SEW-EURODRIVE e realvirtual.io: Acelerando o comissionamento virtual com Unity

SEW-EURODRIVE e realvirtual.io: Acelerando o comissionamento virtual com Unity

SEW-EURODRIVE é um líder de mercado internacional em tecnologia de acionamento e automação, fundado em Bruchsal em 1931. Com cerca de 22.000 funcionários em 55 países, atualmente gera vendas de 4,5 bilhões de euros (2023). A empresa oferece soluções inovadoras para controle de movimento, transmissão de potência, produção e aplicações industriais em diversos setores. Seu espectro de acionamento varia de rápido, dinâmico e de alta precisão, a muito grande e de alto torque.

Este estudo de caso destaca como a SEW-EURODRIVE transformou a forma como o comissionamento virtual é realizado, integrando o MOVIKIT® Custom SimInterface ao Unity via realvirtual.io. Esta interface padronizada, disponível na Unity Asset Store, permite conectividade perfeita entre controladores industriais e gêmeos digitais, permitindo que engenheiros testem, refinem e validem a lógica de automação de controladores lógicos programáveis (PLC) antes da implantação.

Resultados e principais benefícios

• Redução de 70% no tempo de comissionamento – testes virtuais minimizam atrasos no início da produção.
• 100% de lógica de automação PLC pré-testada – garantindo que apenas problemas mecânicos e elétricos precisem ser resolvidos no local.
• Conexão com um clique – MOVIKIT® Custom SimInterface facilita a ligação de controladores MOVI-C® a gêmeos digitais.
• Eliminação de erros lógicos – testes contínuos no Unity previnem surpresas de última hora.
• Retorno sobre investimento mais rápido para investimentos em automação – reduzir atrasos significa que sistemas intensivos em capital geram valor mais cedo.
• Integração perfeita com o Unity – realvirtual.io estende as capacidades da Unity Industry para gêmeos digitais industriais.

Continue lendo para saber mais.

Desafios na comissionamento tradicional

Sistemas de automação industrial geralmente requerem esforços extensivos de comissionamento, frequentemente atrasando cronogramas de produção devido a código de automação não verificado e depuração de última hora no local. É também um processo de alto risco envolvendo perigos à segurança. Tradicionalmente, engenheiros são obrigados a testar manualmente sistemas de automação industrial com controladores lógicos programáveis (PLC) no local do cliente, aumentando tempo, custo e riscos potenciais.

Testes no local frequentemente revelam erros lógicos no código de automação PLC, levando a:

• Atrasos no início da produção devido à depuração inesperada no local do cliente.
• Custos mais altos causados por períodos de comissionamento prolongados e resolução de problemas de última hora.
• Aumento dos riscos de falhas mecânicas e elétricas durante a integração. Testes no local frequentemente envolvem operar máquinas, braços robóticos ou sistemas de transporte, o que pode causar danos físicos aos operadores se ocorrerem falhas.
• Oportunidades limitadas para testes contínuos e otimização, já que mudanças devem ser feitas em tempo real com espaço mínimo para iteração.

Para muitas empresas, uma vez que um sistema de automação é implantado, fazer melhorias se torna difícil, caro e arriscado.

Uma solução de comissionamento virtual padronizada

A SEW-EURODRIVE identificou a necessidade de uma solução escalável e padronizada que permita aos engenheiros testar continuamente a lógica PLC em um ambiente realista de gêmeo digital, garantindo umsistema totalmente otimizado e livre de erros antes da implantação.

O SimInterface Custom MOVIKIT® é uma interface de comissionamento virtual padronizada para sistemas de automação industrial. Ele integra perfeitamente os controladores MOVI-C com a plataforma de simulação 3D em tempo real Unity, permitindo controle preciso e dinâmico de gêmeos digitais em um ambiente virtual. Isso aborda os desafios das soluções de comissionamento tradicionais com uma solução de simulação industrial baseada em física, escalável e de alto desempenho, que melhora significativamente os fluxos de trabalho de engenharia.

Essa metodologia também leva a uma melhor qualidade de código, pois testes iterativos podem ser realizados em um ambiente de gêmeo digital sem riscos, permitindo refinamento e otimização contínuos sem as limitações dos testes no mundo real.

Além do comissionamento, gêmeos digitais oferecem valor adicional para treinamento, testes e vendas, tornando-os uma ferramenta versátil para operadores, engenheiros e clientes. Ao aproveitar o poderoso ecossistema da Unity, garante que o comissionamento virtual não seja apenas mais rápido e seguro, mas também mais adaptável e escalável para o futuro da automação industrial.

Como a SEW EURODRIVE aproveita a Unity e a realvirtual.io para acelerar o comissionamento virtual

Usar a Unity como uma ferramenta de comissionamento virtual se torna incrivelmente eficiente e simples quando combinado com a realvirtual.io solução. O fluxo de trabalho geralmente começa importando o realvirtual.io da Unity Asset Store para o projeto Unity. Uma vez instalado, os dados CAD 3D da máquina são importados usando Pixyz ou carregados do Unity Asset Manager, permitindo que os engenheiros tragam modelos CAD detalhados e os configurem diretamente no editor Unity.

Frequentemente, os dados CAD fornecem apenas informações geométricas e de material, enquanto omitem as relações cinemáticas críticas necessárias para replicar com precisão o comportamento do modelo em simulações baseadas em física. O realvirtual.io aborda essa limitação fornecendo ferramentas especializadas para definir relações cinemáticas fora da estrutura de dados CAD, mantendo sua consistência lógica.

Isso significa que os usuários podem estabelecer visualmente mecanismos como articulações, rotações e restrições sem alterar a hierarquia CAD original.

