O software de comissionamento virtual permite a detecção mais rápida e antecipada de possíveis erros ao criar ou modificar uma linha de produção automatizada. O tempo total de engenharia e o desperdício de protótipos são reduzidos.
O que é comissionamento virtual?
O comissionamento , normalmente a última etapa do processo de engenharia, pode levar de 15 a 20% do tempo total de entrega de um projeto de sistema de automação .
Comissionamento: principalmente dedicado à correção de erros
Infelizmente, quase 2/3 do tempo gasto no comissionamento é gasto na correção de erros de software (1) , porque o software de controle normalmente só passa por testes de integração adequados depois que todo o hardware foi adquirido e montado .
Como o comissionamento normalmente é realizado em prazos quase impossíveis, o desenvolvimento de software de controle personalizado costuma ser apressado , embora a depuração neste estágio possa danificar o hardware.
Resolver esses problemas no início do processo pode, portanto, economizar muito tempo e esforço , que por sua vez poderiam ser gastos na otimização ou na entrega do projeto mais cedo.
Comissionamento virtual: para evitar erros
O comissionamento virtual fornece uma solução para mover uma parte significativa das tarefas de comissionamento para uma fase anterior do projeto, longe do caminho crítico . Durante o comissionamento virtual, é criado um modelo de simulação do sistema para substituir a planta real. A fábrica virtual é então conectada ao sistema de controle real, para que a simulação possa ser usada simultaneamente com aquisição e montagem para verificar o projeto e testar o sistema de controle. Isso permite uma detecção mais rápida de possíveis erros.
Figura 1: Projeto de engenharia com e sem comissionamento virtual.
O comissionamento virtual fornece uma solução para mover uma parte significativa das tarefas de comissionamento para uma fase anterior do projeto, longe do caminho crítico.
Você também pode aplicar o provisionamento virtual a um único subsistema, como uma célula de trabalho ou uma única máquina por vez, dependendo do caso de uso . Máquinas simuladas e reais também podem ser usadas em paralelo (método conhecido como comissionamento híbrido), permitindo que o processo passe gradualmente do virtual para o real.
A simulação responde às saídas do sistema de controle e fornece entradas simuladas como faria o sistema real. Isto permite que os engenheiros ou mesmo o cliente vejam como o sistema realmente se comporta através da visualização 3D interativa , e não apenas das variáveis nos programas de controle .
Em comparação com testes comuns mais primitivos de software de controle, a visualização interativa é uma grande vantagem, pois tais testes geralmente são realizados simplesmente com código ou configurando manualmente entradas ou saídas com base na compreensão do programador sobre a máquina real. Além disso, tais testes são difíceis ou impossíveis de serem executados na realidade sem risco de danos às máquinas ou ao pessoal, podendo ser executados em simulação , resultando em melhor qualidade de software e, acima de tudo, maior segurança.
Os benefícios do comissionamento virtual
Há muitos benefícios em usar o comissionamento virtual em todo o processo de engenharia: o tempo total de engenharia e a perda de protótipos são reduzidos, os erros são menos dispendiosos para corrigir porque são detectados mais cedo e a qualidade do software é consideravelmente melhorada .
Por exemplo, num estudo de campo realizado com um pequeno sistema controlado por PLC com 17 sensores e 10 atores (componentes ativos), descobriu-se que o comissionamento virtual aumenta a qualidade (definida como atendimento aos requisitos) em 37% a 84%, ao mesmo tempo que reduz o real o tempo de atendimento em 75% e o tempo total de colocação no mercado em 15% (2).
Ao criar visualizações do sistema proposto no início da fase de cotação e, em seguida, construir um modelo de simulação progressivamente mais abrangente durante o projeto, você também pode obter uma sinergia muito maior entre as equipes de engenharia e as partes interessadas do projeto, simplesmente porque uma simulação 3D interativa transmite ideias e comportamentos muito melhor. do que uma pilha de documentos de design jamais conseguiria.
Isso ajudará a reduzir a falta de comunicação entre as metas de projeto, o comportamento desejado do sistema e as informações necessárias entre as equipes de engenharia e o cliente.
Software de comissionamento e simulação virtual
O comissionamento virtual exige muito do software de simulação. Ele deve suportar simulação precisa de uma variedade de sistemas, desde sensores e atuadores simples até sistemas de transporte, aplicações robóticas e controle de instalações de produção em nível MES. Além disso, o tempo gasto na criação de modelos de simulação deve ser o menor possível para atingir o objetivo de reduzir o esforço geral de engenharia.
Isso requer um pacote de software fácil de usar e permite que seus engenheiros aproveitem seus conhecimentos e habilidades existentes . Visual Components de produtos de simulação de produção 3D foi criada para fazer exatamente isso.
O modelo de simulação deve emular com precisão o comportamento do sistema real , mas também é crucial que o mesmo sistema de controle e software de controle possam ser usados tanto com a simulação quanto com o sistema de automação real. Na prática, isso significa que o mesmo hardware ou software PLC ou controlador de robô selecionado para o sistema real também deve ser utilizado para o comissionamento virtual.
No entanto, qualquer modificação no software de controle deve ser evitada para que os engenheiros de automação possam usar os controladores familiares, o software associado e o fluxo de trabalho de desenvolvimento para desenvolver o software de controle e, então, serem capazes de conectá-lo ao mecanismo de simulação.
(1) Liu Z, Diedrich C, Suchold N. Comissionamento virtual de sistemas automatizados [Internet]. Editor de acesso aberto INTECH; 2012 [citado em 13 de julho de 2015]. Disponivel aqui.
(2) Reinhart G, Wünsch G. Aplicação econômica de comissionamento virtual para sistemas de produção mecatrônicos. Eng. Prod. 8 de novembro de 2007;1(4):371-9
