信息技術(shù)正給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來前所未有的變革，以工業(yè)4.0為代表新一輪產(chǎn)業(yè)升級正在展開。融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、虛擬現(xiàn)實、機器人、3D打印等多項技術(shù)，工廠的生產(chǎn)效率得到大幅提升。企業(yè)可以開展全新商業(yè)模式，為客戶提供定制化服務(wù)等，同時工業(yè)4.0模式為制造業(yè)開創(chuàng)了新的機遇。
如今，激烈的競爭和快速變化的市場需求給制造業(yè)提出了更多苛刻的要求，而新一代信息技術(shù)正是有助于提高制造的靈活性，使得制造商能夠以更快的速度和更低成本制造出市場所需的產(chǎn)品。工業(yè)4.0是多項技術(shù)共同融合的結(jié)果，其中一項關(guān)鍵的技術(shù)叫做虛擬調(diào)試。
什么是虛擬調(diào)試？
虛擬調(diào)試其實就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應用，通過虛擬技術(shù)創(chuàng)建出物理制造環(huán)境的數(shù)字復制品，以用于測試和驗證產(chǎn)品設(shè)計的合理性。例如，在計算機上模擬整個生產(chǎn)過程，包括機器人和自動化設(shè)備、PLC、變頻器、電機等單元。像機器人單元模型創(chuàng)建完成就可以在虛擬世界中進行測試和驗證。
如果在過程自動化或機器人運動中需要進行優(yōu)化，則可以在同一臺計算機上進行更改，虛擬調(diào)試允許重新編程機器人或更改變頻驅(qū)動器、PLC編程等操作。一旦重新編程，系統(tǒng)會再次進行測試，如果通過，則可以進行下了階段的物理部署。
使用虛擬調(diào)試來提前編程和測試產(chǎn)品，可以減少過程停機時間，并且制造商可以降低將設(shè)計轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的過程風險。因為自動化編程和軟件錯誤可能要付出高昂的代價，特別是在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)這些錯誤，需要花費大量的時間和金錢去糾正。
不過，虛擬調(diào)試并非是件輕松的事，必須在整個工廠過程中進行整合，才能充分發(fā)揮虛擬調(diào)試的潛力。模擬調(diào)試將貫穿整個工廠過程，從規(guī)劃到工程階段，在工程階段也被稱為基于仿真的工程，通過虛擬調(diào)試測試安裝系統(tǒng)可靠性是不可或缺的。
虛擬調(diào)試的好處
產(chǎn)品設(shè)計過程很難預測到生產(chǎn)和使用過程會不會出現(xiàn)問題，而虛擬調(diào)試帶來許多好處之一就是驗證產(chǎn)品的可行性。虛擬調(diào)試允許設(shè)計者在產(chǎn)品生產(chǎn)之前進行任何修改和優(yōu)化，而不會造成硬件資源的浪費。而且這樣可以節(jié)省時間，因為用戶在測試過程中可以修復錯誤，及時對自動化系統(tǒng)進行編程改進。
數(shù)字模型的使用可以降低工廠更改流程的風險，使企業(yè)在生產(chǎn)方面取得了顯著的改進。例如汽車制造工廠在制造與裝配產(chǎn)品時，可以使用虛擬調(diào)試重新編程數(shù)百臺機器人，而不需要花費大時間在現(xiàn)場停機進行調(diào)試。
不管是工廠的搭建或者是工藝的變更，在虛擬環(huán)境中構(gòu)建和測試設(shè)備是非常節(jié)省成本和時間的，在測試過程可以及早發(fā)現(xiàn)錯誤，甚至可以預見未來的挑戰(zhàn)。最終以最可靠的方案進行生產(chǎn)，并能緩解傳統(tǒng)制造停機或生產(chǎn)損失的風險。這比在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷好得多，因為制造中的問題修改起來難度大，而且浪費時間和人力資源。
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