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西门子表示数字孪生ARVR为工业自动化用户带来仿真优势刘星

2022年11月24日

西门子表示，数字孪生、AR/VR 为工业自动化用户带来仿真优势

2020 年 COVID-19 给制造商带来的挑战之一是需要在不牺牲员工安全的情况下规划和保持最佳生产水平。数字世界和物理世界的融合，如模拟和机器人技术所示，为工业提供了在困难时期适应甚至蓬勃发展的工具。

西门子表示，有两组技术可以在大流行期间及之后为制造商提供帮助它表示，通过使经理和员工能够在任何地方工作时查看工厂的配置，数字孪生 (DT) 可以使全球组织能够远程采用最佳实践。员工可以通过 2D/3D 云渲染查看机器上的工作订单，并可以访问工厂车间的整个数字孪生。

西门子表示，除了数字双胞胎之外，增强现实和虚拟现实 ( AR/VR ) 还可以为员工提供与亲自测试相同的可见度。虚拟工厂验收测试(FAT)、虚拟委托和远程监控的使用一直在加速，部分原因是大流行。AR/VR 可以为企业带来节省成本和时间以及加强社交距离的好处。

Siemens Digital Industries Software 数字化制造业务发展、战略和投资组合管理总监 Vincent Guo 博士回答了机器人报告中有关数字孪生和 AR/VR 趋势的以下问题。

模拟入门

数字孪生如何使刚刚开始自动化的运营受益？那些已经在使用机器人的人如何受益？

郭：数字孪生可以帮助新近实现自动化的公司了解可行性、估计潜在改进并降低实施过程中的风险，仅举几例。

例如，人们可以使用数字孪生来了解是否可以使用机电系统来执行通常由人工操作员执行的相同任务。然后使用这种模拟来验证机械结构的设计、自动化单元的设置、执行制造过程的控制逻辑等。

一旦完全理解了这些要素，制造部门就会根据经过验证的设计下订单并构建自动化产品线。这可以极大地改善财务状况，因为硬件采购发生得更晚并且调试所需的时间更少。它还可以减少部署时的问题，因为甚至可以在购买硬件之前发现问题，并且由于生产部署更快，因此可以更快地带来现金。

对于已经采用机器人的公司，生产的数字孪生允许用户执行以下操作：

实施公司标准来管理当前和未来的可持续项目。例如，以前经过验证的设计可以重复使用，因此生成新设计可以更有效。

在不干扰正在进行的生产的情况下，为数字世界中的下一个产品改造现有生产。

使用来自现有产品和生产的见解。这些将是数字孪生的重要输入，以改进下一代产品。

例如，智能自动化制造和分销技术供应商JR Automation正在使用数字孪生技术虚拟调试为物料搬运应用开发的机器人单元。

仿真软件在过去一年中如何发展？

郭：与 CAD 工具一样，生产的数字孪生也从 2D 演变为 3D。今天，可以在 VR 中查看模拟，支持远程协作。随着更多元素被集成到仿真中，曾经开始的基于时间序列的纯机械仿真现在添加了电子信号来验证控制逻辑。

过去，仿真侧重于特定机器的行为，而今天可以仿真整个系统的行为，包括机器、AGV [自动导引车] 和人之间的接口。

人工操作模拟从静态变为动态。今天，我们可以在操作过程中检测到人体各个部位的潜在伤害，甚至在使用协作机器人时也是如此。仿真可以在现实之上提供附加值，强大的工具提供了执行假设分析的能力。未来，我们计划将更多的人工智能引入仿真平台，使柔性生产系统的设计和验证变得更加容易。

Siemens Digital Industries Software ( DI SW ) 部门为机器人和自动化领域提供解决方案已有四年时间。根据我们的经验、观察和远见，我们制定了机器人制造系统设计和部署的演进路线图。