バーチャルコミッショニングのためのテクノロジー
オートメーション産業におけるバーチャルコミッショニングの使用は、デジタルモデルから始まり、コネクタを適用してモデルをエクスポートし、既存のコントローラソフトウェアツールに統合できるようにします。
MapleSimのようなシステムレベルのモデリングツールを使用すれば、デジタルモデルの作成を設計工程と並行して開始することができます。制御コードのテストと検証のためのシミュレーション環境を提供することで、システムのデバッグと問題の早期発見が可能になり、手戻りの時間とコストを削減できます。
このモデルは、デジタルツイン（物理的な機械の動的な仮想表現）を開発するための基礎としても使用できます。これは、診断、設計変更、バーチャルコミッショニングプロセスにおいて、製品との強力なコネクションとして機能します。
これらのソリューションを展開するためのテクノロジーを確認しましょう。
バーチャルコミッショニングがオートメーション業界で実用化されるためには、モデリングツールは物理的な製品を正確に表現するのに十分な詳細度を備え、なおかつニッチな専門家以外にも利用できる柔軟性を備えている必要があります。
企業は、高価なFEAや野心的な工場レベルのモデルを設定するための専門知識と費用のために、これらのモデルを敬遠していました。システムレベルモデルは、同等の精度と高い柔軟性を持つシミュレーションを提供することで、より迅速かつ安価な代替案となったのです。
適切なモデルベースのシミュレーションツールを選択する際には、次の点を考慮することが重要です。
- すぐに始められる – MapleSim では、エンジニアは他のツールからCAD 情報をインポートすることで、作業を開始できます。CADインポートの技術は、デジタルモデルをオートメーション市場で、より利用しやすくするための重要な機能です。
- モデルの詳細度を容易に向上 – あらかじめ用意された専門的なライブラリからコンポーネントを追加することで、シミュレーション速度を落とすことなく、簡単にモデルの調整と成形が可能です。
- マルチドメインモデリング環境 – MapleSimは、油圧、電気、機械など複数のエンジニアリングドメイン間の相互作用を1つのプラットフォームでモデリングすることができます。
- 柔軟な統合オプション – MapleSim は、運用データのインポートや様々なフォーマットでのモデルのエクスポートにより、既存のオートメーションサプライチェーンツールと接続するオプションを提供します。
モデルは、バーチャルコミッショニングのメリットを享受するために、オートメーションソフトウェアとシームレスに接続する必要があります。理想的には、双方向のデータ接続をサポートできます。実際の稼働データは、シミュレーションの実行とモデルの調整をサポートするためにモデリングツールにインポートされ、仮想モデルは、制御コードを変更するための仮想テストベッドとしてエクスポートされます。
企業が、理論ベースのPLCシステムに合うオートメーションソフトウェアを選択すると、コネクタの選択はそのハードウェアに固定されます。初期の頃では、プラントモデルの複雑な物理は、独自のインターフェースを使用して、物理的に接続するしかありませんでした。しかし、これは、広く利用可能な業界標準の採用により、開かれました。
MapleSimは、次のPLC接続オプションに対応しています。
- モデルをFunctional Mock-up Interface (FMI)互換のファイル形式にエクスポートします。FMIは、B&R Automation Studio、Beckhoff TwinCAT、Rockwell Studio 5000など、40以上のエンジニアリングツールでサポートされており、採用が進んでいます。
- CODESYSベースのシステムなどと互換性のあるオープンスタンダードのEtherNet/IP産業用プロトコルを介して、お客様のオートメーションツールをMapleSimに直接接続します。
- ANSI-CコードのS-Functionブロックを自動生成し、既存のツールチェーンの一部としてコントローラに組み込めます。