提供機床機電一體化的虛擬模型
可在構建之前進(jìn)行設計分析、測試和性能提升,大大減少了機床開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本
2020年9月14日——CNC專(zhuān)家NUM推出數字孿生技術(shù),通過(guò)使用強大的工業(yè)4.0仿真技術(shù),使機床制造商能夠大幅縮短上市時(shí)間。
數字孿生技術(shù)最初被稱(chēng)為“配對技術(shù)”,早期由美國國家航空航天局(NASA)在太空探索中使用,現在作為加速產(chǎn)品、流程和服務(wù)開(kāi)發(fā)的最具成本效益的手段之一,正迅速獲得業(yè)界的認可。
對于機床等自動(dòng)化產(chǎn)品而言,數字孿生技術(shù)是一種虛擬模型,它利用仿真、實(shí)時(shí)數據采集/分析和機床學(xué)習技術(shù),可在構建物理原型之前,對機床的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行全面評估。同樣的技術(shù)還可用于客戶(hù)演示、虛擬調試和操作人員培訓,所有這些都在實(shí)際機床制造之前完成。
NUM提供兩種版本的數字孿生技術(shù),以最佳方式滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。
兩種版本均可與NUM的強大、開(kāi)放式架構Flexium+CNC平臺一起使用。其中一個(gè)版本使用虛擬Flexium+控制器和在工業(yè)PC上運行的虛擬化軟件,來(lái)仿真孿生機床自動(dòng)化。另一個(gè)版本使用真實(shí)Flexium+控制器,該控制器最終將被整合到機床中,通過(guò)EtherCAT連接到運行專(zhuān)業(yè)高速硬件仿真軟件的獨立PC,來(lái)表現孿生機床的機電一體化。
虛擬控制器版本包括一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)包,用于創(chuàng )建機床的軟件模型。該模型是一個(gè)獨立的PLC程序,使用預定義的組件來(lái)仿真各個(gè)機床元素,如傳感器、主軸、氣動(dòng)缸等。它被加載到Flexium+控制器的集成PLC中。
控制器中的Flexium NCK執行NC程序,并仿真機床軸的變化位置值。為了助力用戶(hù)實(shí)現流程的可視化NUM的軟件包包含CODESYS GmbH開(kāi)發(fā)的CODESYS Depictor軟件工具,用于從仿真創(chuàng )建的IEC 61131-3代碼中生成3D可視化顯示。
NUM數字雙胞胎技術(shù)包的另一個(gè)版本可用于實(shí)時(shí)數據采集和分析。它基于由Industrielle Steuerungstechnik GmbH(ISG)開(kāi)發(fā)的ISG-Virtuos硬件仿真軟件。擬用于物理機的Flexium+控制器通過(guò)EtherCAT網(wǎng)絡(luò )連接到標準PC機,并與仿真軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。PC機用作孿生虛擬機——所有仿真的虛擬組件在其接口、參數和操作模式方面都與真實(shí)組件一樣——以精確復制真實(shí)機床的結構和動(dòng)態(tài)性能。使用提供的3D仿真軟件,可以在PC上真實(shí)地顯示機床運動(dòng)。
NUM的全新數字孿生技術(shù)為機床制造商提供了一種非常強大且具有成本效益的方法,可降低開(kāi)發(fā)成本并縮短上市時(shí)間。虛擬控制器版本對于項目的早期開(kāi)發(fā)階段(即CNC系統最終確定之前)尤為有用,而實(shí)時(shí)硬件仿真版本的優(yōu)勢在于,一旦真實(shí)機床問(wèn)世,開(kāi)發(fā)過(guò)程中創(chuàng )建的所有邏輯控制程序(PLC)和運動(dòng)控制(CNC)程序即可輕松地轉移到真實(shí)機床上。