SEW-EURODRIVE y realvirtual.io: Acelerar la puesta en marcha virtual con Unity

SEW-EURODRIVE y realvirtual.io: Caso de estudio de Unity

SEW-EURODRIVE es líder del mercado internacional en tecnología de accionamiento y automatización, fundada en Bruchsal en 1931. Con alrededor de 22,000 empleados en 55 países, genera actualmente ventas por 4500 millones de euros (2023). La empresa ofrece soluciones innovadoras para el control de movimiento, la transmisión de potencia, la producción y las aplicaciones industriales en todos los sectores. Su espectro de accionamiento varía de rápido, dinámico y de alta precisión a muy grande y de par alto.

Este caso de estudio destaca la manera en que SEW-EURODRIVE transformó la forma en que se lleva a cabo la puesta en marcha virtual al integrar MOVIKIT® Custom SimInterface en Unity mediante realvirtual.io. Esta interfaz estandarizada, disponible en la Unity Asset Store, permite una conectividad perfecta entre los controladores industriales y Digital Twins. Eso permite que los ingenieros prueben, perfeccionen y validen la lógica de automatización del controlador de lógica programable (PLC) antes de la implementación.

Resultados y beneficios clave

• 70 % de reducción en el tiempo de puesta en marcha: las pruebas virtuales minimizan los retrasos en el inicio de la producción.
• Lógica de automatización de PLC 100 % preprobada, lo que garantiza que solo los problemas mecánicos y eléctricos se resuelvan in situ.
• Conexión con un solo clic: MOVIKIT® Custom SimInterface facilita el enlace de los controles MOVI-C® con Digital Twins.
• Eliminación de errores lógicos: las pruebas continuas en Unity evitan sorpresas de última hora.
• Retorno de la inversión (ROI) más rápido para las inversiones en automatización: al reducir los retrasos, los sistemas intensivos en capital generan valor antes.
• Integración perfecta Unity: realvirtual.io amplía las capacidades Unity Industry para Digital Twins industriales.

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Desafíos de la puesta en marcha tradicional

Los sistemas de automatización industrial suelen requerir grandes esfuerzos de puesta en marcha, lo que suele retrasar los cronogramas de producción debido al código de automatización no verificado y a la depuración de último minuto en el sitio de trabajo. También es un proceso de alto riesgo que implica riesgos para la seguridad. Tradicionalmente, los ingenieros deben probar manualmente los sistemas de automatización industrial del controlador de lógica programable (PLC) en el sitio del cliente, lo que aumenta el tiempo, el costo y los riesgos potenciales.

Las pruebas in situ suelen revelar errores lógicos en el código de automatización del PLC, lo que genera lo siguiente:

• Retrasos en el inicio de la producción debido a una depuración inesperada en el sitio del cliente.
• Mayores costos debido a los extensos períodos de puesta en marcha y la solución de problemas de último minuto.
• Mayores riesgos de fallas mecánicas y eléctricas durante la integración. Las pruebas in situ suelen incluir máquinas en ejecución, brazos robóticos o sistemas transportadores, los cuales pueden causar daños físicos a los operadores si se presentan fallas de funcionamiento.
• Oportunidades limitadas para pruebas y optimizaciones continuas, ya que los cambios deben hacerse en tiempo real con mínimo espacio para la iteración.

Para muchas empresas, una vez que se implementa un sistema de automatización, hacer mejoras se vuelve difícil, costoso y arriesgado.

Una solución estandarizada de puesta en marcha virtual

SEW-EURODRIVE identificó la necesidad de una solución escalable y estandarizada que permitiera a los ingenieros probar continuamente la lógica del PLC en un entorno de gemelos digitales realista, a fin de garantizar un sistema completamente optimizado y libre de errores antes de la implementación.

