洛克威爾自動化的EMEA區域數位設計和SaaS戰略業務開發經理Nicola Iovine總結道：「Emulate3D在工業設計領域正日益成為一股強大力量，越來越多的公司意識到部署數位孿生技術所帶來的巨大好處。這個與ECM Technologies合作的應用程式是一個真實的展示示範，展示了可以達到什麼成果，以及如何使設計和投入更加流暢。我們期待著支持ECM Technologies在數位領域的進一步發展。」
- 熱處理是一個複雜的、多階段的過程，在從設計圖紙轉移到製造、安裝和調試過程中會面臨多個挑戰。
- 安裝了洛克威爾自動化的解決方案，其中包括Emulate3D數位孿生軟體，用於虛擬調試、通過量模擬和工業示範
- 與MATLAB等重要第三方軟體實現無縫的雙向連接和互動
- 在交付生產線之前，大部分的PLC程式碼已經進行了完整的模擬、微調和最終確定
- 預模擬可將關鍵路徑的前置時間縮短數個月
- 將委託時間縮短了50%，即使完全遷移至客戶的軟體
- 項目按時交付，ECM更有信心遵守截止日期
- 需要更少現場會議和國際旅行
- 透過虛擬化項目，ECM現在可以同時管理更多項目
當您將數位孿生解決方案與領先的製程模擬和可視化軟體結合，並將它們應用於大型熱處理設施時，金屬產品仍然變得更堅硬，但設計、安裝和調試變得更容易。
多虧了ECM Technologies部署了Emulate3D™軟體，這家在創新和模塊化低壓碳化工業爐設計和製造方面處於世界領先地位的公司，已經開發出一個解決方案，可以解決與大型熱處理廠的開發、測試和部署相關的許多安裝和調試挑戰。
規模化的熱處理工作絕非小事，特別是當我們談到汽車工業的規模時。一個現代化的熱處理設施可能佔據整個工廠，這也是為什麼它的複雜性通常被外包給具有成熟能力的公司的原因。
然而，考慮到精益營運原則、成本控制和即時製造和供應，一些汽車廠正在考慮將熱處理能力引入內部並在現場進行。多虧了數位化的過程控制和數位孿生技術的結合，ECM Technologies已經成功實現了這一點，許多傳統風險在安裝之前已經被設計排除了。
挑戰
熱處理是一個複雜的、多階段的過程，其中有一系列的過程變數，所有這些變數都必須精確控制，以保持品質和一致性。ECM的低壓碳化處理過程涉及將鋼件注入碳元素，使其更耐磨且抗疲勞。該公司所開發的真空處理過程，允許操作人員透過控制多個變數，包括每個階段的長度和至關重要的真空壓力，精確控制碳在金屬中的擴散量。
根據ECM Technologies的自動化專家Christian Dugit-Pinat表示：有多個階段涉及。首先，在熱處理之前，零件會被清洗，然後在真空中進行碳化硬化，這可能需要長達六個小時。零件在回火和最終處理之前，透過氣體或油淬火迅速冷卻。總而言之，這大約需要10到13小時的處理時間，才能製造出一個典型的汽車變速箱零件。
他補充說：「我們的電動熱處理設備採用多室設計，因此多個零件可以根據各自獨特的熱處理‘配方’同時進行處理，每次可以同時處理50至80個負載。每個負載都需要個別控制和管理，以確保最高的品質水平。」
解決方案
現代自動化技術完全能夠在最佳參數下管理這些工廠，但設計、安裝和投入使用則是另一回事，許多問題和改進措施只有在啟動階段才變得明顯。
ECM Technologies的專案經理Philippe Reymond解釋：「我們被委託在墨西哥的一個大型汽車設施安裝我們的ICBP Jumbo真空炭氮化系統。我們面臨了許多額外的挑戰：我們不僅需要盡快讓生產恢復運作，客戶還指示我們使用他們的軟體標準，這將需要對我們現有的代碼進行全面重寫。將這與一般的時間框架和這個規模的複雜性結合起來，我們知道我們的工作很艱鉅。所以，我們開始研究如何使這個項目更加簡化和快速部署。」
ECM一直以來都將數位孿生技術視為滿足這些需求的可能解決方案，而這個專案為該公司提供了積極部署洛克威爾自動化的Emulate3D軟體的動力。
Reymond解釋：「當我們在墨西哥進行這個安裝計劃時，我們決定借助洛克威爾自動化的工程師，使用Emulate3D進行一些模擬。這個專案非常龐大，從時間的角度來看，重新編寫和測試已建立的PLC程式碼是完全不切實際的，因此虛擬化模型是明顯的解決方案。虛擬化為我們帶來了一些巨大的優勢，其中之一就是它與其他軟體的連接性。我們不僅需要模擬設計的機械方面，還需要考慮熱力學、過程物理和各種流程，為此我們使用了MATLAB，它可以直接將結果返回到數位孿生模型。」
結果
透過使用Emulate3D，ECM Technologies能夠在交付生產線之前完全模擬、微調和最終確定大部分PLC代碼，並估計透過與生產同步進行代碼調試，而不是在安裝後線性進行調試，可以節省高達五個月的ICBP Jumbo項目的前期時間。
Reymond補充道：「七年前我們進行了類似的安裝，當時並沒有使用洛克威爾自動化的控制解決方案或其Emulate3D軟體，即便當時我們使用了自己的軟體，那個項目仍然非常複雜。相反地，這個新專案不僅按時交付，而且投入營運的時間也縮短了50%。即使使用客戶自己的程式碼，這個第二個專案仍然更快完成。同時還有更少現場會議，往返北美的旅行減少了。」
Reymond解釋：「ECM Technologies自那時起已經獲得客戶的另一份訂單，並被詢問其他機會。客戶知道我們從頭開始編寫了這個項目的所有代碼，他們對安裝和調試的速度印象深刻。我們現在正在尋找在其他項目中使用Emulate3D的機會，目前有三個項目正在進行中，我們一定會將數位孿生技術納入我們的內部流程中。」他總結道：「透過虛擬化我們的專案，我們可以同時管理更多的專案，因為輸出的品質和速度都很高，並且只需在客戶的工廠花費更少的時間。」
「許多壓力已經消除，不再需要在現場解決問題的壓力確實減輕了，這對所有參與其中的人來說都是很好的。我們對於遵守截止日期也更有信心。現在，當我們說七月一日，我們真的是指七月一日！」
已發佈 2024年2月1日
