da soddisfare rispetto alla domanda del mercato di una risposta agile e di applicazioni complesse. Prendendo come esempio SIASUN Robotics, il suo precedente nastro trasportatore a rulli in gomma utilizzava una soluzione di prevenzione delle collisioni per garantire il posizionamento accurato del carico con l’aiuto del ritardo di arresto in caso di collisione. Tuttavia, a causa della struttura irregolare degli scaffali, molte geometrie dinamiche complesse e impatti ai bordi interagiscono nel mondo fisico, rendendo difficile raggiungere gli obiettivi di progettazione, e il debug tradizionale non era in grado di verificare rapidamente i programmi di evitamento e di calcolo dello spazio del carico.

Fortunatamente, l’applicazione approfondita della tecnologia digital twin negli ultimi anni ha ampliato l’ambito della simulazione meccanica tradizionale e ha portato maggiore attenzione alla funzione di “debugging virtuale”. Nel complesso, grazie al “debugging virtuale”, è possibile completare la progettazione ausiliaria e verificare la logica del programma, l’interferenza delle azioni e il processo produttivo prima che le apparecchiature vengano posizionate in sede. Questo non solo riduce i tempi e i costi di messa in servizio, ma consente anche alle aziende di individuare potenziali opportunità di miglioramento, rendendo le apparecchiature ancora migliori in termini di automazione e altre funzioni.

Nel frattempo, il “debugging virtuale” ha aumentato la quota di utilizzo del software nel processo di debug elettrico, rispecchiando l’attuale tendenza dello sviluppo intelligente, ed è diventato un’area distintiva per SIASUN Robotics per rafforzare la propria competitività digitale.
 

Un software di simulazione all’avanguardia facilita i progressi in tre fasi

Per rispondere alle difficoltà affrontate dalle fabbriche nella verifica di un gran numero di programmi di sistemi di automazione non standard, SIASUN Robotics ha scelto di collaborare con Rockwell Automation, con l’obiettivo di completare il proprio aggiornamento digitale e intelligente con l’aiuto di Emulate3D, il principale software di simulazione elettrica.

Durante l’implementazione del progetto, Rockwell Automation adotta un approccio in tre fasi per realizzare il debugging virtuale in modo efficiente e di alta qualità:

① Costruzione del modello reale: Come è noto, il risultato finale del debugging virtuale è direttamente influenzato dall’accuratezza del modello di simulazione. Pertanto, nella fase di modellazione, per un effetto realistico, il team di progetto ha costruito un modello meccanico reale dello stoccatore e di altri sistemi utilizzando Emulate3D in base alle impostazioni dimensionali (lunghezza, larghezza, altezza) e alla disposizione delle scaffalature.

È noto che Emulate3D supporta l’importazione e l’esportazione di molti file nei principali formati 3D. Il modello può anche essere suddiviso gerarchicamente in base agli attributi di azione e semplificato unendo oggetti statici, il che offre una notevole comodità per le future modifiche da parte del cliente.

② Aggiunta delle azioni: Per una migliore connessione con il PLC, è possibile creare script personalizzati e interfacce dati per il modello importato utilizzando il linguaggio grafico QuickLogic del software Emulate3D. Tra questi, i segnali di uscita presso il sito del cliente riguardano principalmente la commutazione ad alta e bassa velocità dell’ascensore, il controllo della posizione dello stoccatore, ecc., mentre i segnali di ingresso riguardano il feedback dell’interruttore di finecorsa dell’ascensore, il feedback della posizione dello stoccatore, ecc.

Grazie al sistema di sviluppo efficiente di Emulate3D e ai semplici passaggi operativi, SIASUN Robotics completa la mappatura dei dati e della logica più rapidamente, il che pone anche una solida base per l’implementazione rapida e accurata della funzione di debugging virtuale.

③ Debugging virtuale: Dopo la conclusione dell’aggiunta delle azioni, il team di progetto collega il modello di simulazione creato dal software ai PLC del nastro trasportatore e dello stoccatore rispettivamente per simulare le azioni di ingresso e uscita tramite l’interazione tra ciascun PLC e il modello. Nel frattempo, il team programma ulteriormente le azioni umane utilizzando i punti di autoapprendimento per specificare le posizioni target dei movimenti a piedi e delle braccia, al fine di realizzare azioni come camminare, trasportare merci e premere pulsanti.

Il progetto è attualmente nella fase di prova. Grazie alle prestazioni avanzate di Emulate3D e ai servizi di implementazione ingegneristica professionale di Rockwell Automation, SIASUN Robotics ha verificato con successo i propri programmi di calcolo dello spazio di carico e di evitamento al computer, evitando così geometrie dinamiche irrazionali e impatti ai bordi e rendendo più efficiente il debug in sede.