工業(yè)自動化仿真軟件的功能定位
國外成熟的工業(yè)仿真軟件蟆豫,以西門子议忽、達索為代表,通過一系列軟件產(chǎn)品十减,對工件建模栈幸、工藝編輯、加工仿真帮辟、工廠生產(chǎn)系統(tǒng)仿真等各環(huán)節(jié)進行仿真模擬侦镇。各軟件之間相互銜接,文件格式相互支持织阅,實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程及生產(chǎn)對象的模擬仿真壳繁。
所有仿真軟件均面向生產(chǎn)過程某一環(huán)節(jié)的具體問題,通過仿真提升實際工程落地的效率荔棉,甚至有的環(huán)節(jié)脫離軟件就無法完成闹炉。以工業(yè)機器人離線編程軟件為例,是為了解決復雜軌跡润樱,無法手工示教的問題渣触。需離線編程軟件基于工件模型,對工藝任務進行機器人運動程序生成壹若,再導出實機進行調(diào)試嗅钻。其對復雜軌跡的處理,類似CNC編程軟件對復雜刀軌的創(chuàng)建及CNC程序生成店展。又比如生產(chǎn)系統(tǒng)仿真軟件养篓,基于設置或生成好的設備運動控制命令,來對產(chǎn)線生產(chǎn)過程進行仿真赂蕴。對工廠的生產(chǎn)線布局柳弄、設備配置、生產(chǎn)制造工藝路徑概说、物流等進行預規(guī)劃碧注,實現(xiàn)碰撞嚣伐、規(guī)避的檢測,從而減少實機停線的調(diào)試成本萍丐,規(guī)避實機調(diào)試潛在的碰撞風險轩端。
而要實現(xiàn)高精度的離線編程、碰撞檢測逝变,準確的工件設備模型是基礎基茵。工業(yè)軟件通過一套CAD平臺來實現(xiàn)工件的高精度定義,作為后續(xù)CAM/CAE軟件的基礎骨田。(離線編程屬于CAM——Computer Aided Manufacturing耿导,生產(chǎn)系統(tǒng)仿真屬于CAE——Computer Aided Engineering)同時基于準確的工件及設備建模,仿真軟件可以有效模擬實際環(huán)境布局态贤,對碰撞舱呻、干涉進行檢查。
仿真的關(guān)鍵技術(shù)
基于CAD平臺的圖形學上的準確模型定義悠汽,是實現(xiàn)準確仿真的基礎箱吕。同時盡量對模型實現(xiàn)輕量化,是生產(chǎn)系統(tǒng)仿真軟件對大型自動化場景進行仿真的前提條件柿冲。對于仿真軟件上云來說茬高,模型輕量化技術(shù)也是方便用戶自定義并上傳模型的關(guān)鍵。
而對產(chǎn)線執(zhí)行系統(tǒng)的仿真假抄,符合實際自動化控制形式的動作響應機制怎栽,是仿真軟件需要實現(xiàn)的。否則所有基于仿真的節(jié)拍統(tǒng)計宿饱、流程優(yōu)化燈都是沒有意義的熏瞄。
對離線編程來說,運動學谬以、路徑規(guī)劃和運動控制算法的穩(wěn)定性强饮,是使產(chǎn)品具備可用性的保障。
仿真軟件產(chǎn)品及硬件設備的關(guān)系
西門子自身具備軟件和硬件產(chǎn)品为黎,又比如機器人本體廠商也有自己的仿真軟件邮丰,如ABB的RobotStudio、安川的motosim铭乾、KUKA的simpro剪廉、發(fā)那科的roboguide。這些軟件與硬件產(chǎn)品的定位關(guān)系是怎么樣的片橡,是軟件輔助硬件產(chǎn)品銷售妈经,還是硬件作為軟件產(chǎn)品的附帶產(chǎn)品?
同一家公司的軟件產(chǎn)品搭配硬件產(chǎn)品捧书,意味著更好的原廠服務能力吹泡,提供一站式解決方案的能力【桑客戶可以出于對更好的全棧服務爆哑,而選擇某個廠家的軟硬件產(chǎn)品。但前提是硬件本身的穩(wěn)定性舆吮,可靠性能解決客戶實際的現(xiàn)場問題揭朝,加工需求。所以這里傾向于認為軟件更多地是輔助硬件產(chǎn)品的色冀。硬件產(chǎn)品本身的品質(zhì)是一切的基礎潭袱。
而例如CNC這類產(chǎn)品,軟硬件一體锋恬,只有通過軟件才能進行復雜刀軌的編輯和上萬條機床程序的生成屯换,才能應用硬件機床實現(xiàn)工藝任務。這時就不存在軟件與硬件的關(guān)系問題与学,而是以軟硬集成的產(chǎn)品形態(tài)存在彤悔。
產(chǎn)品的定位及形態(tài)
工業(yè)所涉及的專業(yè)領域非常龐大,針對不同加工工藝索守,如銑削/打磨/拋光/切割/平板焊接/相貫線焊接/3D打印等晕窑,其工藝參數(shù)和軌跡生成方式完全不同,導致CAM軟件按行業(yè)分得很細卵佛。所以市場上的CAM軟件非常多杨赤,但是沒有一個能高效用于所有行業(yè)的軟件。
對于仿真軟件更常見的模式是專注在某個細分領域的生產(chǎn)場景截汪,對相關(guān)的加工工藝疾牲、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真深入。
同時挫鸽,隨著軟件上云的趨勢说敏,工業(yè)仿真軟件也可以嘗試上云的產(chǎn)品形態(tài)。在模型輕量化能力丢郊,和面向工業(yè)仿真的云服務技術(shù)能力上的技術(shù)優(yōu)勢盔沫,有機會成為軟件在市場上的競爭優(yōu)勢。
但工業(yè)仿真軟件之所以能用于工業(yè)仿真枫匾,核心還是在于其基于CAD平臺的一系列關(guān)鍵技術(shù)架诞,在于運動學算法、運動規(guī)劃等基礎技術(shù)能力的穩(wěn)定性干茉。是否上云谴忧,只是這些關(guān)鍵技術(shù)對外提供服務的方式不同而已。
不同于家裝行業(yè)的仿真軟件,做好圖形學上的模型輕量化沾谓,快速渲染委造,以及Saas服務能力就基本解決了所有主要技術(shù)問題。對于工業(yè)仿真來說均驶,模型昏兆、IT云技術(shù)之外的能解決實際現(xiàn)場業(yè)務的領域技術(shù)問題才是一切的基礎。