Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Approach of a model extension for virtual commissioning to predict energy consumption of production systems

Hollas Leon, Schenke Christer-Clifford, Hellmich Arvid

Journal of Machine Engineering

|

2023

|

Vol. 23, No. 4

77--88

EN

Not only as a result of the current energy crisis, opportunities to save energy are a highly focused topic in production. For this reason, the article proposes an approach to evaluate the part-specific energy consumption of production systems by utilization of simulation methods. As an application example, a Comau 6-axis robot is chosen, of which a physically based model is created in the CAE software SimulationX. This model is then exported as a Functional Mock-Up Unit (FMU) and co-simulated within a virtual commissioning environment. Virtual commissioning enables a controller to be connected to a model. Within a Software-in-the-Loop simulation, this is a virtual control system. Based on the movement specifications from the virtual controller, the movement behaviour of the machine can be simulated in the virtual commissioning tool ISG-virtuos and the FMU returns the associated power and energy curve as a result variable. For further use, this kind of enhanced simulation models provides the possibility to optimize the utilization of production systems for specific processes in the context of a complete production line or factory.

2

Metoda oceny jakości modelu oparta na maszynie wektorów nośnych

Glodek Łukasz, Bysko Szymon, Nocoń Witold

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 1

35--39

PL

Celem pracy jest ocena jakości modelu oparta na Maszynie Wektorów Nośnych SVM pod kątem jej przydatności w wirtualnym uruchomieniu - do zastosowania na potrzeby wirtualnego bliźniaka. Przedstawione wyniki badań są ściśle skorelowane z Przemysłem 4.0, którego główną ideą jest integracja inteligentnych maszyn, systemów i informatyki. Jednym z celów jest wprowadzenie możliwości elastycznej zmiany asortymentu oraz zmian w systemach produkcyjnych. Wirtualne uruchomienie może zostać użyte do stworzenia modelu symulacyjnego obiektu, na potrzeby szkolenia operatorów. Jednym z działów wirtualnego rozruchu jest cyfrowy bliźniak. Jest to wirtualna reprezentacja instalacji lub urządzenia, czy też maszyny. Dzięki zastosowaniu wirtualnego bliźniaka, możliwe jest odwzorowanie różnych procesów w celu obniżenia kosztów procesu i przyspieszenia procesu testowania. W pracy zaproponowano współczynnik oceny jakości modelu oparty na SVM. Współczynnik ten bierze pod uwagę wiedzę ekspercką oraz metody używane do oceny jakości modelu - Znormalizowany Błąd Średniokwadratowy NRMSE (ang. Normalized Root Mean Square Error) oraz Znormalizowany Maksymalny Błąd ME (ang. Maximum Error). Wspomniane metody są powszechnie stosowane do oceny jakości modelu, jednak dotychczas nie były używane równocześnie. W każdej z metod uwzględniany jest inny aspekt dotyczący modelu. Zaproponowany współczynnik umożliwia podjęcie decyzji, czy dany model może zostać użyty do stworzenia wirtualnego bliźniaka. Takie podejście pozwala na testowanie modeli w sposób automatyczny lub półautomatyczny.

EN

This paper proposes a model quality assessment method based on Support Vector Machine, which can be used to develop a digital twin. This work is strongly connected with Industry 4.0, in which the main idea is to integrate machines, devices, systems, and IT. One of the goals of Industry 4.0 is to introduce flexible assortment changes. Virtual commissioning can be used to create a simulation model of a plant or conduct training for maintenance engineers. One branch of virtual commissioning is a digital twin. The digital twin is a virtual representation of a plant or a device. Thanks to the digital twin, different scenarios can be analyzed to make the testing process less complicated and less time-consuming. The goal of this work is to propose a coefficient that will take into account expert knowledge and methods used for model quality assessment (such as Normalized Root Mean Square Error - NRMSE, Maximum Error - ME). NRMSE and ME methods are commonly used for this purpose, but they have not been used simultaneously so far. Each of them takes into consideration another aspect of a model. The coefficient allows deciding whether the model can be used for digital twin appliances. Such an attitude introduces the ability to test models automatically or in a semi-automatic way.

3

The Simulation of Conveyor Control System Using the Virtual Commissioning and Virtual Reality

Ružarovský Roman, Holubek Radovan, Sobrino Daynier Rolando Delgado, Janíček Matej

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 4

164--171

EN

Designing of the conveyors and its control system with control program through the design tool “Virtual Commissioning” is very important in the digital era Industry 4.0. Virtual Commissioning was recently used to perform realistic virtual simulations in the early stages of development processes in automation of the conveyors too. The main benefit is the possibility of integrating and testing the control system through the simulation on the virtual model even before physically constructing the conveyor. The contribution focuses on the possibilities of transforming a real conveyor into a virtual model in the Siemens Tecnomatix Process Simulate program and integrating the Siemens S7-300 real control system to control the conveyor itself. In the model it was allowed to test and perform numerous variations and situations without physical intervention into the real conveyor and possible damage functional parts including through virtual reality. These experiments were subsequently evaluated and the control system optimized with respect to material flow and the developed PLC code on virtual model was verified on real conveyor control system.

