羅克韋爾Emulate3D數(shù)字仿真平臺(tái)打造智慧物流“虛擬調(diào)試”加速引擎

挑戰(zhàn)

物理碰撞效果不合理、難以實(shí)現(xiàn)

傳統(tǒng)電氣調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力成本高

缺乏簡(jiǎn)單、高效、低成本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證途徑

解決方案

Emulate3D數(shù)字化仿真平臺(tái)

成果

驗(yàn)證了貨位計(jì)算和避讓程序

避免不合理的物理碰撞

提高現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試效率，方便內(nèi)部技術(shù)交流

提高客戶信任度和滿意度，助力市場(chǎng)拓展

放眼當(dāng)下，成熟的數(shù)智技術(shù)已經(jīng)如水般滲透并滋養(yǎng)著各細(xì)分行業(yè)。在機(jī)器人與物流集成領(lǐng)域，以數(shù)字孿生仿真為代表的技術(shù)的深度應(yīng)用，正大幅提升企業(yè)從設(shè)計(jì)、調(diào)試到運(yùn)營(yíng)的效率。

多年來(lái)，新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司（簡(jiǎn)稱“新松機(jī)器人”）憑借領(lǐng)先的移動(dòng)機(jī)器人和智能倉(cāng)儲(chǔ)物流解決方案，為國(guó)內(nèi)外各行業(yè)頭部用戶打造了許多標(biāo)桿工程。在關(guān)鍵的電氣調(diào)試環(huán)節(jié)，該企業(yè)借助羅克韋爾自動(dòng)化的Emulate3D數(shù)字化仿真平臺(tái)，打開了一扇通往“虛擬調(diào)試”的大門。

數(shù)字孿生仿真：電氣調(diào)試的更優(yōu)解

如今的現(xiàn)代化生產(chǎn)，需要非常多的自動(dòng)化設(shè)備，而傳統(tǒng)的安裝調(diào)試需要機(jī)械、電氣、自動(dòng)化等工程師，在車間現(xiàn)場(chǎng)耗時(shí)費(fèi)力地協(xié)作。如此不僅成本高，想解決調(diào)試階段出現(xiàn)的問(wèn)題，周期也非常長(zhǎng)。如何簡(jiǎn)單、直觀、高效，并且低成本地驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，是當(dāng)前許多企業(yè)面臨的共同痛點(diǎn)。

在物流集成領(lǐng)域，采用傳統(tǒng)電氣調(diào)試的企業(yè)仍占多數(shù)，已經(jīng)越來(lái)越難滿足市場(chǎng)對(duì)敏捷響應(yīng)和復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的需求。以新松機(jī)器人為例，其過(guò)去的橡膠卷輸送系統(tǒng)會(huì)采用貨物撞擊阻擋，靠撞停延時(shí)保證貨物位置準(zhǔn)確的方案。但由于貨架都是不規(guī)格的異形結(jié)構(gòu)，很多復(fù)雜的物理碰撞并不合理、難以實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)調(diào)試又無(wú)法快速驗(yàn)證避讓和貨位計(jì)算程序。

有幸的是，近年來(lái)，數(shù)字孿生技術(shù)的深度應(yīng)用，拓寬了傳統(tǒng)機(jī)械仿真的范疇，讓“虛擬調(diào)試”功能得到更多關(guān)注。綜合來(lái)看，“虛擬調(diào)試”可在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前完成輔助設(shè)計(jì)，驗(yàn)證程序邏輯、動(dòng)作干涉、生產(chǎn)流程等，不僅能減少調(diào)試時(shí)間和成本，企業(yè)還能識(shí)別潛在改進(jìn)機(jī)會(huì)，讓設(shè)備的自動(dòng)化等功能更加完善。

與此同時(shí)，“虛擬調(diào)試”提升了電氣調(diào)試過(guò)程中軟件使用的占比，十分契合當(dāng)前的智能化發(fā)展浪潮，也成為了新松機(jī)器人提升自身數(shù)字化競(jìng)爭(zhēng)力的不二之選。

卓越仿真軟件，三步走助力破局

針對(duì)過(guò)去廠內(nèi)大量非標(biāo)自動(dòng)化系統(tǒng)程序驗(yàn)證難的痛點(diǎn)，新松機(jī)器人選擇與羅克韋爾攜手，期望借助領(lǐng)先的電氣仿真軟件Emulate3D完成數(shù)智升級(jí)。

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，羅克韋爾用三步走，幫助其高效、高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)了虛擬調(diào)試功能：

01

真實(shí)模型搭建

仿真模型的準(zhǔn)確度會(huì)直接決定虛擬調(diào)試的最終效果。因此在建模環(huán)節(jié)，為達(dá)到逼真效果，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于 Emulate3D 在系統(tǒng)內(nèi)圍繞貨架的長(zhǎng)寬高尺寸設(shè)置、位置擺放，搭建了堆垛機(jī)等系統(tǒng)的真實(shí)機(jī)械模型。

