Инженерия будущего: Как Prespective дополняет Unity для поддержки промышленных цифровых двойников

Преобразование симуляции производства с Prespective: Пример использования Unity

Платформа цифрового двойника, готовая к промышленности, с реальным 3D

Prespective – это программная компания, основанная в Нидерландах в 2006 году, и партнер по проверенным решениям Unity (VSP), предоставляющий передовые решения цифрового двойника для промышленности. Происхождение компании можно проследить до промышленного дизайна в Техническом университете Эйндховена, где она начала как компания по визуализации, помогая распаковывать и объяснять сложные технологии.

Созданная на основе реального 3D-движка Unity, сегодня платформа Prespective предлагает промышленным пользователям высокоточный, реальный симуляционный окружение, где сложные системы могут быть протестированы, валидированы и оптимизированы до того, как будет построено любое физическое оборудование. Симулируя системы в преддверии — до их создания в физическом мире — Prespective позволяет ускорить инновации, сократить количество физических прототипов и повысить надежность систем.

Философия компании заключается в предоставлении информации в преддействии (вместо ретроспективы), и миссия: дать возможность производителям решать реальные инженерные задачи — виртуально с беспрецедентной точностью.

В этом случае мы погружаемся в то, как Prespective помогает производителям создавать лучшие системы, ускорять разработку продуктов, снижать затраты и время выхода на рынок, а также получать конкурентные преимущества в Европе и США.

Результаты

• Снижение на более чем 50% времени и затрат на тестирование и валидацию
• <3 мм точность при скорости 8 м/с в симуляциях с непрерывным потоком
• Подключение программируемого логического контроллера (PLC) на 3 мс с поддержкой более 2000 точек ввода/вывода
• Большее согласование между инженерными, торговыми и клиентскими командами через виртуальные конфигураторы
• Более быстрые циклы продаж через визуализацию продукта в реальном времени и интерактивные демонстрации

Читать далее, чтобы узнать, как Prespective помогает производственной и высокотехнологичной отрасли создавать лучшие системы в предспект и раскрывать значимую рентабельность инвестиций.

Современное производство развивается, но традиционные инструменты не могут угнаться

Сегодняшние производители сталкиваются с давлением, чтобы быстрее предоставлять более умные и сложные системы с меньшим количеством ошибок и более низкими затратами. Но традиционные методы прототипирования, такие как создание нескольких физических версий для тестирования, медленны, дороги и неустойчивы.

Хотя цифровые двойники предлагают явные преимущества, многие компании не уверены, с чего начать, или колеблются из-за предполагаемой сложности настройки, нехватки интегрированных инструментов или плохого опыта с другими платформами. Некоторые из проблем включают:

• Сложности интеграции различных 3D моделей и управляющего программного обеспечения
• Ограниченная точность инструментов симуляции
• Высокие требования к производительности для тестирования в реальном времени или быстрее, чем в реальном времени
• Фрагментированные программные экосистемы, которые не поддерживают валидацию от начала до конца
• Обеспечение более устойчивых систем — как с точки зрения эффективности рабочего процесса, так и воздействия на окружающую среду

Некоторые организации создают свои собственные инструменты внутри компании, но это приводит к высоким затратам, низкой поддерживаемости и медленному прогрессу.

Модульное решение, которое приносит цифровые двойники в реальный мир — до того, как они появятся

Prespective поставила перед собой задачу напрямую решить эти проблемы, предлагая модульную платформу, которая объединяет визуальную точность, точность моделирования и бесшовную интеграцию — все это в Unity. От демонстрации систем обработки материалов до проверки логики ПЛК и моделирования процессов от рулона к рулону, Prespective предоставляет виртуальную среду для инженерных команд, чтобы протестировать все — от осуществимости планировки до производительности программного обеспечения управления, и в масштабе.

Созданный для высокой точности, производительности и гибкости, набор инструментов поддерживает широкий спектр реальных сценариев.

Под капотом: Unity как основа для Prespective

Prespective построен на реальном времени 3D движке, Unity, специально разработанном для использования его передовых возможностей для сложных симуляций в производстве. Используя движок рендеринга Unity, Универсальный рендеринг Pipeline (URP) и гибкость скриптов, Prespective накладывает высокоточный симуляционный фреймворк непосредственно на движок Unity, предлагая богатый пользовательский опыт как в редакторе, так и в средах выполнения. Используя URP Unity для высококачественного рендеринга и его универсальные возможности скриптов, Prespective бесшовно интегрирует высокоточный симуляционный фреймворк в движок Unity.

Prespective расширяет стандартные функции Unity, чтобы соответствовать требовательным требованиям высоких технологий в производстве, включая повышенную точность, сложную логику и оптимизированную производительность.

Unity предоставляет гибкую основу для визуализации, интерактивности и кроссплатформенной поддержки, в то время как Prespective добавляет специализированный слой для поведения системы, интеграции логики управления и высокоточных симуляций.

Используя кроссплатформенные возможности Unity, Prespective позволяет развертывание на настольных и средах выполнения и разработан для интеграции в CI/CD рабочие процессы и инженерные конвейеры.

