3D 仿真是一種在工業 4.0 環境中越來越多地用于自動化的技術。作為復雜系統的虛擬試驗場，它是支持智能聯網生產和自動化工廠的規劃、通信和實施的工具。3D 模擬有許多應用領域。

工業 4.0 意味著使用通信和信息技術的機器和流程的智能聯網。生產工廠是從個性化產品的角度設計的。生產自動化正變得越來越重要。這里的主要任務是工業機器人、機床和復雜生產系統的監測和控制。

與此類系統的規劃、實施和自動化相關的挑戰是多方面的。這些范圍從測量和控制技術的使用、工業機器人的設計和編程到機器和工廠安全的實施。

3D 中的規劃和設計階段

3D 模擬通常用于規劃和設計階段，讓您能夠更準確地模擬流程和機器，優化它們并將與這些流程相關的風險降至最低。

3D 模擬的另一個應用領域是布局規劃。它有助于開發有效的系統概念——無論是在規劃新項目還是現有系統時。根據規劃案例、項目范圍和工廠規模，可以節省成本。這是因為 3D 模擬顯示在規劃階段的早期階段，可以實現系統布局的最佳生產結果。這可以防止后續的錯誤或困難，優化整個工廠的物料流，提高吞吐量并降低物料處理成本。此外，您可以有效地使用人力、確保設備和空間，并降低資本投資和運營成本。

實施和運營階段

經過安裝和機械施工的概念規劃后，實施安裝和運營。特別是在自動化項目的實施階段，使用模擬工具以虛擬調試的形式提供了特別有用的支持。您可以在實際硬件可用之前開始開發 PLC 和機器人控制程序。有缺陷或功能不全的組件在虛擬空間中進行修復，并在重新安裝到工廠之前重新測試。

性能分析以提高生產效率

獲得的模擬結果構成了生產中優化過程的主要元素。它們支持用戶進行性能分析并啟用，等等模擬評估、物流分析、場景使用和對比。

借助 Visual Components 等 3D 仿真平臺，可以將仿真結果以折線圖、面積圖、條形圖或餅圖的形式查看。它們被配置并顯示在一個特殊的統計儀表板上。例如，這使得可視化自動化生產線的行為變得更加容易。

此外，您可以識別可能的瓶頸并確定變更對生產效率的影響。為了進一步調查，可以將模擬結果導出為 PDF 或 Excel 文件以進行進一步評估和比較。

精確的分析以及由此產生的生產線調整和優化永久地提高了系統的效率。這是在復雜生產系統中使用自動化組件時的主要任務之一。最終，他們的目標是以自動化方式組合流程，以更低的成本生產更多產品。

數字孿生與虛擬現實

此外，3D 模擬可以支持數字孿生的創建、管理和使用。3D 模擬可以在整個生產生命周期中以多種方式使用。它可用于工廠規劃的第一階段，也可用于施工、調試和后續維護期間。此解決方案的優點是您無需運行真實系統或真實機器人單元。相反，該模型首先在真實的模擬環境中進行測試和驗證。