升级硬件还是升级性能？

当生产要求发生变化时，为了提高性能，首先想到的解决办法通常是使用新硬件重新装配机械。这种方法成本较高、耗时较长，而且在数字孪生和虚拟调试的时代，这很可能并不必要。Niigon公司最近证明，将自动化技术与基于仿真的设计正确地结合起来可以充分利用现有机器，无需使用任何新硬件。

Niigon公司的新型注塑机刚刚投入生产不久，终端用户就做出了一项惊人的决定：需要将最初设计的产能大幅提升。然而，在目前的配置中，当模具关闭时，以更高的速度运行机器会导致不必要的振动。Niigon公司的工程师得出结论，硬件解决方案需要用电动元件替换液压元件 – 所付出的代价是新零件、数百个工时和机器停机的重大损失。Niigon公司作为贝加莱技术的长期用户，猜想对机器进行虚拟调试可能是应对这一挑战的潜在解决方案。

Niigon公司希望找到实现所需机器性能的最佳途径，因此求助于Maplesoft公司，这是一家领先的仿真和虚拟调试解决方案提供商。得益于这两家公司之间多年的合作关系，Maplesoft公司的MapleSim建模和仿真工具可以和贝加莱的Automation Studio工程环境实现无缝协作。

由于Niigon的工程师是在他们熟悉的开发环境中工作，因此他们能够在他们机器的虚拟模型上测试各种各样的优化策略，将机器的潜能发挥到极致，且不必冒任何机器受损的风险。一旦制定好合适的策略之后，就可以通过远程访问使用新软件来更新物理机器。为了尽快获得结果，Niigon公司争取到了Maplesoft工程解决方案的服务。最后，开发和实施基于仿真的机器升级就像1-2-3一样简单。

为了对物理机器进行高逼真度仿真，需要在多域MapleSim环境中对包括其液压和机械系统在内的关键组件进行建模。Maplesoft能够利用物理机器中的操作数据创建一个动态模型，精准复制物理机器的行为，包括有问题的振动。他们现在可以使用该模型 – 所谓的数字孪生 – 查明振动的原因，并对各种消除振动的策略进行仿真。

Niigon现已准备好使用他们的仿真模型为机器开发新的、优化的控制代码。由于Niigon使用了贝加莱的Automation Studio进行控制设计，因此可以很轻松地导入MapleSim模型进行虚拟调试。借助于将MapleSim模型连接到Automation Studio的B&R MapleSim Connector，Niigon能够对其控制代码对数字孪生产生的影响进行实时仿真。

Niigon公司实施完两大优化策略之后，成功地将其机器的周期时间缩短了25%以上，有效地消除了生产过程中的振动问题。“我们最初认为仅靠软件是不可能做到的，”该项目的首席控制设计师Yongchuan Fan回忆道。“当我们看到结果时，简直难以置信。”

仅短短几个月，机器仿真就从一个几乎不被考虑的选项一跃变成了Niigon在未来进行工程开发的重要工具。Niigon公司控制工程和IT经理Marc Ricke对仿真能够带给生产线性能提升充满信心：“我们将机器的周期时间缩短了25%，而成本还不到硬件解决方案的四分之一。对我来说，这是很容易做出的决定：如果没有仿真，你将永远无法充分利用你的机械系统。”

在未来的虚拟调试项目中，Niigon将继续依靠Maplesoft工程解决方案提供的咨询、培训和软件，而贝加莱也将继续在下一代注塑机自动化方面发挥核心作用。“Maplesoft的工程师为我们提供的服务品质卓越，MapleSim和Automation Studio之间的工作流程简单，这些都将帮助我们为客户提供使用更经济的硬件、速度更快的机器，”Ricke说道。

Niigon的下一步是什么呢？虽然他们无法确切地说出正在开发什么，但是仿真和数字孪生开发肯定将会在Niigon的工程工具箱中占有一席之地。“在CAD建模的早期，有些人会说没有它也很好，但到了今天，就绝对没有这种争论的必要了，”Ricke指出道。“我预计两年后，这里的人将会对仿真持有相同的看法。”