MOVIKIT® Custom SimInterface es una interfaz de puesta en marcha virtual estandarizada para sistemas de automatización industrial. Se integra a la perfección con los controles MOVI-C de la plataforma de simulación 3D en tiempo real Unity, lo que permite un control preciso y dinámico de Digital Twins en un entorno virtual. Esto aborda los desafíos de las soluciones de puesta en marcha tradicionales con una solución de simulación industrial basada en física escalable y de alto rendimiento que mejora significativamente los flujos de trabajo de ingeniería.

Esta metodología también mejora la calidad del código, ya que las pruebas iterativas se pueden realizar en un entorno de gemelos digitales sin riesgos, lo que permite un perfeccionamiento y optimización continuos sin las restricciones de las pruebas del mundo real.

Más allá de la puesta en marcha, Digital Twins proporciona un valor adicional para la capacitación, las pruebas y las ventas, lo que las convierte en una herramienta versátil para operadores, ingenieros y clientes por igual. Al aprovechar el ecosistema poderoso de Unity, garantiza que la puesta en marcha virtual no solo sea más rápida y segura, sino que también sea más adaptable y escalable para el futuro de la automatización industrial.

Cómo SEW EURODRIVE aprovecha Unity y realvirtual.io para acelerar la puesta en marcha virtual

El uso de Unity como herramienta de puesta en marcha virtual se vuelve increíblemente eficiente y directo cuando se combina con la solución realvirtual.io. El flujo de trabajo suele comenzar con la importación de realvirtual.io desde la Unity Asset Store al proyecto Unity. Una vez instalados, los datos CAD 3D de la máquina se importan mediante Pixyz o se cargan desde Unity Asset Manager. Eso permite que los ingenieros traigan modelos CAD detallados y los configuren directamente en Unity Editor.

Con frecuencia, los datos CAD solo proporcionan información geométrica y material, mientras que se omiten las relaciones cinemáticas críticas necesarias para replicar con precisión el comportamiento del modelo en simulaciones basadas en la física. realvirtual.io aborda esta limitación al proporcionar herramientas especializadas para definir las relaciones cinemáticas fuera de la estructura de datos CAD sin dejar de mantener su coherencia lógica.

Esto significa que los usuarios pueden establecer visualmente mecanismos tales como vínculos, rotaciones y restricciones sin alterar la jerarquía CAD original.

Lo que es más importante, este enfoque conserva la capacidad de actualizar los datos CAD cuando se producen cambios en el diseño, lo que garantiza que cualquier modificación en el diseño original se pueda integrar fácilmente en el gemelo digital sin perder las definiciones cinemáticas establecidas.

En lugar de definir manualmente la física, la cinemática o el comportamiento de los sensores, realvirtual.io proporciona componentes de «gemelo digital» personalizados que se encargan de estas tareas mediante una interfaz clara y fácil de usar. Sensores tales como barreras de luz, unidades virtuales y otros elementos de automatización se pueden agregar y configurar fácilmente, lo que elimina la necesidad de scripting complejo. Este proceso agilizado reduce significativamente la complejidad de configurar un gemelo digital a la vez que garantiza que tanto los aspectos geométricos como cinemáticos de la máquina se representen con precisión para una puesta en marcha virtual realista.

Integrada en realvirtual.io, la interfaz ofrece un enfoque de puesta en marcha virtual listo para usar. Dentro de MOVISUITE® IEC-Editor, la interfaz se genera automáticamente, lo que permite que los controladores se conecten a un gemelo digital con un solo clic mediante la comunicación de transporte telemétrico en cola de mensajes (MQTT). Esto elimina los procedimientos complejos de configuración, lo que permite que los ingenieros de automatización establezcan entornos virtuales de puesta en marcha en días en lugar de semanas.

