机器智能与创新-贝加莱基于模型的工程开发
在2020年，贝加莱提出了针对机器智能与创新开发的“简.易”自动化理念，首要进行的便是简单的规划与设计，贝加莱与众多的建模仿真软件都有着紧密的合作，贝加莱的集成开发平台软件Automation Studio与MATLAB/Simulink、MapleSim、IndustrialPhysics都有着紧密合作，在不同的层面实现机电系统与控制系统平台之间的协同仿真，以加速开发过程，此次以IndustrialPhysics为例展开。
图1-贝加莱与建模仿真软件不同应用的连接
如图2所示，对于生产和制造商而言，生产的工艺配方、尺寸规格、材料对象、工艺流程、设备状态、订单规模、人员水平等都是变化，而生产又是紧迫的，因此，也会要求机器必须具有非常强的适应变化的能力，这就为机器与产线制造商提出了挑战：
图2-总是在变化的生产与制造流程
👉更为使得机器具有适应变化生产的能力？
👉机器最大的极限产能在哪里？
👉在不同状态下的工艺最优参数应该如何？
👉如何让知识复用，加速开发？
👉如何快速交机？
对于机器与产线集成商而言，提供应变能力的设备与产线成为了必然，但是，测试验证是非常昂贵且耗时的环节，得益于数字化设计技术的发展，可以对整个机器的生产流程进行仿真，并与控制系统实现协作，在机械的速度、摩擦力情况下的工作状态可以被3D方式呈现，也可以在后续的人员操作培训阶段，通过AR/VR连接，实现交互式培训。
这是智能制造的难题，也是今天产业特别重视“工业软件”的原因，因为，它包含了大量已有的机械对象模型在IndustrialPhysics这类软件中，也包括像Automation Studio中，快速构建一个机器的电控系统，并通过两者的衔接实现机电测试仿真，提供基于模型的开发便利。
它如何运行？
为什么说“简.易”，就是要使用起来方便快捷，IndustrialPhysics B&R Edition是由贝加莱与machineering公司共同开发，支持与Automation Studio接口连接的版本，支持基于模型开发，无论其实现的细节程度如何 – 建模、仿真和虚拟调试全都融入其整个产品组合中。
B&R industrialPhysics使用CAD数据来创建数字孪生。数据以STEP格式导入，这意味着仍然可以使用CAD设计中最重要的属性，例如质量和密度。此外，B&R industrialPhysics还为各个机械组件提供了额外的属性，以及组件和控制器接口的自由度。开发人员可以立即在PC上启动虚拟模型，并连接到软件或硬件在环配置中的控制器。
图3-通过IndustrialPhysics可以与Automation Studio建立连接
工作流程，如图3所示，简述如下：
1、将CAD（*.step文件）导入industrialPhysics；
2、在industrialPhysics中定义模型接口（I/O列表）；
3、配置目标（PLC）的TCP/IP连接并使用HIL（硬件在环）助手导出I/O列表，将创建一个包含通信库的ZIP文件；
4、将I/O列表导入机器的AS项目，这些连接将链接到AS中的机器软件，将项目下载到目标；
5、在industrialPhysics开始仿真时，目标和仿真之间的通信是通过TCP/IP建立的。
它可以做什么？
图4-建模仿真开发可以实现的能力
如图4，建模仿真可以达到以下效果：
👉加速开发周期：因为数字化环境中的设备可以快速的调整；
👉硬件在环测试：通过HiL测试，即可快速生成代码并直接到PLC上运行；
👉实现并行工程：在机器的设计制造阶段，即可进行测试验证；
👉早期安全测试：无论是空间碰撞、干涉，还是人员安全，可以安全环境下进行优化；
👉物理极限测试：在实际机器上，这是危险的，而在虚拟环境下，这个可以大胆尝试；
👉确认项目瓶颈：提前发现问题，避免返工带来的成本和时间浪费；
👉优化沟通效率：不管是项目的多方协调，还是售前展示、或者培训交流，都是可行的。
👉创新时间空间：赋予工程师各种可能性的测试验证。
👉加速产品上市：即使机器在变化，也能快速测试并出机，交付客户。
案例
01、机器开发或虚拟培训
对于企业的机器开发，以及大学教学或实验，可以采用IndustrialPhysics等构建一个机器或产线进行虚拟测试与验证，也可以进行人员培训与实验，其中有一些已有的开发的机器应用，如视频：
02、构建产线的数字孪生系统
如ACOPOStrak的生产运行仿真，空间干涉等测试验证，如视频：
03、AR/VR场景
针对教学与机器培训，可以让操作人员对机器进行基于AR/VR的连接，并可以有最为直观的体验，提升培训效率。
如何获得IndustrialPhysics？
请访问贝加莱官方网站“下载”,选择Software/Simulation，即可看到包括IndustrialPhysics贝加莱版的下载链接，点击下载。
图5-IndustrialPhysics的官网下载
下载IndustrialPhysics B&R 版本软件并注册，可以基于已有的模型做开发，对于更高级的自建模型开发若需要获得支持及授权，可直接联系贝加莱技术支持与培训部:021-54644800，也可以在微信服务号中留言，留下您的信息，可以获得贝加莱TM培训模块或本地工程师编写的应用指南。
关于贝加莱
贝加莱是一家总部位于奥地利并在全球拥有分公司的创新型自动化企业。2017年7月6日，贝加莱成为ABB集团的机械自动化事业部。作为工业自动化领域的全球领导者，贝加莱将前沿技术与领先工程相结合，为几乎每个行业的客户提供面向机器与工厂自动化、运动控制、HMI和集成安全技术的完整解决方案。借助于OPC UA、POWERLINK、openSAFETY等工业物联网通信标准，以及强大的Automation Studio软件开发平台，贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。受简化流程和超出客户预期的承诺驱动，贝加莱始终保持创新精神并处于工业自动化领域的前沿。
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