MapleSim é uma ferramenta de modelamento avançada, feita por matemáticos especialistas na Maplesoft, que computa as forças físicas experienciadas por sistemas mecânicos complexos. A parceria com a B&R facilita a incorporação desses modelos na Automation Studio, a plataforma de engenharia da B&R, e na própria máquina como um digital twin. Chad Schmitke da Maplesoft e Kurt Zehetleitner da B&R explicam o retorno imediato para fabricantes de máquinas e também as implicações de longo termo dessa nova tecnologia.
Ultimamente nós estamos ouvindo muito sobre simulações e digital twins. O que está por trás do burburinho?
Chad Schmitke, Maplesoft:
Essa animação é justificável. Essas tecnologias englobam alguns dos maiores desafios que fabricantes de máquinas lidam, e eles trarão mudanças permanentes na maneira como as máquinas são projetadas. Com uma parcela crescente de inteligência no que costumava ser sistemas primariamente mecânicos, softwares de controle estão se tornando mais críticos para a performance da máquina. Conforme máquinas crescem mais complexas e adaptativas, você precisa de métodos mais sofisticados para testar e avaliar.
E onde a simulação se encaixa?
Schmitke:
Exatamente. Você não quer passar pelo processo de criar um protótipo físico e então só esperar pelo melhor. Se você puder basear seu dimensionamento de hardware e teste de software numa simulação realística, e até realizar comissionamento em um digital twin, você pode ter confiança desde o começo que sua máquina irá fazer o que você criou ela para fazer.
Então, o maior impacto será em design e desenvolvimento?
Schmitke:
Bom, certamente vai começar por isso - mas além disso nós podemos ver que a próxima fase já esta começando. Pessoas irão usar os modelos que criaram para colocar características mais valiosas no produto. Eles irão descobrir novas maneiras de usar dados da máquina em tempo real para coisas como diagnósticos, manutenção preditiva e controle avançado.
Esses tópicos surgem muito em conversas com clientes?
Schmitke:
Muitas ideias sobre o futuro dessa tecnologia estão surgindo. Mas o que eu escutei dos consumidores - especialmente os SMEs - é que eles não tem certeza de onde começar em um nível prático. O que eles querem saber é como começar essa jornada - quais são os primeiros passos que vão começar a gerar retorno visível imediatamente.
E como a B&R e Maplesoft cuidam dessas questões?
Kurt Zehetleitner, B&R:
Quando chega a hora de criar software para suas máquinas, nossos consumidores estão acostumados a partir diretamente para a programação. O passo preliminar para modelar o sistema é algo novo, e MapleSim é uma maneira bem acessível de começar. Pela nossa parceria, nos criamos um pacote, Conector B&R MapleSim, que distribui o trabalho entre ferramentas e ajuda os consumidores navegarem novo território de uma maneira que trás resultados muito rapidamente.
Schmitke:
Maplesoft fez sua história no lado acadêmico - simplificando simbolismo e construindo ótimos conjuntos de equações. Então nós somos capazes de gerar códigos extremamente compactos, e nossa cooperação com a B&R significa que esse código agora pode ser apicado no sistema de engenharia para simulações de hardware-in-the-loop e software-in-the-loop. Então é uma boa combinação em termos de conhecimento da B&R sobre hardware e seus consumidores e nossa experiência em como modelar esses sistemas.
Você pode nos contar mais sobre o conector B&R MapleSim?
Zehetleitner:
O pacote do conector B&R MapleSim contem o MapleSim, assim como uma aplicativo da B&R para o MapleSIm para exporte automatizado do modelo e dados de CAD para o Automation Studio. Também há uma função de exporte para o nossa ferramenta de tamanho SERVOsoft. Então é um pacote que faz com que o ritmo de trabalho entre todas essas ferramentas o mais simplificado e útil possível para nossos consumidores. Está disponível para download no site da B&R, e estará incluso no DVD de instalação para futuras versões do Automation Studio. Clientes que estão lutando com desenvolvimento de software verão que com o MapleSim e Automation Studio, eles tem uma solução acessível e com um fluxo de trabalho simples e direto ao ponto que permite que diferentes disciplinas da engenharia trabalhem juntas.
Então, essa é uma boa maneira de fabricantes de máquinas começarem a usar a tecnologia digital twin?
Schmitke:
Isso mesmo. Trazer um modelo de seu sistema para uma ferramenta de engenharia poderosa como o Automation Studio abre oportunidade para incríveis possibilidades. Você pode testar o controlador em tempo real sem risco, e então coloca-lo de volta na máquina. Esse é o pedaço do processo que irá transformar as abordagens tradicionais para software de máquina. No passado, você se esforçava para criar um modelo e talvez podia dimensionar um motor com ele, mas era ali que terminava. Mas agora esse caminho existe para tantas outras possibilidades. Você pode desenvolver com confiança , porque você pode ver com seus próprios olhos que irá funcionar. Você pode comissionar com facilidade, porque você já o revisou virtualmente. E você pode realizar com excelência, pois você já teve tempo de testar tudo na fase conceitual e tem novas maneiras de utilizar o feedback da máquina.
Você poderia descrever o fluxo de trabalho otimizado entre o MapleSim e o Automation Studio?
Zehetleitner:
O desenvolvedor começa importando seus dados CAD existentes para o MapleSim para criar um modelo sem precisar lidar com equações mecânicas. A partir daí, só alguns cliques são necessários para criar o código C e importar para o Automation Studio, onde ele pode rodar em um ambiente simulado ou no próprio hardware, quase como qualquer outro bloco de função. Como a informação do CAD também é importada, o desenvolvedor pode ver uma representação 3D no Scene Viewer da B&R. Esse digital twin mostra-os de relance quando tudo está funcionando corretamente. E como o design mecânico muda inevitavelmente ao longo do projeto, eles podem manter esse modelo atualizado para evitar quaisquer surpresas desagradáveis quando rodarem o software na máquina real.
Como os fabricantes de máquinas irão tirar proveito de todas essas novas possibilidades?
Zehetleitner:
Conforme as máquinas se tornam mais dinâmicas e adaptativas, a crescente complexidade e variabilidade tornam difícil para engenheiros usarem seus instintos para saber como os componentes irão trabalhar. Então dimensionamento e comissionamento virtual serão aplicações muito importantes. Com o nosso sistema de transporte ACOPOStrak, por exemplo, ter um digital twin facilita saber o número exato de lançadeiras que vão maximizar produtividade.
Schmitke:
Vai começar lá e depois mover para coisas como manutenção preditiva, controle avançado e desvio. Quando os torques que você está desenhando não combinam com o que seu modelo prevê, você sabe que algo pode estar errado com algum mecanismo, por exemplo. Você também pode explorar cenários "e se". Você pode olhar a qualquer conjunto de parâmetros e perguntar: "Qual é o ciclo mais rápido que eu posso atingir nesse perfil de movimento e ainda me manter nos limites de torque dos meus motores?" A partir daí fica para a imaginação: Como ele se encaixa no processo de vendas? O futuro é enorme.
Falando de futuro, o que mais podemos esperar dessa parceria?
Schmitke:
O que nós esperamos ver são consumidores animados a conhecer esse tópico excitante. Com acesso fácil a uma ferramenta que eles sabem que vai funcionar, e onde eles podem contar com suporte de experts tanto da B&R como da MapleSoft. A partir daí, é uma questão de ouvir o feedback e priorizar quais características abordar primeiro. No geral, a questão condutora permanecerá: "Como nós podemos tornar mais fácil para nossos clientes o uso de informação de seus modelos para melhorar controles e sistemas com valor adicional?"