Aplicação aprofundada de simulação digital para criar um mecanismo de aceleração de “depuração virtual” para logística inteligente

Atualmente, as tecnologias comprovadas de inteligência digital chegaram e fomentaram a inovação em muitos segmentos da indústria. No campo da robótica e integração logística, a aplicação aprofundada de tecnologias representadas pela simulação de gêmeos digitais melhorou significativamente a eficiência da empresa em design, comissionamento e operações.

Ao longo dos anos, a SIASUN Robotics Automation Co., Ltd. (doravante denominada "SIASUN Robotics") tem sido responsável por muitos projetos de referência para usuários domésticos e estrangeiros líderes em vários setores, graças aos seus robôs móveis líderes e soluções inteligentes de armazenagem e logística. No processo crítico de depuração elétrica, a empresa aproveita a plataforma de simulação digital Emulate3D™ da Rockwell Automation, abrindo a porta para a "depuração virtual".

Simulação de gêmeo digital: uma solução melhor para depuração elétrica

Hoje, a produção moderna exige uma grande quantidade de equipamentos de automação, enquanto a instalação e depuração tradicionais exigem que engenheiros mecânicos, elétricos, de automação e outros trabalhem juntos no local, na oficina, o que consome muito tempo e mão de obra. Isso não é apenas caro, mas o lead time também é muito longo ao tentar resolver problemas que surgem durante a fase de depuração. O desafio enfrentado por muitas empresas hoje é como verificar soluções de projeto de sistema de maneira simples, intuitiva, eficiente e de custo otimizado.

No campo da integração logística, a maioria das empresas ainda utiliza a depuração elétrica tradicional, que está cada vez mais difícil de atender à demanda do mercado por resposta ágil e aplicações complexas. Considerando a SIASUN Robotics como exemplo, seu sistema de transporte de rolos de borracha anterior utilizava uma solução de prevenção de colisão de carga para garantir o posicionamento preciso da carga com o auxílio do atraso de parada por colisão. No entanto, devido à estrutura irregular das prateleiras, muitas geometrias dinâmicas complexas e impactos de borda interagem no mundo físico, tornando desafiador alcançar as metas de projeto, e a depuração tradicional não conseguia verificar rapidamente os programas de prevenção e cálculo de espaço de carga.

Felizmente, a aplicação aprofundada da tecnologia de gêmeo digital nos últimos anos expandiu o escopo da simulação mecânica tradicional e trouxe mais atenção para a função de “depuração virtual”. No geral, graças à “depuração virtual”, o projeto auxiliar pode ser concluído, e a lógica do programa, a interferência de ação e o processo de produção podem ser verificados antes que o equipamento seja colocado no local. Isso não apenas reduz o tempo e o custo de depuração, mas também permite que as empresas identifiquem oportunidades de melhoria em potencial, tornando o equipamento ainda melhor em termos de automação e outras funções.

Enquanto isso, a “depuração virtual” aumentou a proporção de uso de software no processo de depuração elétrica, o que reflete a tendência atual de desenvolvimento inteligente e se tornou uma área exclusiva para a SIASUN Robotics aprimorar sua competitividade digital.
 

Software de simulação de ponta facilita avanços em três etapas

Em resposta às dificuldades enfrentadas pelas fábricas na verificação de um grande número de programas de sistemas de automação não padronizados, a SIASUN Robotics optou por trabalhar com a Rockwell Automation, com o objetivo de concluir sua atualização digital e inteligente com o auxílio do Emulate3D, o principal software de simulação elétrica.

Durante a implementação do projeto, a Rockwell Automation adota uma abordagem de três etapas para realizar a depuração virtual de forma eficiente e com alta qualidade:

① Construção de modelo real: Como é bem sabido, o resultado final da depuração virtual é diretamente impactado pela precisão do modelo de simulação. Portanto, na sessão de modelagem, para um efeito realista, a equipe do projeto construiu um modelo mecânico real do empilhador e de outros sistemas usando o Emulate3D com base nas configurações de dimensão (comprimento, largura, altura) e layout de posição das prateleiras.

É bem conhecido que o Emulate3D suporta a importação e exportação de muitos arquivos de formato 3D populares. O modelo também pode ser dividido hierarquicamente com base em atributos de ação e simplificado pela fusão de objetos estáticos, o que proporciona uma conveniência significativa para a edição futura do cliente.

② Adição de ação: Para uma melhor conexão com o CLP, scripts personalizados e interfaces de dados podem ser criados para o modelo importado usando a linguagem gráfica QuickLogic do software Emulate3D. Dentre eles, os sinais de saída no local do cliente envolvem principalmente a comutação de alta e baixa velocidade do elevador, controle de posição do empilhador etc., enquanto os sinais de entrada envolvem o feedback da chave fim de curso do elevador, feedback de posição do empilhador etc.

Graças ao sistema de desenvolvimento eficiente e às etapas de operação simples do Emulate3D, a SIASUN Robotics conclui o mapeamento de dados e lógica mais rapidamente, o que também estabelece uma base sólida para implementar a função de depuração virtual de forma rápida e precisa.

③ Depuração virtual: Após a conclusão da adição de ações, a equipe do projeto conecta o modelo de simulação criado pelo software aos CLPs do transportador e do empilhador, respectivamente, para simular as ações de entrada e saída por meio da interação entre cada CLP e o modelo. Enquanto isso, a equipe programa ainda mais ações humanas usando pontos de teach-in para especificar as posições-alvo de caminhada e movimentos do braço para realizar ações como caminhar, transportar mercadorias e clicar em botões.

O projeto está atualmente na fase de operação de teste. Com o desempenho de ponta do Emulate3D e os serviços profissionais de implementação de engenharia da Rockwell Automation, a SIASUN Robotics verificou com sucesso seus programas de cálculo e prevenção de espaço de carga no computador, evitando assim geometrias dinâmicas irracionais e impactos de borda, tornando a depuração no local mais eficiente.