挑战
物理碰撞效果不合理、难以实现
传统电气调试费时费力成本高
缺乏简单、高效、低成本的系统设计方案验证途径
解决方案
Emulate3D™ 数字化仿真平台
成果
验证了货位计算和避让程序
避免不合理的物理碰撞
提高现场调试效率，方便内部技术交流
提高客户信任度和满意度，助力市场拓展
放眼当下，成熟的数智技术已经如水般渗透并滋养着各细分行业。在机器人与物流集成领域，以数字孪生仿真为代表的技术的深度应用，正大幅提升企业从设计、调试到运营的效率。
多年来，新松机器人自动化股份有限公司（简称“新松机器人”）凭借领先的移动机器人和智能仓储物流解决方案，为国内外各行业头部用户打造了许多标杆工程。在关键的电气调试环节，该企业借助罗克韦尔自动化的 Emulate3D™ 数字化仿真平台，打开了一扇通往“虚拟调试”的大门。
数字孪生仿真：电气调试的更优解
如今的现代化生产，需要非常多的自动化设备，而传统的安装调试需要机械、电气、自动化等工程师，在车间现场耗时费力地协作。如此不仅成本高，想解决调试阶段出现的问题，周期也非常长。如何简单、直观、高效，并且低成本地验证系统设计方案，是当前许多企业面临的共同痛点。
在物流集成领域，采用传统电气调试的企业仍占多数，已经越来越难满足市场对敏捷响应和复杂应用场景的需求。以新松机器人为例，其过去的橡胶卷输送系统会采用货物撞击阻挡，靠撞停延时保证货物位置准确的方案。但由于货架都是不规格的异形结构，很多复杂的物理碰撞并不合理、难以实现，传统调试又无法快速验证避让和货位计算程序。
有幸的是，近年来，数字孪生技术的深度应用，拓宽了传统机械仿真的范畴，让“虚拟调试”功能得到更多关注。综合来看，“虚拟调试”可在设备进场前完成辅助设计，验证程序逻辑、动作干涉、生产流程等，不仅能减少调试时间和成本，企业还能识别潜在改进机会，让设备的自动化等功能更加完善。
与此同时，“虚拟调试”提升了电气调试过程中软件使用的占比，十分契合当前的智能化发展浪潮，也成为了新松机器人提升自身数字化竞争力的不二之选。
卓越仿真软件，三步走助力破局
针对过去厂内大量非标自动化系统程序验证难的痛点，新松机器人选择与罗克韦尔携手，期望借助领先的电气仿真软件 Emulate3D 完成数智升级。
在项目实施过程中，罗克韦尔用三步走，帮助其高效、高质量地实现了虚拟调试功能：
01真实模型搭建
仿真模型的准确度会直接决定虚拟调试的最终效果。因此在建模环节，为达到逼真效果，项目团队基于 Emulate3D 在系统内围绕货架的长宽高尺寸设置、位置摆放，搭建了堆垛机等系统的真实机械模型。
值得一提的是，Emulate3D 能支持导入和导出多种主流的 3D 格式文件，模型还可根据动作属性划分层级，并通过静止对象合并实现简化，十分方便客户未来的编辑工作。
此图由 Emulate3D 实时渲染生成
02动作添加
为了更好地连接 PLC，导入的模型通过 Emulate3D 软件 QuickLogic 图形化语言的方式，可实现自定义脚本和数据接口的创建。其中，客户现场的输出信号主要涉及提升机高低速切换、堆垛机位置控制等，输入信号则包含提升机限位开关反馈、堆垛机位置反馈等。
得益于 Emulate3D 高效的开发体系和简单的操作步骤，新松机器人可以更快完成数据和逻辑的映射，这也为快速和精准实现虚拟调试功能，打下了坚实基础。
此图由 Emulate3D 实时渲染生成
03虚拟调试
在完成动作添加后，项目团队将软件打造的仿真模型，分别与输送机和堆垛机的 PLC 连接，通过 PLC 与模型交互模拟出入库动作。与此同时，团队对人物动作也做了进一步编程，使用示教点指定行走和手臂运动的目标位置，实现了人物行走、搬运货物、点击按钮等动作。
此图由 Emulate3D 实时渲染生成
目前，该项目已进入试运行阶段。借助 Emulate3D 的强大性能与罗克韦尔专业的工程实施服务，新松机器人已经成功在计算机上验证了货位计算和避让程序，避免了不合理的物理碰撞，有效提高了现场调试效率。
高效易用易拓展，赋能数字化飞跃
多年来，罗克韦尔的 Emulate3D 数字化仿真软件，以其丰富的设备组件库、便捷的虚拟电控调试功能、领先的虚拟现实技术、逼真的细节表现力，以及灵活的二次开发能力，获得了物流、钢铁、医药、OEM 等众多行业头部企业的青睐。
借助 Emulate3D 优秀的高精度模型，新松机器人能在无需物理硬件的情况下，还原复杂的真实物理碰撞效果，高效完成测试、调试和优化应用程序代码。不仅如此，Emulate3D 还支持多种主流通讯协议和各品牌 PLC。新松机器人借助内置丰富的通用工具、设备组件库，以及 JS、QuickLogic 等通用编程语言，可以更高效地完成建模和二次开发，节省大量时间和精力。这对于物流这类对交付周期要求高的行业而言，能较大程度释放“虚拟调试”带来的价值。
一直以来，作为生产性服务业链主企业，罗克韦尔致力于帮助中国企业拥抱数字化浪潮，进一步提升面向海外市场的核心竞争力。现如今，基于 Emulate3D 强大的数字孪生硬实力，新松机器人得以在国外内的大型展会上，将自身智能仓储物流等解决方案，用酷炫直观的 3D 动画形式展示给更多合作伙伴和客户，为提高客户信任度和满意度，以及未来拓展市场贡献巨大力量。
展望未来，随着数字虚拟模型的准确度、运行速度不断提升，罗克韦尔也将继续为新松机器人新增更多的功能，包括三维实时监控系统的开发、维修和操作人员虚拟培训等。与此同时，罗克韦尔也将为更多细分行业企业插上数智技术的翅膀，拥抱高质量发展的未来。