4

Walidacja i symulacja oprogramowania sterującego z wykorzystaniem wirtualnych systemów wytwarzania

Krenich S.

Gospodarka Materiałowa i Logistyka

|

2016

|

nr 11

157--167

PL

W artykule zaprezentowano możliwość modelowania i symulacji wirtualnych systemów produkcyjnych z wykorzystaniem aplikacji Robot Studio firmy ABB. Na podstawie istniejącego w rzeczywistości stanowiska do rozkroju szkła taflowego przygotowano jego wirtualny model. Jednocześnie zaproponowano znaczne zwiększenie stopnia automatyzacji procesu rozkroju szkła przez wprowadzenie robotów przemysłowych z biblioteki aplikacji i utworzenie zrobotyzowanego gniazda produkcyjnego. Zastosowano programowanie zadaniowe robotów oraz wykorzystano mechanizmy detekcji kolizji elementów gniazda, dzięki którym możliwe było zweryfikowanie prawidłowości oprogramowania robotów oraz skorygowanie pierwotnie zaprojektowanego układu gniazda. Przeprowadzone eksperymenty wskazują, że zastosowanie wirtualnych modeli stanowisk wytwarzania i ich symulacja znacząco zmniejsza ryzyko wystąpienia kolizji w rzeczywistym systemie wytwarzania wynikające z błędnego ustawienia elementów systemu lub błędów w oprogramowaniu sterującym, co umożliwia łatwe szkolenie załogi przed uruchomieniem jak i w trakcie pracy systemu produkcyjnego. Ponadto wykorzystanie wirtualnych modeli umożliwia wprowadzanie nowych komponentów do rzeczywistego systemu produkcyjnego, ich przygotowanie, optymalne rozmieszczenie i oprogramowanie bez zatrzymywania procesu produkcji, co zwiększa produktywność systemu wytwarzania.

EN

The paper presents an approach to modeling and simulation of virtual production systems. Based on the real working glass cutting cell a virtual model of the system was built and simulated by ABB Robot Studio application. The analyzed process was significantly automated by industrial robots which were introduced using the application library. During the work simulation of the cutting cell, the task programming procedure of the robots and the collision faults detecting were applied. Thus the correction of the cell layout was available. The carried out experiments indicate that the virtual modeling of the production systems yields risk reduction of faults considering collision and distribution of system elements. New components of the system can be easy implemented without interruption of the production run during design and preparation procedures. Additionally, system layouts can be optimized increasing general productivity. The important advantage of virtual reality is a staff training opportunity both before production start and during the system work.

5

Sterowanie wirtualnymi modelami 3D stanowisk wytwarzania w aplikacji CATIA/DELMIA z wykorzystaniem sterowników PLC

Krenich S., Hendzel Ł.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 2

429-436

PL

Artykuł prezentuje metodę tworzenia i sterowania wirtualnymi trójwymiarowymi modelami (3D) stanowisk wytwarzania z wykorzystaniem sterowników PLC. Przedstawiono możliwości budowy modelu wirtualnego przez zaprojektowanie elementów 3D, nadawanie więzów ruchowych, wprowadzanie wewnętrznej logiki działania pojedynczych urządzeń jak i rozbudowanych stanowisk wytwarzania w aplikacji CATIA/DELMIA. Następnie przedstawiono procedurę sterowania modelem w czasie rzeczywistym za pomocą zewnętrznego sterownika PLC GE Fanuc RX3i. Ideę sterowania oparto o wykorzystanie typowych protokołów komunikacyjnych stosowanych w sterownikach PLC oraz serwera OPC KEPServerEX, jako elementu pośredniczącego. Działanie procedury sterowania przetestowano na zbudowanym modelu 3D gniazda obróbkowego wyposażonego w tokarkę CNC, manipulator portalowy oraz zmieniacz palet i magazyn regałowy. Eksperymenty praktyczne potwierdziły efektywność proponowanej metody.

EN

The paper presents a method to create and control virtual three-dimensional models (3D) of manufacturing systems with the use of PLCs. The possibilities of building a virtual model by using of 3D elements, introducing motion transmission constraints and the internal logic of individual devices or more complicated manufacturing systems in the CATIA/DELMIA application are presented. Then the procedure of the real time control of the virtual model using the external GE Fanuc RX3i programmable logic controller is introduced. The idea of control is based on the use of standard PLC communication protocols and the OPC server (KEPServerEX) as an interface application. The control procedure was tested on a 3D model of manufacturing cell equipped with a CNC lathe machine, gantry manipulator, pallet changer and a pallet rack storage system. Practical experiments confirmed the efficiency of the developed method.