Digitálne dvojča a virtuálne uvedenie do prevádzky

Štandardizované a konzistentné používanie digitálneho dvojčaťa v strojárstve a strojárstve

Objavte potenciál digitálneho dvojčaťa! V kontexte Industry 4.0 hrá tento koncept kľúčovú rolu, pretože má spojiť všetky relevantné informačné modely pre automatizačné komponenty a funkčné reťazce a poskytnúť ich ako digitálnu reprezentáciu. To zahŕňa napríklad dokumentáciu, ako aj geometrické a simulačné modely, ktoré by mali byť dostupné a použiteľné počas celého životného cyklu: od inžinierskeho procesu po virtuálne uvedenie do prevádzky (VIBN) a prevádzkové fázy až po recykláciu. Ponorte sa do sveta digitálneho dvojčaťa a posuňte svoju produkciu na vyššiu úroveň s našou podporou.

Digitálne dvojčatá sú oveľa viac než len 3D modely. Sú to digitálne obrázky skutočných fyzických objektov s rôznymi informáciami o komponentoch a systémových kontextoch. Patrí sem jednoznačný opis ich schopností, úlohy v stroji, správania, simulácie kinematiky a kinetiky, ako aj komunikácie. Architektúra stroja Priemyslu 4.0 je založená výlučne na digitálnych dvojčatách, ktoré svojím štandardizovaným komunikačným rozhraním uľahčujú život našich zákazníkov prakticky počas celého životného cyklu stroja – od virtuálneho uvedenia do prevádzky cez riadenie stroja až po zber dát a služby pridávajúce hodnotu, ako je údržba alebo diagnostika. Ako centrálny technický prvok na implementáciu digitálnych dvojčiat sa používa Asset Administration Shell.

The Asset Administration Shell

Administračný shell je koncept, ktorý prakticky implementuje digitálne dvojičky pre Priemysel 4.0 a vytvára interoperabilitu medzi riešeniami rôznych poskytovateľov. Umožňuje využívať rôzne komunikačné kanály a aplikácie a slúži ako prepojenie medzi objektmi internetu vecí a sieťovým, digitálnym a distribuovaným svetom.

Administračný shell pozostáva z množstva podmodelov, v ktorých sú popísané všetky informácie a funkcie konkrétneho majetku. Tieto podmodely môžu obsahovať funkcie, charakteristiky, vlastnosti, stav, parametre, merané údaje a možnosti a ponúkajú štandardizovaný a od výrobcu nezávislý prístup vo všetkých fázach životného cyklu.

Príklady použitia digitálneho dvojčaťa

Digitálny štítok

Typové štítky pripevnené k produktu sú vo svojom informačnom obsahu obmedzené dostupnou oblasťou na produkte alebo veľkosťou produktu a použiteľnou veľkosťou písma. Podmodel „Digitálny štítok“ sprístupňuje všetky relevantné informácie vrátane certifikátov a dokumentácie v digitálnej forme.

Toto sú vaše výhody:

  • Šetrí čas a peniaze: okamžitý prístup k najnovším dokumentom
  • Žiadne náklady na tlač a logistiku: platná norma nezávislá od výrobcu podľa DIN SPEC 91406
  • Udržateľnosť: šetrí zdroje a robí papierovú dokumentáciu zbytočnou
  • Celosvetová dostupnosť: sprístupňuje dokumenty v príslušnom národnom jazyku, ako aj miestne certifikáty (CE, CCC, ...)

Štruktúrované strojom čitateľné technické údaje

Technické údaje o komponentoch a systémoch sa zaznamenávajú v samostatnom čiastkovom modeli a sú k dispozícii v štruktúrovanej a sémanticky jednoznačnej forme. Na rozdiel od dnešnej dokumentácie je teda možné tieto informácie zaznamenávať a spracovávať automaticky.

Toto sú vaše výhody:

  • Centrálny informačný kontajner obsahuje všetky dôležité údaje o produkte.
  • Žiadne ťažkopádne vyhľadávanie na online portáloch špecifických pre výrobcu alebo v papierovej dokumentácii.
  • Technické údaje a vlastnosti sú jasne sémanticky popísané a sú k dispozícii pre strojové spracovanie.

Virtuálne uvedenie do prevádzky

Modely správania prispôsobené na mieru pre virtuálne uvedenie do prevádzky umožňujú paralelnosť vývojových krokov, a tým skracujú čas uvedenia na trh.

Toto sú vaše výhody:

  • Znížený čas potrebný na vývoj a uvedenie strojov a systémov do prevádzky.
  • Zvýšená kvalita modelu využitím znalostí domény Festo.
  • Zníženie náročnosti vývoja a údržby knižníc modelov.

Odkiaľ získavate prvé administratívne shelly?

Pre vybrané komponenty sme už začali vytvárať administračné shelly. Tie sa neustále rozširujú o nové podmodely a ďalšie produkty. Prvé administračné shelly pre vaše pilotné použitie sú už dostupné pre vyššie uvedené rodiny produktov. Sú tu implementované nasledujúce podmodely:

  • Digitálny štítok
  • Kontaktné informácie
  • Technické údaje
  • Dokumentácia
  • CAD modely
  • ECAD modely

Neustále vyvíjame administračné shelly pre ďalšie produktové rady a ďalšie podmodely. Aktuálne dostupné administračné shelly pre vyššie uvedené produkty nájdete v našom obchode v sekcii CAD na stiahnutie pod označením „Digital Twin“. Príklad: Digitálne dvojča pre minisuport DGST . (Vyžaduje sa prihlásenie)

Pre jednoduché prezeranie administračných shellov odporúčame AASX Package Explorer, ktorý poskytuje Industrial Digital Twin Association. Navštívte idtwin.org .

Simulácia a virtuálne uvedenie do prevádzky

Dôležitou aplikáciou simulácie je virtuálne uvedenie do prevádzky. V digitálnom modeli môže konštruktér stroja s menším úsilím otestovať, ako sa pohybujú skutočné fyzické pohony, a spracovať signály zo snímača posunu alebo snímačov koncovej polohy. Virtuálne uvedenie do prevádzky umožňuje paralelizovať procesy vo fáze výstavby stroja alebo systému, zabezpečiť vyššiu kvalitu pri vývoji riadiaceho programu a skrátiť čas na skutočné uvedenie do prevádzky na dielni.

Aktívne podporujeme vývoj podmodelu „Simulačný model“ pre administračný shell a na mapovanie správania používame štandardný formát FMI/FMU (Functional Mockup Interface/Functional Mockup Unit) nezávislý od výrobcu. Tento otvorený štandard sa stáva čoraz dôležitejším a teraz ho podporujú aj známi výrobcovia nástrojov. Výhodou je jednoduchá výmena modelov a ich integrácia medzi výrobcami.