3D 仿真是一种在工业 4.0 环境中越来越多地用于自动化的技术。作为复杂系统的虚拟试验场，它是支持智能联网生产和自动化工厂的规划、通信和实施的工具。3D 模拟有许多应用领域。

工业 4.0 意味着使用通信和信息技术的机器和流程的智能联网。生产工厂是从个性化产品的角度设计的。生产自动化正变得越来越重要。这里的主要任务是工业机器人、机床和复杂生产系统的监测和控制。

与此类系统的规划、实施和自动化相关的挑战是多方面的。这些范围从测量和控制技术的使用、工业机器人的设计和编程到机器和工厂安全的实施。

3D 中的规划和设计阶段

3D 模拟通常用于规划和设计阶段，让您能够更准确地模拟流程和机器，优化它们并将与这些流程相关的风险降至最低。

3D 模拟的另一个应用领域是布局规划。它有助于开发有效的系统概念——无论是在规划新项目还是现有系统时。根据规划案例、项目范围和工厂规模，可以节省成本。这是因为 3D 模拟显示在规划阶段的早期阶段，可以实现系统布局的最佳生产结果。这可以防止后续的错误或困难，优化整个工厂的物料流，提高吞吐量并降低物料处理成本。此外，您可以有效地使用人力、确保设备和空间，并降低资本投资和运营成本。

实施和运营阶段

经过安装和机械施工的概念规划后，实施安装和运营。特别是在自动化项目的实施阶段，使用模拟工具以虚拟调试的形式提供了特别有用的支持。您可以在实际硬件可用之前开始开发 PLC 和机器人控制程序。有缺陷或功能不全的组件在虚拟空间中进行修复，并在重新安装到工厂之前重新测试。

性能分析以提高生产效率

获得的模拟结果构成了生产中优化过程的主要元素。它们支持用户进行性能分析并启用，等等模拟评估、物流分析、场景使用和对比。

借助 Visual Components 等 3D 仿真平台，可以将仿真结果以折线图、面积图、条形图或饼图的形式查看。它们被配置并显示在一个特殊的统计仪表板上。例如，这使得可视化自动化生产线的行为变得更加容易。

此外，您可以识别可能的瓶颈并确定变更对生产效率的影响。为了进一步调查，可以将模拟结果导出为 PDF 或 Excel 文件以进行进一步评估和比较。

精确的分析以及由此产生的生产线调整和优化永久地提高了系统的效率。这是在复杂生产系统中使用自动化组件时的主要任务之一。最终，他们的目标是以自动化方式组合流程，以更低的成本生产更多产品。

数字孪生与虚拟现实

此外，3D 模拟可以支持数字孪生的创建、管理和使用。3D 模拟可以在整个生产生命周期中以多种方式使用。它可用于工厂规划的第一阶段，也可用于施工、调试和后续维护期间。此解决方案的优点是您无需运行真实系统或真实机器人单元。相反，该模型首先在真实的模拟环境中进行测试和验证。