用三维仿真软件虚拟地设计出问题

即使在10年前，模拟制造过程或构建通常会使用2D解决方案(如Excel电子表格)来执行，以破译过程的效率或有效性。然而，由于该技术为组织提前计划提供的洞察力有限，存在一些困难。

十年内很多事情都可能发生变化，而对制造商来说，一个关键的外部因素是工业4.0的兴起。然而，这个时代与之前的迭代不同之处在于，它关注制造业的数字化转型，以及智能自动化的作用。

近年来，许多制造商采用自动化和机器人技术来提高运营效率，以及人工智能(AI)和云计算等新兴技术。为了从这些新兴的解决方案中获益，制造商正在进行大量投资，希望从中获得最大的价值，同时也避免了考虑不周到的流程更改或调整带来的重大财务风险。

代价高昂的错误

Visual Components对100位英国制造业决策者进行的一项研究发现，在升级或建造新制造基地时所犯的错误平均造成的损失高达250万英镑，而一般错误和/或相关停机时间的平均成本接近9.8万英镑。

随着这些新兴趋势的出现以及规避风险的需求的增加，这些发展为制造业在未来几年将如何转型提供了清晰的图景，但是哪些具体的变化将有助于将3D仿真软件带入主流?

回到20年前，工厂车间的大部分工作都是手工完成的。如今，由于工业4.0的进步，越来越多的生产通过机器人实现自动化，这使得自动化解决方案能够快速重新编程，以处理正在组装的产品的变化。

部署这项技术的趋势没有放缓的迹象，但制造商缺乏测试某些路径或运动的能力，可能会导致效率低下和成本浪费。像机器人这样简单的东西，由于设计不准确，触及范围不够，可能会成为工厂车间成本高、效率低的问题。强大的3D仿真软件在允许精确模拟机器人运动及其与其他机器，人员和设备的相互作用方面起着至关重要的作用。

随着机器人技术和自动化技术的融合，对模拟环境的访问将成为必须的，在将最佳实践技术应用于真实环境之前，可以在数字双胞胎中采用试错方法和犯无数错误的能力。随着机器人被更广泛地采用，对这种软件的需求只会扩大。

与此同时，工业物联网(IIoT)的兴起使机器制造商和集成商能够将低成本传感器集成到其生产线中，并将数据流式传输到云端进行分析。有了这些数据映射并与数字孪生配对，组织就能够帮助持续改进、远程可视化、问题解决和变更管理。

3D模拟软件以前是一种昂贵的解决方案，只有最熟练的人才能充分发挥其潜力。现在有许多平台可供中小型企业使用，并且基于市场上以前不存在的现有组件创建布局。基于组件的仿真软件使用户能够对生产线上现有的机器人进行调整，并且无需从头开始重新启动项目即可进行这些小编辑的能力将提供巨大的好处。

旧形式的模拟软件通常也适合特定的程序员和员工，而过时的技术意味着项目需要更长的时间。由于需要很长的时间框架，许多制造商将3D模拟软件视为一种不错的选择，因为模拟工厂布局平均需要一个月的时间才能完成，而现在可以在几周甚至几天内完成。实现最终结果的时间周转意味着对于销售生产线的企业来说，可以在3D模拟软件中快速轻松地完成提案。

支持可持续发展

这不仅仅是技术的发展和3D模拟软件的可访问性，这将使其成为商业必需品，而且也是环保实践的日益增长的趋势。在全球各个行业，更可持续的压力正在增加，并将在未来几年继续扩大其重要性。英国政府成为世界上第一个承诺到2050年实现温室气体净零排放的主要经济体，制造商希望采取可持续的做法来帮助实现这一集体目标。

未来的趋势将是制造商通过不同的方法来确保可持续性。这将包括通过能够使用3D模拟软件测试工厂车间的变化来实现效率。注重减少浪费也至关重要。使用该软件可以，例如，允许AGV运输路径，叉车的动作和原材料的再利用进行测试，鼓励精益制造方法的部署。

同样重要的是工厂的设计元素。无论是占地面积、生产还是工艺流程，仿真软件都可以让专业人员测试新工艺，从而带来更大的节能效益。可持续实践也可以应用于供应链。通过将模拟软件应用于这些操作，可以将更透明的过程应用于真实环境。

随着人们越来越关注物理旅行(如汽车或飞机旅行)产生的碳排放，3D模拟软件也可以在减少对未来工厂布局的需求方面发挥作用。该软件呈现的准确性和细节意味着专业人士能够更容易地与同事或客户进行虚拟的详细环境沟通，从而减少旅行所产生的排放。工作流通常也是一种比查看图表或电子表格更有说服力的工具，而且很可能在未来，VR头显等支持技术将用于让观看者沉浸在数字孪生的细节中。

不断变化的制造业环境意味着3D仿真软件现在是制造公司工具包中的关键应用程序。工业4.0的兴起和数字化转型战略的趋势，如采用机器人和自动化工具，意味着组织需要利用这些软件来确保他们的投资回报率(ROI)尽可能高。采用该软件还将使更可持续的做法得以遵循，从而减少废物和提高能源效率。

如今，由于投资成本的降低和易用性的提高，3D仿真软件更容易获得，使组织没有理由不利用其优势向前发展。毫无疑问，新一代员工从早期就开始使用该软件，比如在大学阶段，这将加速这一进程。可以预见的是，随着3D成为标准做法，2D解决方案将成为过去，并为制造业带来广泛的好处。

-这最初出现在欧洲控制工程网站．编辑克里斯·瓦夫拉，网络内容经理，控制工程、CFE媒体与技术、cvavra@cfemedia.com．

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