自动化设备的数字孪生

自动化设备的数字孪生

采用PLCSIMAdv.在博途中进行仿真、验证和优化www.siemens.de/tia-portalUnrestricted©SiemensAG2018西门子数字化工厂

中国成都99.999%的产品合格率3x的生产力提高，（2014年–2018年5年内）~160次生产线换型/日，

处理800种不同产品>120种日生产产品类型，

每个产品约2秒风华高科-冠华片式陶瓷电容业务现状分析及改善方向无纸化全自动立体仓库和拉式线边自动配送全方位覆盖的数据采集信息孤岛：以人工纸质生产记录为主，工序间数据传递不连贯生产过程管理不透明：生产计划、生产过程、品质状态、在制品状态、机台设备、备品备件状态，存在盲区死角仓储物料配送：

自研的仓管系统支撑物料编码规则、库位、先进先出、库存超期、缺料、安全库存、出入库管理，依赖大量工人计划调度：生产计划以人工编排为主，生产调度靠车间工段人工分配柔性生产：烧成工段大量烧成炉温区控制精度低，靠人工分选品质等级减员增效产能利润同步增长机器换人生产数字孪生高级计划排产软件实现机台精准排配数字孪生助力产品生命周期规划产品设计生产规划生产工程生产运营运维服务数字孪生的应用场景业主验收测试虚拟工程验证操作员培训设计优化维保和支持升级改造虚拟调试虚拟调试=在虚拟环境中，导入、测试和修改计划数据故障排查研发部门虚拟调试支持并行工程，缩短上市时间研发部门上市时间概念规划电气设计自动化机械结构设计生产制造实物调试交付上线自动控制设计机械设计数字孪生缩短上市时间虚拟调试减少实物调试的风险未采用虚拟调试技术时的情形

无法预测的故障导致成本增加:工时成本人力成本材料成本当承揽跨国订单的时候...=间接成本应用虚拟调试技术之后

采用虚拟调试技术之后的故障排查修复

举例:问题根源排查和修复维修策略已经制定好人员经过培训达标备品备件就绪直接成本=虚拟环境与实物是尺寸1:1和信号1:1的对应关系PLC和HMI等控制系统的逻辑机械结构与自动控制之间的交互在生产单元、产线线体、车间工厂的多层级系统之间的交互西门子数字孪生产品组合覆盖所有的仿真分析层级验证控制逻辑和可视化界面大约.95%博途TIA编程员验证自动控制逻辑和机构运动设备生产公司OEM在生产单元、产线线体、车间工厂的多层级系统之间的交互产线制造公司、业主、系统集成商复杂度和计划性业务流程的层级控制器和HMI的虚拟调试

设备单元的虚拟调试生产单元、产线线体、车间工厂的虚拟调试数字化成熟度西门子数字孪生产品组合覆盖所有的仿真分析层级验证控制逻辑和可视化界面大约.95%博途TIA编程员验证自动控制逻辑和机构运动设备生产公司OEM在生产单元、产线线体、车间工厂的多层级系统之间的交互产线制造公司、业主、系统集成商复杂度和计划性业务流程的层级控制器和HMI的虚拟调试

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设备单元的虚拟调试生产单元、产线线体、车间工厂的虚拟调试数字化成熟度2个实例的(2Instances)PLCSIMAdv.+MCD(

基础虚拟调试)PLCSIMAdv.+MCD+SIMIT(

高级虚拟调试)SimcenterAMEsim+MCD（

流体仿真）孪生设备模型是不同种类仿真模型的综合体物理和运动模型

机械结构部件电气和动作模型驱动部件(例如：电机、阀)各类开关和传感器自动控制模型PLC程序和界面的逻辑孪生设备模型生产单元数字孪生的产品组合MechatronicConceptDesignerPLCSIMAdvancedSIMATICS7-1500基础数字孪生物理和运动模型

机械结构部件电气和动作模型

驱动部件(例如：电机、阀)各类开关和传感器自动控制模型PLC程序和界面的逻辑孪生设备模型PLCSIMAdvancedMechatronicConceptDesignerPLCSIMAdvanced高端设备公司OEM高级数字孪生SIMIT控制器硬件数字孪生–

不同的仿真层级满足您的需求时间花费数字孪生的详细程度

(仿真模型)100%80%50%80/20法则帕累托效应,

80-20法则

20%的努力就能达成80%的成果，余下的20%的成果往往需要80%的努力自动控制系统代码质量数字孪生的详细程度

(仿真模型)100%80%50%您的收益–

质量和速度提升，成本和风险下降质量在虚拟环境中优化控制程序和设备功能速度在业主现场花费较少的调试时间机械设计师与电气控制设计师的并行工程成本优化设备控制程序和功能，压缩成本减少调试成本风险避免现场实物调试的风险真实工厂中消除人为失误创建柔性生产控制程序的“实验室”正在运行的设备和产线调校的评估灵活性感谢聆听!Subjecttochangesanderrors.Theinformationgiveninthisdocumentonlycontainsgeneraldescriptionsand/orperformancefeatureswhichmay

notalwaysspecificallyreflectthosedescribed,orwhichmayundergomodificationinthecourseoffurtherdevelopmentoftheproducts.Therequestedperformancefeaturesarebindingonlywhentheyareexpresslyagreeduponintheconcludedcontract.Allproductdesignations,productnames,etc.maycontaintr