随着数字孪生技术的兴起，虚拟调试越来越受大家的重视，前面我们有给大家介绍来自德国的Winmond,来自西门子的 PDPS，Amesim, NX MCD, 来自达索的Delmia,以及来自罗克韦尔的仿真全家桶(所有介绍见文末往期推荐)

在前面关于西家的仿真介绍中，我们总是以上图为开端，今天我们就来说一说其中的 Plant Simulation~

在自动化设备导入、产线自动化改造的过程中，工艺流程的验证是个重要的环节，这个环节要解决的问题是整条产线、乃至整个工厂的运行效率。此时，我们需要对工厂及物流的规划进行验证，为此，西门子提出了 Plant Simulation 的概念，并提供了软件解决方案作为支撑，在这个基础上，形成了数字化双胞胎的核心概念：

验证即生产

在此，我们将对其进行简单介绍，以便大家在今后的工作中能更好的运用这项技术。

What is Plant Simulation

该软件最初是一款用 C++ 编写的“生产物流和工程仿真”软件，后来改名为 eM-Plant ，为 eM-Power 系列解决方案中的一员，在 2005 年 4 月， UGS 收购了 Tecnomatix 并把产品重新命名为“工厂仿真”（ PlantSimulation ）。 2007 年 Siemens 收购 UGS ，经过一系列的整合后，成为了集建模、仿真、动画制作和优化为一体的标准软件，是集成制造工程环境的关键技术及工具。

Why Plant Simulation

许多生产问题是一个空间、时间与随机变量交错的复杂课题，几乎不能用代数学、微积分和概率等数学方法来解开这些难题，而仿真技术对求解这类难题非常有效，这些问题的具体内容如下：

空间问题

包括：设备配置、工具 / 原料 / 半成品 / 成品摆放位置、搬运距离等

时间问题

包括：订货时间、作业时间、故障 / 修理时间、出货时间等

随机变量问题

包括：订货时间和数量、交货时间、关键质量指标、设备故障率、退货率等

从另外一个角度来看，工程项目的质量必须在产品生命周期尽可能早的阶段被尽可能的提高，因为，发现错误后所需要完成的纠错，越靠后其成本越高。如下图所示：

在工厂仿真技术的支撑下，能用数据驱动的方式，动态的模拟工厂实际运作状态，并对其进行持续改进和优化，这就是为什么要应用仿真技术的原因。

When Plant Simulation

有三个典型的时刻，工厂仿真能帮助您解决难题：

工厂规划阶段 ：扩建工厂，或者新建车间，要多大面积、多少设备、多少工人，怎么去布局？

工厂效率改善 ：生产能力不足，如何调整？新产品导入，如何做到混线生产？

工厂日常运营 ：新产品 / 型号投产，当日生产计划是否可以完成？是否有更优化的订单组合策略？

How Plant Simulation

工厂仿真的应用有 8 个关键环节：

布局及运动机构数据准备

CEE 基本行为定义

逻辑块和智能组件建模

工艺逻辑管理

机器人控制器及运动路径

机器人 OLP

控制程序虚拟调试

从 CEE 到 PLC

篇幅原因，在这里先介绍几个关键的概念，以便大家在应用工厂仿真技术时、能把握正确的方向。

CEE = Cycle Event Evaluator

循环事件发生器

这是一项以仿真过程中发生的事件、作为后续操作触发条件的仿真方式，适用于工位级、甚至产线级的仿真模拟，通过信号和控制语句来定义控制逻辑，实现仿真。

Virtual Commissioning

虚拟调试

正常的自动化设备都包括运动任务和执行的逻辑指令，为了保证正确的行为，设备供应商都会提供一系列预定义的状态信号和逻辑指令，主程序通过使用这些信号和指令来定义运动路径。虚拟调试就是在仿真环境中对控制这些路径的主程序进行调试，直到满足实际工艺的需求。

从 CEE 到 PLC

这是把虚拟调试的结果传递给外部控制器的过程，通过这一环节，虚拟调试结果和真实设备的运动实现同步。通过选择 PLC 建立外部联接，可在软件中自动生成 PLC 控制代码，这正是 验证即生产 得以实现的核心技术，也是数字化双胞胎最具魅力的地方，很多自动化设备供应商、甚至使用自动化设备的工厂都已开始使用这项技术，在不久的将来，这项技术的应用会更加普及。

通过这些简单的介绍，相信大家对“验证即生产”有了更具体的了解，如果想深入了解这项技术，可以持续关注！

谢谢大家！

本文来源于： 微信公众号：西门弄斧，作者张文豪（西门子智能制造创新中心高级顾问），原标题“自动化设计与虚拟调试（二）验证即生产”，文章内容有改动免责申明：本公众号所载文章为本公众号原创或根据网络搜索编辑整理，文章版权归原作者所有。因转载众多，无法找到真正来源，如标错来源，或对于文中所使用的图片，资料，下载链接中所包含的软件，资料等，如有侵权，请跟我们联系协商或删除，谢谢！