研發(fā)仿真所使用數(shù)字仿真技術(shù)是什么？

　　數(shù)字仿真是指以數(shù)字方式復(fù)制物理對象，模擬對象在真實環(huán)境中的行為，對產(chǎn)品、制造過程甚至整個工廠進(jìn)行虛擬仿真，從而提高制造企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和制造的生產(chǎn)效率。在西門子，它被稱為數(shù)字孿生。

　　在傳統(tǒng)的生產(chǎn)和研發(fā)中心，從研發(fā)到發(fā)布的新產(chǎn)品通常采用里程碑式項目管理。通過多次試生產(chǎn)，改進(jìn)的周期不斷消除產(chǎn)品設(shè)計問題，實現(xiàn)批量生產(chǎn)條件。在這種傳統(tǒng)方法中，整個周期可能從幾個月到幾年不等，每次設(shè)計更改都會導(dǎo)致巨大的成本和時間消耗。

　　為了解決這個問題，新的研發(fā)和制造理念已經(jīng)開始被考慮和驗證。其中，數(shù)字仿真已成為制造業(yè)企業(yè)邁向工業(yè)4.0的重要解決方案。它可以支持企業(yè)整合和數(shù)字化其整個價值鏈，為從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實施到服務(wù)的各個方面創(chuàng)建一個一致、無縫的數(shù)據(jù)平臺，并形成基于模型的虛擬企業(yè)和基于自動化技術(shù)的逼真企業(yè)形象。數(shù)字仿真主要由三部分組成：產(chǎn)品仿真、生產(chǎn)過程仿真和設(shè)備狀態(tài)仿真。

　　在產(chǎn)品仿真方面，目前廣泛使用的軟件包括NX UG、Mentor Graphics、Polarion ALM、Simcenter等，主要集中在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)三維設(shè)計、電路設(shè)計、軟件設(shè)計和產(chǎn)品功能仿真。結(jié)合VR、AR等硬件設(shè)備，可以通過虛擬環(huán)境實現(xiàn)身臨其境的體驗。結(jié)合3D打印技術(shù)可以快速生成產(chǎn)品模型。

　　對于生產(chǎn)過程模擬，應(yīng)用軟件包括生產(chǎn)線設(shè)計師、工廠模擬和過程模擬。主要圍繞工廠生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)計，從宏觀到微觀可分為三個維度：

　　1) 工廠模擬：主要針對工廠的整體布局優(yōu)化、物流優(yōu)化、未來工廠設(shè)計;

　　2) 價值流模擬：優(yōu)化工藝設(shè)計，減少半成品，優(yōu)化運輸路徑，減少等待時間;

　　3) 生產(chǎn)線模擬：創(chuàng)建一條新的生產(chǎn)線，選擇合適的生產(chǎn)形式(全自動、半自動、手動生產(chǎn)線)，優(yōu)化生產(chǎn)線的線平衡，識別瓶頸工藝。分析生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)品移動距離和人員移動的優(yōu)化。

　　對于設(shè)備狀態(tài)模擬，該軟件可以自動連接設(shè)備中的工業(yè)控制計算機(PLC)，為其快速配置參數(shù)，并與主控單元通信，構(gòu)建工業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺。通過軟件，可以實時跟蹤設(shè)備的運行狀態(tài)，并進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。