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采用Digital Twins技术 可大幅提升机械制造效率

许多企业采用Digital Twin虚拟测试机械工件运行质量,不仅增加效率也节省成本。法新社

工具机数码化脚步加速,过去所有数据摆在眼前,工程师可能需要一番功夫整理出脉络才能进行下一步行动,而现在产业已能将大数据导入机器中,透过算法即可有逻辑性的在短时间内产出成品,甚至还能透过数码模拟(Digital Twin)技术,让机器投入工厂运行前透过计算机辅助绘图软件,在呈现给客户前进行修正与调适,不仅能确保质量也能减少不必要的工时。

据Automation World报导,随著日渐升温的全球化竞争以及消费习惯的改变,工具机产业正朝著数码化迈进,对于分析能力的需求也就与日俱增。西门子(Siemens)工具机数码业务发展经理Ramona Schindler透露,该公司近年来正强化工具机的数码模拟技术发展,透过算法,自动找出机器中的哪里部分工件质量有问题。

数码模拟技术可以让大数据在整个产品,甚至是工具机制造过程中的价值链更有意义,也就是让每一份数据都不会被浪费掉,可以物尽其用。Schindler举例,测试机器时,需要以非常慢的速度运行,以确保没有任何人员受伤与工具机受损。

除了简化并加速调试过程,数码模拟还有助制造商进行虚拟测试。但透过数码化的计算机绘图技术,制造商可以在机器仍在建造时,透过虚拟测试,避免产品与机器在制造出来后产生严重问题。

虚拟测试的经验加上模拟物理的知识,原本的计算机绘图技术也可以基于这些来进行优化,在虚拟环境下,对机器进行修正,由于测试仅是虚拟的,制造商甚至可以尝试对产品进行更大胆的研究与实验,来得到更多数据与经验。

这样的做法可以帮助制造商节省开销,藉由多次的机器虚拟测试来确保机器产出的质量,同时也可以尝试创造出新的商业模式,Schindler表示下一步就是要让终端消费者的生活能越简单容易越好。不仅如此,数码模拟降低虚拟调试时间,大幅节省成本。

以德国一间计算机数值控制工具机(CNC)制造商MAKA Systems为例,该公司采用西门子工具机系统SINUMERIK 840D sl与其机电一体化设计(MCD),在虚拟环境中验证可程序化逻辑控制器(PLC)与NC程序,让虚拟调试的时间从6周缩短为仅仅1周。

此外,西门子的数码模拟产品SinuTrain是该集团的基础程序设计系统,也有学校采用该系统进行教学,Schindler透露,许多终端消费者在程序或零件送到工厂前使用SinuTrain先进行虚拟测试,如此便不需要实际透过机器测试,减少时间与成本。

无论对机器制造商或是终端使用者来说,数码模拟技术助益良多,同时也让双方都可了解到该如何得到数据,以及如何将数据正确使用在正确的地方,如此一来可以透过虚拟测试来改变及调试机械工具,让工具在生产出来后能够确保质量与效率,也能降低机器发生停机意外的机率。

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