Mais importante ainda, essa abordagem mantém a capacidade de atualizar os dados CAD quando ocorrem mudanças de design, garantindo que quaisquer modificações no design original possam ser facilmente integradas ao gêmeo digital sem perder as definições cinemáticas estabelecidas.

Em vez de definir manualmente física, cinemática ou comportamento de sensores, o realvirtual.io fornece componentes personalizados de "gêmeo digital" que lidam com essas tarefas por meio de uma interface clara e amigável. Sensores como barreiras de luz, drives virtuais e outros elementos de automação podem ser facilmente adicionados e configurados, eliminando a necessidade de scripts complexos. Esse processo simplificado reduz significativamente a complexidade de configurar um gêmeo digital, garantindo que tanto os aspectos geométricos quanto cinemáticos da máquina sejam representados com precisão para um comissionamento virtual realista.

Integrado ao realvirtual.io, a interface oferece uma abordagem plug-and-play para comissionamento virtual. Dentro do MOVISUITE® IEC-Editor, a interface é gerada automaticamente, permitindo que os controladores se conectem a um gêmeo digital com um único clique usando comunicação Message Queuing Telemetry Transport (MQTT). Isso elimina procedimentos de configuração complexos, permitindo que engenheiros de automação estabeleçam ambientes de comissionamento virtual em dias, em vez de semanas.

Por que a Unity é a solução ideal para comissionamento virtual

A Unity oferece várias vantagens únicas em comparação com ferramentas de simulação industrial tradicionais:

• Ecossistema aberto e vastos recursos – A Unity oferece milhares de ativos e plugins na Unity Asset Store, acelerando o desenvolvimento.
• Totalmente acessível e extensível – A Unity e a realvirtual.io fornecem personalização de código aberto, permitindo que os usuários adaptem seus fluxos de trabalho de gêmeo digital.
• Suporte multiplataforma – Gêmeos digitais baseados em Unity podem ser executados em dispositivos de baixo a alto desempenho, garantindo ampla compatibilidade.
• Aplicações independentes – Gêmeos digitais podem ser empacotados como aplicações distribuíveis para clientes, operadores e engenheiros.
• Visualização de alta fidelidade – O Pipeline de Renderização Universal da Unity (URP) oferece simulações de gêmeos digitais quase fotorrealistas.
• Suporte nativo a CAD – Com a integração do Pixyz, importe, otimize e visualize modelos CAD complexos na Unity para simulação industrial.

Simulação de física de alto desempenho – Alimentado pelo NVIDIA PhysX, a Unity permite interações mecânicas precisas, detecção de colisão em tempo real e testes de automação realistas.

Resultados

Aproveitando a tecnologia da Unity e da realvirtual.io, a SEW-EURODRIVE criou uma abordagem e ecossistema de comissionamento virtual padronizados onde seu controlador MOVI-C® pode interagir com um gêmeo digital totalmente simulado—permitindo que engenheiros validem, otimizem e depurem o código e a lógica de automação antes de implantá-lo em uma máquina real, levando a:

1. Comissionamento mais rápido e suave

• Como a maior parte da lógica PLC é validada em um ambiente de gêmeo digital, o tempo de comissionamento é reduzido em até 70%.
• Os engenheiros podem se concentrar apenas na integração mecânica e elétrica, tornando o trabalho no local significativamente mais eficiente.

2. Maior qualidade de código com testes contínuos

• Ao contrário do comissionamento tradicional, onde modificar a lógica de automação é arriscado, gêmeos digitais baseados em Unity permitem testes e otimizações iterativas.
• Os engenheiros podem refinar e melhorar o código de automação antes da implantação, garantindo um sistema mais confiável.

3. Ganhos financeiros imediatos através de um ROI mais rápido

• A redução do tempo de comissionamento significa que os investimentos em automação começam a entregar valor mais cedo.
• Em indústrias com sistemas de automação intensivos em capital, uma aceleração mais rápida se traduz em economias significativas de custos.

4. Zero risco de danos ao equipamento

• Como todos os testes ocorrem em um ambiente totalmente simulado, não há risco de danificar equipamentos físicos durante o comissionamento.

5. Expandindo além do comissionamento: benefícios de treinamento e vendas

• Modelos de gêmeos digitais podem ser usados para treinamento de operadores, permitindo que as equipes ganhem experiência antes de trabalhar com máquinas reais.
• Os mesmos modelos também podem ser aproveitados para vendas e marketing, proporcionando uma maneira interativa de demonstrar as capacidades de automação aos clientes.

O futuro do comissionamento virtual: Colaborativo, imersivo e conectado

Olhando para o futuro, o comissionamento virtual está evoluindo para um processo colaborativo e interativo. As funcionalidades multiusuário da Unity, incluindo VR e AR, permitem apresentações remotas de conceitos de automação, permitindo que engenheiros e clientes experimentem gêmeos digitais de qualquer lugar.

realvirtual.io está avançando ainda mais o comissionamento virtual compartilhado integrando o SDK Multiusuário da Unity, permitindo que vários engenheiros em diferentes locais trabalhem na mesma máquina virtual em tempo real. Ajustes na cinemática, posicionamento de sensores e lógica de automação são instantaneamente visíveis, garantindo uma colaboração sem costura.

Essa abordagem elimina barreiras geográficas, acelera ciclos de iteração e melhora a inovação. Ao aproveitar as capacidades 3D em tempo real da Unity e os recursos de rede, a comissionamento virtual se torna mais conectado, ágil e eficiente—impulsionando a próxima geração de automação industrial.