數(shù)字雙胞胎：當智能工廠近在咫尺

 Schunk推動其電子控制夾持系統(tǒng)組件的數(shù)字化，以便工廠制造商和用戶可以更有效地開發(fā)和實施他們的項目
這是一個新的東西：夾緊技術和夾持系統(tǒng)的制造商正在使用數(shù)字雙胞胎來幫助工廠制造商和用戶提高競爭力。數(shù)字雙胞胎可以實現(xiàn)從工程和工廠調試到性能的所有過程步驟的虛擬仿真和測試。

的機器和設備制造商，供應商和零部件制造商都面臨著同樣的挑戰(zhàn)：他們需要為客戶提供更多樣化的產品系列，這些產品系列越來越多地定制，并且越來越頻繁地推出新產品。這需要高度靈活的工廠，可以快速，輕松地升級為新一代零件。

Schunk GmbH＆Co。KG數(shù)字產品和產品相關服務產品和產品組合管理負責人Marcel Nagel深信，在這種背景下，沒有媒體不連續(xù)性的數(shù)字化工程流程至關重要。“雖然工廠仍在生產當前一代零件，但工廠的數(shù)字圖像可用于執(zhí)行模擬，以確定下一代對工廠概念的影響。”

智能工廠觸手可及
德國Lauffen am Neckar夾具技術和夾持系統(tǒng)的市場 - 包括工廠制造商，集成商和各行各業(yè)的用戶 - 也了解這一點。“他們作為一個組件制造商越來越多地向我們提出他們對虛擬計劃的需求，我們考慮到了這一點，”Nagel說。

多年來，Schunk已經在機械和電氣設計中使用CAD模型。現(xiàn)在，該公司依靠數(shù)字雙胞胎進行虛擬調試以及更多。“作為一家制造公司，我們一直在開發(fā)的IT環(huán)境，為數(shù)字化和設計智能數(shù)據(jù)管理做好準備。與我們的客戶一樣，我們正在為擁有一貫數(shù)字化價值鏈的智能虛擬工廠而努力。這就是我們如何創(chuàng)造可以傳遞給客戶的附加值，“Nagel解釋道。

 
 
 
 
 
我們的客戶越來越多地要求虛擬plannability，而 我們考慮到這個帳戶。
Marcel Nagel，Schunk GmbH＆Co。KG數(shù)字產品和產品相關服務產品和組合管理主管
產品，生產和性能
在這方面，西門子是Schunk的重要合作伙伴。2015年，Schunk在基準測試過程中尋找虛擬工程仿真軟件制造商。根據(jù)Nagel的說法，只有西門子在產品生命周期的所有階段提供了一致的端到端系統(tǒng)。通過使用機電一體化概念設計師（MCD），Schunk一直致力于為客戶提供產品，生產和性能的數(shù)字化。

TIA門戶，其功能塊，  PLCSIM*控制器的針對性模擬，  以及基于云的，開放的物聯(lián)網操作系統(tǒng)明茲菲爾  也發(fā)揮了顯著的作用。“數(shù)字化的巨大潛力仍然無法估量，涵蓋了產品生命周期的所有階段，沒有媒體中斷，從工程，現(xiàn)場調試，工廠在客戶現(xiàn)場的運營到服務和維護，”Nagel說。

所有產品生命周期階段的一致的端到端映像
具體而言，MCD仿真環(huán)境中標準化機電一體化夾具系統(tǒng)組件的數(shù)字雙胞胎庫模型首先用于 使用  TIA Portal功能塊對PLCSIM Advanced中的控制環(huán)境進行無縫建模  。這使得可以整體模擬生產，因此在實際調試之前實現(xiàn)適合于特定目標控制器的工廠的虛擬調試。因此，在實際調試期間，可以消除或顯著減少錯誤，風險和費用。

一旦工廠啟動并運行，其性能也實際建模，從而在MindSphere中創(chuàng)建數(shù)字雙胞胎的  第三部分。Schunk在該領域已經有了一些初步的經驗：通過制造切板機的Schunk Electronic Solutions GmbH，該公司在其企業(yè)集團中擁有一家機器制造商，使Schunk成為其自己的“用戶”。這些經驗將主要受益日益重要的服務業(yè)務領域。

從中期來看，Schunk將使用適當?shù)膫鞲衅餮b備其所有組件以記錄特定的過程數(shù)據(jù)。然后可以通過MindSphere應用程序分析這些數(shù)據(jù)  。“我們確信這將使我們能夠為客戶提供真正的附加值，”Nagel說道：例如，在維護領域。“由于這種數(shù)據(jù)分析，植物將不需要經常維護 - 換句話說，只有在實際需要時才需要維護。”

一致的端到端數(shù)字化正在創(chuàng)造更多機會。“在模擬環(huán)境中，可以識別目標值 - 比如特定應用中的夾持力 - 然后我們可以將其與運行中的實際值進行比較，”Nagel說。“如果兩者不匹配，客戶就知道必須改變某些東西，這樣可以防止工廠中斷甚至發(fā)生故障。”

組裝的入門套件
除硬件組件外，Schunk還為感興趣的客戶提供了一個軟件“入門套件”，其中包含數(shù)字雙胞胎組件庫，并支持在MCD中使用，提供單一來源的所有功能。使用演示模塊，這些客戶可以輕松地學習和測試虛擬仿真是否以及在何種程度上可以實際減少他們的工程工作，以及他們是否值得購買完整的軟件版本。

智能抓手
隨著Schunk數(shù)字化的發(fā)展，不僅僅是工程正在發(fā)生變化。組件本身也在發(fā)生變化，  使用Edge計算（例如，Industrial Edge）正在成為“智能夾具 ”。除了云計算之外，還有與云計算相結合，并且由于相應的硬件和軟件，時間要求嚴格的流程例如，從夾具獲得的數(shù)據(jù)可以在現(xiàn)場分散地并且直接地處理。

“這使客戶能夠立即檢測到故障是否正在等待并采取糾正措施，”Nagel說。

與Edge計算一起，他依靠人工智能（AI）。使用相機，神經網絡使智能組件能夠自學習不同的，更改對象而無需預編程。“這是一個很有吸引力的概念，我們看到人工智能在持續(xù)優(yōu)化夾持過程方面的巨大潛力。”智能工廠不再是一個遙遠的可能性：它已經觸手可及。