為了在調試之前及早發現新機器設計中的缺陷，OEM廠商正在越來越多地依賴使用數字孿生的仿真。
戴上VR或AR頭顯設備，機器開發人員可以直接與他們的模型進行交互，而且不會分散注意力。
當您在沒有進行全面測試的情況下就匆匆完成新機器的構造時，存在在調試之前忽視設計中基本缺陷的風險。到那時，對已完成機器的任何更改都是極其昂貴和費時的。這就是為什么有越來越多的機器制造商正在使用仿真模型——數字孿生——來快速、經濟地測試和實施新機器設計的原因。
在設計新機器時，OEM廠商的一大主要關注點是如何盡快將其制造出來并上市。項目延遲、復雜化和原型失敗都會迅速威脅到項目的經濟可行性。使用機器開發和部署的常規方法已不再能夠完成這項任務。而這恰恰是數字孿生發揮作用的地方。數字孿生伴隨著機器的整個生命周期 – 從概念規劃到售后服務。它的開發、調整、改進和測試與真實機器同步進行。通過仿真可以及早發現任何設計缺陷或必要的更改，從而避免以構建物理原型為代價。
對生產過程進行仿真
除了對機器的硬件和軟件進行仿真之外，數字孿生還必須提供逼真的生產過程的實時表示。例如，對傳送帶上的產品運動進行仿真，有助于盡早發現潛在的碰撞。“仿真工具需要結合實際控制器來顯示高速過程，”貝加萊仿真與數字孿生技術研發團隊負責人Kurt Zehetleitner指出道。“因此，除了性能強勁之外，它還必須提供實時能力。”industrialPhysics完全滿足這兩個標準。借助集成的實時物理引擎，該軟件可以對動態機器行為進行三維仿真。影響物料流的所有作用力都可以通過數字孿生進行測試。機器開發人員可以即時獲得視覺反饋，以了解不同的機器組件組合會如何影響機器行為。不必要的停機也可以得到迅速識別和排除。
導入CAD數據
industrialPhysics使用機器的CAD數據生成數字孿生。開發人員只需以STEP格式導入此數據，即可快速輕松地創建數字孿生。然后，數字孿生可以用來測試不同的運動布置、組件配置和代碼更改將如何影響機器。貝加萊已將industrialPhysics集成到其Automation Studio工程環境中。“仿真工具和Automation Studio之間的直接鏈接意味著，開發人員能夠在PC上以硬件在環或軟件在環配置的方式運行機器的虛擬模型，并連接到控制器上，”Zehetleitner說道。
3D仿真軟件industrialPhysics使用CAD數據來創建數字孿生。開發人員只需以STEP格式導入此數據，即可快速輕松地創建數字孿生。
虛擬現實
為了使開發人員能夠直接與仿真的機器進行交互而不受外界干擾，模型需以三維呈現。industrialPhysics提供在虛擬現實或增強現實頭顯中查看數字孿生的選項。開發人員可以在三維空間中體驗設計的機器，甚至是四維的運動仿真。“借助VR頭顯設備，開發人員可以在仿真運行時評估生產過程。還可以連接到真實控制器或測試處理，”Zehetleitner說道。與VR頭顯不同，AR頭顯可以將數字孿生疊加在機器的真實環境上。這樣就可以在計劃和開發具有移動物體的機器時測試假設情景。信息可以從控制器中實時獲取，并結合仿真一起查看。僅需幾分鐘即可將VR和AR系統輕松地集成到軟件中。然后，industrialPhysics仿真模型就可以直接顯示在VR或AR頭顯中，而不是PC屏幕上。
貝加萊研發團隊負責人 – 仿真和數字孿生 Kurt Zehetleitner
“industrialPhysics基于高精度的實時物理引擎，該軟件可以對生產過程進行實時逼真的仿真。”
虛擬調試
在開發完機器的硬件和軟件，并對生產過程進行測試后，就該進行虛擬調試了。借助數字孿生，調試過程可以不斷重復進行，直到所有一切達到最佳工作狀態為止。只有在虛擬調試中一切進展順利，才會構建第一個物理原型。“虛擬調試與真實調試相比非常便宜。因此，你可以使用數字孿生排除盡可能多的錯誤，并在構建和調試真實機器之前進行必要的原型迭代，”Zehetleitner解釋道。這對投資回報率會產生積極的影響。
控制柜中的數字分身
然而，數字孿生的益處并不會隨著調試而結束。工業物聯網下的互聯工廠會產生和處理大量運行數據。數字孿生可以很好地利用這些數據。“通過提供機器的實時數據，數字孿生可以像控制柜中機器的虛擬副本一樣運行，”Zehetleitner解釋道。如果實際機器的行為與數字孿生的行為有所偏離 – 例如，由于軸承磨損 – 則會立即檢測到差異。收集到的數據可用于預測性維護、故障報告或遠程維護系統。
數字孿生在機器需要升級或擴展的時候也可以提供幫助。在操作過程中獲得的洞見可以反饋回開發過程中。機器制造商可以使用仿真模型來測試計劃的修改。這樣可以最大限度地減少機器停機以實施更改所需的時間。
數字孿生的開發、調整、改進和測試與真實機器同步進行。這有助于及早發現任何設計缺陷、不一致或必要的更改。
數字孿生作為服務
為了支持希望創建數字孿生的客戶，貝加萊提供了專門的服務包。貝加萊開發人員使用現有的CAD數據建立機器的復雜模型 – 這是使開發項目順利啟動的一種快捷經濟的方式。在貝加萊的工程工具Automation Studio中，數字孿生用于初始驗證和集成測試。這使整個開發項目立刻變得更具可預測性，并能實現高效管理。數字孿生還可以立即用于各個開發團隊內部的溝通交流。
