Gemello digitale

Sviluppo e messa in servizio più veloci delle macchine con simulazioni.

La trasformazione digitale ha ormai raggiunto tutti i settori dell'industria. Con l'Industria 4.0, l'integrazione stretta dei mondi reale e digitale offre numerose opportunità che consentono un miglior uso delle risorse economiche con evidente risparmio di costi. La sfida di fare un uso sensato delle già limitate risorse in fase di sviluppo non si ferma all'ingegneria meccanica e impiantistica.

Specialmente per le macchine più complesse che hanno un tempo di sviluppo complessivamente elevato, l'analisi delle alternative di progettazione e il test dei programmi PLC, richiedono sempre più tempo e costi. Con l'aiuto di modelli di simulazione è possibile ricreare sistemi reali e usarli come test, risparmiando tempo di sviluppo e costi di produzione. Esistono già un gran numero di ambienti di simulazione di diversi produttori in cui è possibile testare i gemelli digitali.

Il gemello digitale della macchina è una costruzione d’insieme composta da molti componenti individuali. Per poter simulare il loro comportamento, quando integrati nel complesso della macchina, tutti i componenti devono interagire senza intoppi. Per facilitare ai nostri clienti l'integrazione dei processi di cambio formato utilizzando sistemi di posizionamento, offriamo file di modello standardizzati per i nostri prodotti della famiglia PSx3xx.

I modelli di simulazione di halstrup-walcher

Le FMU (Functional Mockup Units) di halstrup-walcher sono file di modello standardizzati che contengono un'immagine del firmware PSx3xx e possono essere utilizzati indipendentemente dagli ambienti di simulazione. Essi riproducono il comportamento dei sistemi di posizionamento PSx3xx e possono mappare digitalmente processi di regolazione del formato o la risposta a malfunzionamenti della macchina. A tal fine, il modello di simulazione può essere utilizzato per scrivere e leggere dati di processo e per inviare ulteriori segnali di input ai componenti hardware o in caso di guasti. Questi dati possono poi essere letti dal sistema.

I file di modello includono funzionalità di base che utilizzabili gratuitamente. Su richiesta, possono essere sbloccate ulteriori funzioni, come simulazioni, la corsa a loop o il comportamento in caso di disturbi. Le FMU sono già disponibili per i dispositivi di posizionamento PSx3xx con ProfiNet e Ethernet/IP e vengono continuamente ampliate con ulteriori sistemi bus e linee di prodotti.

Le FMU fornite da halstrup-walcher sono quindi l'immagine digitale dei sistemi di posizionamento utilizzati nella macchina. Insieme all'HMI virtuale, al software di controllo e agli altri componenti di simulazione, formano il gemello digitale del progetto di macchina. Il confronto tra l'ambiente reale e l'ambiente di simulazione è descritto nella figura seguente.

Con l'aiuto del gemello digitale, è possibile analizzare ed ottimizzare il progetto e la parametrizzazione della macchina. Inoltre, dati preziosi sul comportamento della macchina possono essere raccolti anche dopo la produzione e valutati nel tempo, facilitando lo sviluppo continuo dell'impianto. Con le FMU, halstrup-walcher contribuisce a una facile integrazione dei componenti nel gemello digitale della macchina.