在2020年，貝加萊提出了針對機器智能與創(chuàng)新開發(fā)的“簡.易”自動化理念，首要進行的便是簡單的規(guī)劃與設計，貝加萊與眾多的建模仿真軟件都有著緊密的合作，貝加萊的集成開發(fā)平臺軟件Automation Studio與MATLAB/Simulink、MapleSim、IndustrialPhysics都有著緊密合作，在不同的層面實現(xiàn)機電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)平臺之間的協(xié)同仿真，以加速開發(fā)過程，此次以IndustrialPhysics為例展開。

圖1-貝加萊與建模仿真軟件不同應用的連接

　　如圖2所示，對于生產(chǎn)和制造商而言，生產(chǎn)的工藝配方、尺寸規(guī)格、材料對象、工藝流程、設備狀態(tài)、訂單規(guī)模、人員水平等都是變化，而生產(chǎn)又是緊迫的，因此，也會要求機器必須具有非常強的適應變化的能力，這就為機器與產(chǎn)線制造商提出了挑戰(zhàn)：

圖2-總是在變化的生產(chǎn)與制造流程

　　l 更為使得機器具有適應變化生產(chǎn)的能力?

　　l 機器最大的極限產(chǎn)能在哪里?

　　l 在不同狀態(tài)下的工藝最優(yōu)參數(shù)應該如何?

　　l 如何讓知識復用，加速開發(fā)?

　　l 如何快速交機?

　　對于機器與產(chǎn)線集成商而言，提供應變能力的設備與產(chǎn)線成為了必然，但是，測試驗證是非常昂貴且耗時的環(huán)節(jié)，得益于數(shù)字化設計技術的發(fā)展，可以對整個機器的生產(chǎn)流程進行仿真，并與控制系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)作，在機械的速度、摩擦力情況下的工作狀態(tài)可以被3D方式呈現(xiàn)，也可以在后續(xù)的人員操作培訓階段，通過AR/VR連接，實現(xiàn)交互式培訓。

　　這是智能制造的難題，也是今天產(chǎn)業(yè)特別重視“工業(yè)軟件”的原因，因為，它包含了大量已有的機械對象模型在IndustrialPhysics這類軟件中，也包括像Automation Studio中，快速構建一個機器的電控系統(tǒng)，并通過兩者的銜接實現(xiàn)機電測試仿真，提供基于模型的開發(fā)便利。

　　它如何運行?

　　為什么說“簡.易”，就是要使用起來方便快捷，IndustrialPhysics B&R Edition是由貝加萊與machineering公司共同開發(fā)，支持與Automation Studio接口連接的版本，支持基于模型開發(fā)，無論其實現(xiàn)的細節(jié)程度如何 – 建模、仿真和虛擬調(diào)試全都融入其整個產(chǎn)品組合中。

　　B&R industrialPhysics使用CAD數(shù)據(jù)來創(chuàng)建數(shù)字孿生。數(shù)據(jù)以STEP格式導入，這意味著仍然可以使用CAD設計中最重要的屬性，例如質(zhì)量和密度。此外，B&R industrialPhysics還為各個機械組件提供了額外的屬性，以及組件和控制器接口的自由度。開發(fā)人員可以立即在PC上啟動虛擬模型，并連接到軟件或硬件在環(huán)配置中的控制器。

圖3-通過IndustrialPhysics可以與Automation Studio建立連接

　　工作流程，如圖3所示，簡述如下：

　　1、將CAD(*.step文件)導入industrialPhysics;

　　2、在industrialPhysics中定義模型接口(I/O列表);

　　3、配置目標(PLC)的TCP/IP連接并使用HIL(硬件在環(huán))助手導出I/O列表，將創(chuàng)建一個包含通信庫的ZIP文件;

　　4、將I/O列表導入機器的AS項目，這些連接將鏈接到AS中的機器軟件，將項目下載到目標;

　　5、在industrialPhysics開始仿真時，目標和仿真之間的通信是通過TCP/IP建立的。

　　它可以做什么?

圖4-建模仿真開發(fā)可以實現(xiàn)的能力

　　如圖4，建模仿真可以達到以下效果：

　　n 加速開發(fā)周期：因為數(shù)字化環(huán)境中的設備可以快速的調(diào)整;

　　n 硬件在環(huán)測試：通過HiL測試，即可快速生成代碼并直接到PLC上運行;

　　n 實現(xiàn)并行工程：在機器的設計制造階段，即可進行測試驗證;

　　n 早期安全測試：無論是空間碰撞、干涉，還是人員安全，可以安全環(huán)境下進行優(yōu)化;

　　n 物理極限測試：在實際機器上，這是危險的，而在虛擬環(huán)境下，這個可以大膽嘗試;

　　n 確認項目瓶頸：提前發(fā)現(xiàn)問題，避免返工帶來的成本和時間浪費;

　　n 優(yōu)化溝通效率：不管是項目的多方協(xié)調(diào)，還是售前展示、或者培訓交流，都是可行的。

　　n 創(chuàng)新時間空間：賦予工程師各種可能性的測試驗證。

　　n 加速產(chǎn)品上市：即使機器在變化，也能快速測試并出機，交付客戶。

　　案例

　　01機器開發(fā)或虛擬培訓

　　對于企業(yè)的機器開發(fā)，以及大學教學或實驗，可以采用IndustrialPhysics等構建一個機器或產(chǎn)線進行虛擬測試與驗證，也可以進行人員培訓與實驗，其中有一些已有的開發(fā)的機器應用，如：針對臥式包裝的過程、針對飛剪的過程。

　　02構建產(chǎn)線的數(shù)字孿生系統(tǒng)

　　ACOPOStrak的生產(chǎn)運行仿真，空間干涉等測試驗證，如：ACOPOStrak的數(shù)字孿生體

　　03AR/VR場景

　　針對教學與機器培訓，可以讓操作人員對機器進行基于AR/VR的連接，并可以有最為直觀的體驗，提升培訓效率。

　　如何獲得IndustrialPhysics?

　　請訪問貝加萊官方網(wǎng)站“下載”,選擇Software/Simulation，即可看到包括IndustrialPhysics貝加萊版的下載鏈接，點擊下載。

圖5-IndustrialPhysics的官網(wǎng)下載

　　下載IndustrialPhysics B&R 版本軟件并注冊，可以基于已有的模型做開發(fā)，對于更高級的自建模型開發(fā)若需要獲得支持及授權，可直接聯(lián)系貝加萊技術支持與培訓部:021-54644800，也可以在微信服務號中留言，留下您的信息，可以獲得貝加萊TM培訓模塊或本地工程師編寫的應用指南。