挑戰(zhàn)

物理碰撞效果不合理、難以實現(xiàn)

傳統(tǒng)電氣調試費時費力成本高

缺乏簡單、高效、低成本的系統(tǒng)設計方案驗證途徑

解決方案

Emulate3D數字化仿真平臺

成果

驗證了貨位計算和避讓程序

避免不合理的物理碰撞

提高現(xiàn)場調試效率，方便內部技術交流

提高客戶信任度和滿意度，助力市場拓展

放眼當下，成熟的數智技術已經如水般滲透并滋養(yǎng)著各細分行業(yè)。在機器人與物流集成領域，以數字孿生仿真為代表的技術的深度應用，正大幅提升企業(yè)從設計、調試到運營的效率。

多年來，新松機器人自動化股份有限公司（簡稱“新松機器人”）憑借領先的移動機器人和智能倉儲物流解決方案，為國內外各行業(yè)頭部用戶打造了許多標桿工程。在關鍵的電氣調試環(huán)節(jié)，該企業(yè)借助羅克韋爾自動化的Emulate3D數字化仿真平臺，打開了一扇通往“虛擬調試”的大門。

數字孿生仿真：電氣調試的更優(yōu)解

如今的現(xiàn)代化生產，需要非常多的自動化設備，而傳統(tǒng)的安裝調試需要機械、電氣、自動化等工程師，在車間現(xiàn)場耗時費力地協(xié)作。如此不僅成本高，想解決調試階段出現(xiàn)的問題，周期也非常長。如何簡單、直觀、高效，并且低成本地驗證系統(tǒng)設計方案，是當前許多企業(yè)面臨的共同痛點。

在物流集成領域，采用傳統(tǒng)電氣調試的企業(yè)仍占多數，已經越來越難滿足市場對敏捷響應和復雜應用場景的需求。以新松機器人為例，其過去的橡膠卷輸送系統(tǒng)會采用貨物撞擊阻擋，靠撞停延時保證貨物位置準確的方案。但由于貨架都是不規(guī)格的異形結構，很多復雜的物理碰撞并不合理、難以實現(xiàn)，傳統(tǒng)調試又無法快速驗證避讓和貨位計算程序。

有幸的是，近年來，數字孿生技術的深度應用，拓寬了傳統(tǒng)機械仿真的范疇，讓“虛擬調試”功能得到更多關注。綜合來看，“虛擬調試”可在設備進場前完成輔助設計，驗證程序邏輯、動作干涉、生產流程等，不僅能減少調試時間和成本，企業(yè)還能識別潛在改進機會，讓設備的自動化等功能更加完善。

與此同時，“虛擬調試”提升了電氣調試過程中軟件使用的占比，十分契合當前的智能化發(fā)展浪潮，也成為了新松機器人提升自身數字化競爭力的不二之選。

卓越仿真軟件，三步走助力破局

針對過去廠內大量非標自動化系統(tǒng)程序驗證難的痛點，新松機器人選擇與羅克韋爾攜手，期望借助領先的電氣仿真軟件Emulate3D完成數智升級。

在項目實施過程中，羅克韋爾用三步走，幫助其高效、高質量地實現(xiàn)了虛擬調試功能：

01

真實模型搭建

仿真模型的準確度會直接決定虛擬調試的最終效果。因此在建模環(huán)節(jié)，為達到逼真效果，項目團隊基于 Emulate3D 在系統(tǒng)內圍繞貨架的長寬高尺寸設置、位置擺放，搭建了堆垛機等系統(tǒng)的真實機械模型。

值得一提的是，Emulate3D 能支持導入和導出多種主流的 3D 格式文件，模型還可根據動作屬性劃分層級，并通過靜止對象合并實現(xiàn)簡化，十分方便客戶未來的編輯工作。

02

動作添加

為了更好地連接PLC，導入的模型通過Emulate3D軟件QuickLogic圖形化語言的方式，可實現(xiàn)自定義腳本和數據接口的創(chuàng)建。其中，客戶現(xiàn)場的輸出信號主要涉及提升機高低速切換、堆垛機位置控制等，輸入信號則包含提升機限位開關反饋、堆垛機位置反饋等。

得益于Emulate3D高效的開發(fā)體系和簡單的操作步驟，新松機器人可以更快完成數據和邏輯的映射，這也為快速和精準實現(xiàn)虛擬調試功能，打下了堅實基礎。

此圖由 Emulate3D 實時渲染生成

03

虛擬調試

在完成動作添加后，項目團隊將軟件打造的仿真模型，分別與輸送機和堆垛機的PLC連接，通過PLC與模型交互模擬出入庫動作。與此同時，團隊對人物動作也做了進一步編程，使用示教點指定行走和手臂運動的目標位置，實現(xiàn)了人物行走、搬運貨物、點擊按鈕等動作。

此圖由 Emulate3D 實時渲染生成

目前，該項目已進入試運行階段。借助 Emulate3D 的強大性能與羅克韋爾專業(yè)的工程實施服務，新松機器人已經成功在計算機上驗證了貨位計算和避讓程序，避免了不合理的物理碰撞，有效提高了現(xiàn)場調試效率。

高效易用易拓展，賦能數字化飛躍

多年來，羅克韋爾的Emulate3D數字化仿真軟件，以其豐富的設備組件庫、便捷的虛擬電控調試功能、領先的虛擬現(xiàn)實技術、逼真的細節(jié)表現(xiàn)力，以及靈活的二次開發(fā)能力，獲得了物流、鋼鐵、醫(yī)藥、OEM 等眾多行業(yè)頭部企業(yè)的青睞。

借助 Emulate3D 優(yōu)秀的高精度模型，新松機器人能在無需物理硬件的情況下，還原復雜的真實物理碰撞效果，高效完成測試、調試和優(yōu)化應用程序代碼。不僅如此，Emulate3D 還支持多種主流通訊協(xié)議和各品牌 PLC。新松機器人借助內置豐富的通用工具、設備組件庫，以及 JS、QuickLogic 等通用編程語言，可以更高效地完成建模和二次開發(fā)，節(jié)省大量時間和精力。這對于物流這類對交付周期要求高的行業(yè)而言，能較大程度釋放“虛擬調試”帶來的價值。

一直以來，作為生產性服務業(yè)鏈主企業(yè)，羅克韋爾致力于幫助中國企業(yè)擁抱數字化浪潮，進一步提升面向海外市場的核心競爭力?，F(xiàn)如今，基于 Emulate3D 強大的數字孿生硬實力，新松機器人得以在國外內的大型展會上，將自身智能倉儲物流等解決方案，用酷炫直觀的 3D 動畫形式展示給更多合作伙伴和客戶，為提高客戶信任度和滿意度，以及未來拓展市場貢獻巨大力量。

展望未來，隨著數字虛擬模型的準確度、運行速度不斷提升，羅克韋爾也將繼續(xù)為新松機器人新增更多的功能，包括三維實時監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)、維修和操作人員虛擬培訓等。與此同時，羅克韋爾也將為更多細分行業(yè)企業(yè)插上數智技術的翅膀，擁抱高質量發(fā)展的未來。

審核編輯：劉清