数字孪生与虚拟调试

数字孪生在机器和设备制造领域的标准化和统一应用

来探索数字孪生的潜力吧! 数字孪生致力于联合所有与自动化组件和效应链有关的信息模型,并将其以数字形式表示出来,这一概念在工业 4.0 背景下扮演着重要角色。 其可以在从工程设计过程到虚拟调试 (VIBN) 和运行阶段,再到回收利用的整个生命周期内,提供普遍可用的技术参数、文档、几何模型和仿真模型等。 欢迎探索数字孪生世界,在我们的支持下将工程设计和生产提升到更高层级。

数字孪生远不只 3D 模型这么简单, 它还包含了物理实体的数字图像,带有许多元件信息和系统关联信息。 其中包括对其能力、在机器中的作用、行为、运动学和动力学仿真及其通信情况等的明确描述。 Festo 不但开发了管理壳 (Asset Administration Shell),还在 2020 年参与创立了工业数字孪生协会 (IDTA),由此开启了重要的发展篇章。 此举构建的数字基础设施,为所有市场参与者(用户、工具制造商、组件制造商)提供了统一标准基础。

管理壳(Asset Administration Shell,资产管理壳)

管理壳的概念:实际实施数字孪生,连通不同供应商的解决方案之间的数据交互方式。 它支持使用不同的通信通道和应用程序,充当物联网对象与网络化、数字化、分布式世界的连接纽带。

管理壳由多个子模型构成,子模型中描述资产的所有信息和功能性。 子模型可以包含特征、特性、属性、状态、参数、测量数据和功能,在所有生命周期阶段提供标准化访问功能和跨制造商访问功能。

数字孪生应用案例

数字铭牌

产品上所张贴的铭牌,其信息内容受产品上可用面积、产品尺寸和可用字号制约。“数字铭牌”子模型以数字形式提供包含证书和文档在内的所有相关信息。

它具有以下优势:

  • 节约时间和成本:立即访问最新版文档
  • 无打印和物流成本:适用现行公认标准 DIN SPEC 91406
  • 可持续性:节约资源,无需提供纸质文档
  • 全球通用:提供母语版本文档和当地适用证书(CE、CCC 等)

支持机器读取的结构化技术参数

元件和系统的技术参数记录在单独的子模型中,遵循结构化和语义明确两项原则。因此,这些信息不同于现行文档,它们可以自动记录和编辑。

它具有以下优势:

  • 所有重要产品数据都存储在中央信息存储器中。
  • 这样无需访问制造商在线门户网站或打开纸质文档进行查询,既省时又省力。
  • 技术参数和特征语义描述清晰,并支持机器编辑。

虚拟调试

得益于为虚拟调试量身定制的行为模型,多个开发步骤可同时展开,从而缩短上市时间。

它具有以下优势:

  • 缩短机器和设备的开发和调试时间。
  • 凭借 Festo 域知识提高模型质量。
  • 降低模型库的开发和维护成本。