Вот как Unity поддерживает каждый уровень экосистемы цифрового двойника Prespective:

1. Бесшовная интеграция в Unity Editor

Prespective разрабатывается непосредственно в Unity Editor. Все моделирование цифрового двойника, логика симуляции и управление рабочими процессами происходит в Unity, позволяя разработчикам и инженерам использовать интерфейс Unity, получая доступ к специализированным расширениям Prespective.

2. Кастомная симуляционная платформа, построенная на Unity

Prespective добавляет собственный слой симуляции поверх Unity. Это включает в себя детерминированное управление движением, высокоточные измерительные инструменты и физику в реальном времени, адаптированную для симуляции производства. Эти функции обеспечивают, чтобы симуляции были не только визуально привлекательными, но и поведенчески точными и воспроизводимыми.

3. Unity Asset Manager для библиотек систем 3D

Рабочие процессы активов Unity также могут быть использованы Prespective для управления сложными библиотеками 3D моделей машин и производственных систем. Asset Manager Unity предоставляет возможность потоковой передачи больших CAD и BIM моделей для окружения, такого как здание завода, чтобы обеспечить большую производительность во время выполнения. Используя встроенные возможности Pixyz Asset Manager Unity, клиенты могут импортировать почти любые CAD или 3D файлы, организовывать активы в настраиваемые шаблоны машин и повторно использовать компоненты в проектах цифровых двойников, уменьшая дублирование и обеспечивая согласованность.

4. Тестирование и валидация в реальном времени

Высокопроизводительнаяграфика и среда скриптов Unity позволяют Prespective поддерживать симуляцию с аппаратным обеспечением в контуре (HIL) и программным обеспечением в контуре (SIL). Это позволяет клиентам проводить автоматизированные виртуальные тесты на высокой скорости — включая скорость выше реального времени — для валидации ночных сборок, поддержки пусконаладки и FAT (приемочного тестирования на заводе).

5. Гибкость развертывания на разных платформах

Хотя в основном используется на высокопроизводительных настольных компьютерах для инженерной симуляции, основа Unity Prespective означает, что симуляции также могут быть развернуты на других платформах по мере необходимости. Эта гибкость позволяет клиентам расширять случаи использования от инженерии до продаж, обучения или обзоров заинтересованных сторон — без необходимости перестраивать основные системы.

Объединив открытый, реальный 3D движок Unity с собственным продвинутым инструментарием цифровых двойников, Prespective предоставляет симуляционную среду, которая является визуальной, точной и адаптируемой — давая промышленным пользователям уверенность в валидации систем до их постройки.

С Unity Prespective обеспечивает, чтобы клиенты могли создавать и итеративно разрабатывать цифровые двойники, не нуждаясь в изучении новых сред или отказе от существующих инструментов. Для клиентов, уже знакомых с Unity, процесс внедрения прост. Для тех, кто не знаком, Prespective предоставляет как инструменты, так и экспертные рекомендации для начала.

Измеримый эффект: От месяцев тестирования до одной ночи

Преобразование эффективности, точности и экономии затрат в масштабе

Prespective помогла глобальным промышленным клиентам — особенно в США, Германии и Нидерландах — заменить месяцы ручного тестирования на ночные симуляции, например:

Один клиент ранее требовал несколько команд, 12 физических прототипов в отдельных комнатах — каждый из которых вручную настраивался и тестировался трехчленной командой. Тестирование занимало месяцы.

Используя Prespective, клиент создал один настраиваемый цифровой двойник в Unity. Все 12 конфигураций — и многие другие между ними — были смоделированы автоматически, быстрее реального времени и в пакетном режиме, за ночь.

Результат: Снижение времени и затрат на тестирование более чем на 90%, улучшение качества и более быстрое время развертывания.

Растущая клиентская база Prespective теперь использует эти инструменты на протяжении всего жизненного цикла продукта, от продаж и дизайна до инженерии и приемочного тестирования на заводе, обеспечивая измеримый эффект как в инженерных, так и в коммерческих рабочих процессах.

Смотрим в будущее: От умного моделирования к автономной оптимизации

Ключевым приоритетом дорожной карты для Prespective является более глубокая интеграция Unity через Менеджер ресурсов Unity и открытие большего уровня поддержки для частных облачных развертываний, чтобы удовлетворить потребности в безопасности предприятий.

Prespective также активно разрабатывает возможности ИИ внутри компании с помощью инструментов Unity, чтобы позволить пользователям определить целевой результат и позволить цифровому двойнику итеративно оптимизировать конфигурации системы. Эти инновации откроют новую эру автоматизированного, основанного на данных проектирования.

Умный способ моделирования, тестирования и продажи сложных систем

Набор инструментов цифрового двойника Prespective — построенный на Unity — позволяет производителям проверять системы на ранних стадиях, сокращать отходы и ускорять выход на рынок. Созданный прежде всего как инженерный инструмент, Prespective позволяет программистам моделировать и проверять поведение системы задолго до того, как что-либо будет построено в реальном мире.

С Unity в качестве основы и растущей библиотекой точных инструментов Prespective, компания помогает производителям ускорить реализацию их видений цифровых двойников с десятилетий до реального конкурентного преимущества — сегодня.