Nord разширява възможностите на цифровия двойник с виртуално въвеждане в експлоатация на задвижващи системи

Въведение

Nord Drivesystems представи нова технология за цифров двойник и виртуално въвеждане в експлоатация, която променя начина, по който инженерите валидират задвижващите системи преди физическото им внедряване. Подходът позволява цялостна симулация на двигатели, редуктори и задвижвания в контролирана виртуална среда.

Тази промяна отразява по-широка трансформация в съвременната автоматизация, където инженерните екипи все повече разчитат на PLC и DCS платформи, за да свързват симулацията, управляващата логика и изпълнението в реални условия.

Проектирането на задвижвания преминава във виртуалното пространство

Традиционното оразмеряване на задвижванията разчита до голяма степен на теоретични изчисления и статични допускания за натоварването. Реалното механично поведение обаче често се отклонява, когато в системата се проявят инерция, триене и динамични промени в натоварването.

Подходът на Nord с цифров двойник преодолява тази разлика, като създава виртуално копие на конфигурираната задвижваща система. След това инженерите могат да тестват работни сценарии още преди началото на монтажа.

От конфигуриране към поведенческа симулация

Цифровият двойник възпроизвежда механичната конфигурация, кривите на въртящия момент и реакцията при натоварване в софтуерно управлявана среда. Това позволява ранна валидация на поведението на системата без зависимост от хардуер.

Когато се комбинира със слоеве за автоматизация, поддържани от системи за задвижвания и управление на движението, симулацията се доближава още повече до реалните експлоатационни условия, особено при променливи цикли на натоварване.

Моделите на цифровия двойник позволяват на инженерите да възпроизведат цялостното поведение на задвижването, преди да започне въвеждането в експлоатация, като намаляват несигурността в системата.

Виртуалното въвеждане в експлоатация като слой за управление

Виртуалното въвеждане в експлоатация разширява симулацията отвъд механичното моделиране. То свързва управляващата логика директно с цифровия модел на системата, като позволява реални PLC програми да работят във виртуална среда.

Този процес помага на инженерите да отстраняват грешки в управлението на ранен етап, много преди началото на интеграцията на хардуера в производствения цех.

Намаляване на риска при интеграцията

Чрез изпълнение на управляващия код спрямо виртуална машина инженерите откриват по-рано логически грешки, несъответствия във времето и проблеми в последователностите в рамките на жизнения цикъл на проекта.

Това намалява забавянията при въвеждане в експлоатация и подобрява готовността на системата при започване на физическото внедряване.

Machineering iPhysics и екосистемата за симулация

Nord разработи възможностите си за цифров двойник в сътрудничество с Machineering GmbH, като интегрира симулационен софтуер, който свързва CAD, роботиката и управляващата логика в единна среда.

Системата поддържа непрекъсната симулация през целия жизнен цикъл на машината, а не само по време на етапите на проектиране.

Инструментите за виртуално въвеждане в експлоатация интегрират управляващите системи с 3D среди за симулация с цел валидиране на инженерните решения през целия жизнен цикъл.

Промишлено въздействие при приложения с интензивно движение

Обработката с CNC машини, конвейерните системи и автоматизираните поточни линии за сглобяване се възползват най-много от виртуалното въвеждане в експлоатация. Тези системи често работят при променлив въртящ момент и бързи преходи в натоварването.

Симулацията помага на инженерите да прогнозират моделите на износване, термичното натоварване и експлоатационната стабилност още преди началото на производството.

Предвидимост на инженерните решения в голям мащаб

Виртуалното въвеждане в експлоатация позволява многократно преработване на проекта без физическо прототипиране. Инженерите могат да коригират оразмеряването на двигателя, предавателните отношения или параметрите на задвижването и незабавно да оценят поведението на системата.

Това съкращава циклите на разработка и подобрява надеждността на системата в промишлени среди с високи изисквания.

Промишлен поглед: симулацията се превръща в стандартна практика

Внедряването на цифрови двойници продължава да се ускорява, тъй като производителите са изправени пред по-кратки производствени срокове и по-високи очаквания за надеждност.

Съвременната автоматизация все повече зависи от интегрирани среди за симулация, свързани директно с архитектурите за управление и полевите устройства.

Сливането на симулацията, управлението и изпълнението бележи структурна промяна в начина, по който се проектират и валидират промишлените системи.

Мнение на автора

Виртуалното въвеждане в експлоатация вече не е нишов инженеринг инструмент. То се превръща в стандартен слой за валидиране при сложни системи за управление на движението.

Според мен компаниите, които интегрират симулацията директно с платформите за управление, ще намалят значително броя на неуспешните въвеждания в експлоатация през следващото десетилетие. Разликата между проекта и реалността най-накрая се отстранява още на етапа на проектиране в рамките на жизнения цикъл на системата.

*Даниел К. Мърсър, репортер за промишлени системи с 14 години опит в проекти за машинна диагностика и програми за интеграция на автоматизацията, свързани със Siemens, Emerson и Bently Nevada.*