Por qué Unity es la solución ideal para la puesta en marcha virtual

Unity ofrece varias ventajas únicas en comparación con las herramientas de simulación industrial tradicionales:

• Ecosistema abierto y vastos recursos: Unity ofrece miles de assets y complementos en la Unity Asset Store, lo que acelera el desarrollo.
• Completamente accesible y extensible: Unity y realvirtual.io ofrecen personalización de código abierto, lo que permite que los usuarios personalicen sus flujos de trabajo de gemelos digitales.
• Soporte multiplataforma: Digital Twins basados en Unity pueden ejecutarse en dispositivos de gama baja a alta, lo que garantiza una amplia compatibilidad.
• Aplicaciones independientes: Digital Twins puede empaquetarse como aplicaciones distribuibles para clientes, operadores e ingenieros.
• Visualización de alta fidelidad: Unity Universal Render Pipeline (URP) ofrece simulaciones de gemelos digitales casi fotorrealistas.
• Compatibilidad CAD nativa: con la integración Pixyz, importa, optimiza y visualiza modelos CAD complejos en Unity para simulación industrial.

Simulación de física de alto rendimiento: con la tecnología de NVIDIA PhysX, Unity permite interacciones mecánicas precisas, detección de colisiones en tiempo real y pruebas de automatización realistas.

Resultados

Aprovechando la tecnología de Unity y realvirtual.io, SEW-EURODRIVE creó un ecosistema y un enfoque estandarizados de puesta en marcha virtual en el que su controlador MOVI-C® puede interactuar con un gemelo digital totalmente simulado. Eso permite que los ingenieros validen, optimicen y depuren el código y la lógica de automatización antes de implementarlos en una máquina real, lo que permite lo siguiente:

1. Puesta en marcha más rápida y fluida

• Dado que la mayor parte de la lógica del PLC se valida en un entorno de gemelos digitales, el tiempo de puesta en marcha se reduce hasta en un 70 %.
• Los ingenieros solo pueden centrarse en la integración mecánica y eléctrica, lo que hace que el trabajo in situ sea mucho más eficiente.

2. Mayor calidad del código con pruebas continuas

• A diferencia de la puesta en marcha tradicional, donde modificar la lógica de automatización es arriesgado, Digital Twins basados en Unity permiten pruebas y optimización repetitivas.
• Los ingenieros pueden perfeccionar y mejorar el código de automatización antes de la implementación, lo que garantiza un sistema más confiable.

3. Ganancias financieras inmediatas a través de un ROI más rápido

• La reducción del tiempo de puesta en marcha significa que las inversiones en automatización comienzan a ofrecer valor antes.
• En las industrias con sistemas de automatización intensivos en capital, un aumento más rápido se traduce en ahorros de costos significativos.

4. Riesgo cero de daños en el equipo

• Dado que todas las pruebas se realizan en un entorno totalmente simulado, no hay riesgo de dañar el equipo físico durante la puesta en marcha.

5. Expandir más allá de la puesta en marcha: beneficios de capacitación y ventas

• Los modelos de gemelos digitales se pueden utilizar para la capacitación de los operadores, lo que permite que los equipos adquieran experiencia antes de trabajar con máquinas reales.
• Los mismos modelos también se pueden utilizar para las ventas y la mercadotecnia, lo que proporciona una forma interactiva de demostrar las capacidades de automatización a los clientes.

El futuro de la puesta en marcha virtual: Colaborativo, envolvente y conectado

De cara al futuro, la puesta en marcha virtual se está convirtiendo en un proceso colaborativo e interactivo. Las funcionalidades multiusuario de Unity, incluidas VR y AR, permiten presentaciones remotas de conceptos de automatización. Eso permite que ingenieros y clientes experimenten Digital Twins desde cualquier lugar.

realvirtual.io está impulsando aún más la comisionación virtual compartida mediante la integración del SDK multiusuario de Unity, que permite que varios ingenieros de diferentes ubicaciones trabajen en la misma máquina virtual en tiempo real. Los ajustes en cinemática, colocación de sensores y lógica de automatización se ven al instante, lo que garantiza una colaboración fluida.

Este enfoque elimina las barreras geográficas, acelera los ciclos de iteración y mejora la innovación. Al aprovechar las capacidades 3D en tiempo real y las funciones de red de Unity, la puesta en marcha virtual se vuelve más conectada, ágil y eficiente, lo que impulsa la próxima generación de automatización industrial.