值得一提的是，Emulate3D 能支持導(dǎo)入和導(dǎo)出多種主流的 3D 格式文件，模型還可根據(jù)動(dòng)作屬性劃分層級(jí)，并通過(guò)靜止對(duì)象合并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化，十分方便客戶未來(lái)的編輯工作。

02

動(dòng)作添加

為了更好地連接PLC，導(dǎo)入的模型通過(guò)Emulate3D軟件QuickLogic圖形化語(yǔ)言的方式，可實(shí)現(xiàn)自定義腳本和數(shù)據(jù)接口的創(chuàng)建。其中，客戶現(xiàn)場(chǎng)的輸出信號(hào)主要涉及提升機(jī)高低速切換、堆垛機(jī)位置控制等，輸入信號(hào)則包含提升機(jī)限位開關(guān)反饋、堆垛機(jī)位置反饋等。

得益于Emulate3D高效的開發(fā)體系和簡(jiǎn)單的操作步驟，新松機(jī)器人可以更快完成數(shù)據(jù)和邏輯的映射，這也為快速和精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試功能，打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

此圖由 Emulate3D 實(shí)時(shí)渲染生成

03

虛擬調(diào)試

在完成動(dòng)作添加后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將軟件打造的仿真模型，分別與輸送機(jī)和堆垛機(jī)的PLC連接，通過(guò)PLC與模型交互模擬出入庫(kù)動(dòng)作。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)對(duì)人物動(dòng)作也做了進(jìn)一步編程，使用示教點(diǎn)指定行走和手臂運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)了人物行走、搬運(yùn)貨物、點(diǎn)擊按鈕等動(dòng)作。

此圖由 Emulate3D 實(shí)時(shí)渲染生成

目前，該項(xiàng)目已進(jìn)入試運(yùn)行階段。借助 Emulate3D 的強(qiáng)大性能與羅克韋爾專業(yè)的工程實(shí)施服務(wù)，新松機(jī)器人已經(jīng)成功在計(jì)算機(jī)上驗(yàn)證了貨位計(jì)算和避讓程序，避免了不合理的物理碰撞，有效提高了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試效率。

高效易用易拓展，賦能數(shù)字化飛躍

多年來(lái)，羅克韋爾的Emulate3D數(shù)字化仿真軟件，以其豐富的設(shè)備組件庫(kù)、便捷的虛擬電控調(diào)試功能、領(lǐng)先的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、逼真的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，以及靈活的二次開發(fā)能力，獲得了物流、鋼鐵、醫(yī)藥、OEM 等眾多行業(yè)頭部企業(yè)的青睞。

借助 Emulate3D 優(yōu)秀的高精度模型，新松機(jī)器人能在無(wú)需物理硬件的情況下，還原復(fù)雜的真實(shí)物理碰撞效果，高效完成測(cè)試、調(diào)試和優(yōu)化應(yīng)用程序代碼。不僅如此，Emulate3D 還支持多種主流通訊協(xié)議和各品牌 PLC。新松機(jī)器人借助內(nèi)置豐富的通用工具、設(shè)備組件庫(kù)，以及 JS、QuickLogic 等通用編程語(yǔ)言，可以更高效地完成建模和二次開發(fā)，節(jié)省大量時(shí)間和精力。這對(duì)于物流這類對(duì)交付周期要求高的行業(yè)而言，能較大程度釋放“虛擬調(diào)試”帶來(lái)的價(jià)值。

一直以來(lái)，作為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)鏈主企業(yè)，羅克韋爾致力于幫助中國(guó)企業(yè)擁抱數(shù)字化浪潮，進(jìn)一步提升面向海外市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)如今，基于 Emulate3D 強(qiáng)大的數(shù)字孿生硬實(shí)力，新松機(jī)器人得以在國(guó)外內(nèi)的大型展會(huì)上，將自身智能倉(cāng)儲(chǔ)物流等解決方案，用酷炫直觀的 3D 動(dòng)畫形式展示給更多合作伙伴和客戶，為提高客戶信任度和滿意度，以及未來(lái)拓展市場(chǎng)貢獻(xiàn)巨大力量。

展望未來(lái)，隨著數(shù)字虛擬模型的準(zhǔn)確度、運(yùn)行速度不斷提升，羅克韋爾也將繼續(xù)為新松機(jī)器人新增更多的功能，包括三維實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)、維修和操作人員虛擬培訓(xùn)等。與此同時(shí)，羅克韋爾也將為更多細(xì)分行業(yè)企業(yè)插上數(shù)智技術(shù)的翅膀，擁抱高質(zhì)量發(fā)展的未來(lái)。

審核編輯：劉清