雄克公司正在对其全系列机械手实施数字化改进，旨在为完整搬运解决方案的虚拟调试和仿真铺平道路。借助于西门子PLM软件公司机电一体化概念设计的软件和雄克公司的Digital Twin技术，设计师和系统规划师可以在三维空间中模拟完整的装配系统，并在虚拟环境中模拟从概念到机械、电子、软件乃至调试的整个工程过程。

图1让装配自动化走向数字化：由雄克公司研发的24V机电一体化系列模块现在还可以实现 Digital Twin 功能，用于装配系统的虚拟仿真

由全球抓取系统和夹持技术领导者——雄克公司研发的24 V模块化系统功能堪称完备齐全：其配备有雄克的EGP机械手、EGS 机械手旋转模块和ELP线性导轨。借助于此，其可在24 V的电压环境下持续实施完整的装配系统。雄克始终选择24 V的低压系统，旨在让用户免于实施费力又昂贵的保护措施。机电一体化倡议聚焦三个方面：尽可能降低耗损、减少能源成本以及缩短调试时间。免维护伺服电机、线性直接驱动以及低磨损导轨可将维护成本降至趋近于零，同时还能提升过程的可靠性。由减震器过载或节流阀设置不正确所导致的故障已彻底成为历史。同时，由于无需气动组件，可以节约大量能源。同样重要的是，此机电一体化系统的调试工作也极为简单。

图2 ELP 装配站：未来，虚拟三维模型将大大缩短项目工期，它们将实现完整装配过程的仿真和优化

Digital Twin 技术为三维模型创造条件

然而对于雄克公司而言，这还远远不够。雄克公司抓取系统业务部总监Ralf Steinmann表示：“旨在实现高性能装配的机电一体化24 V模块化系统设计尚未结束，我们的目标是运用相应的软件在三维空间中对整个模块化系统进行虚拟仿真，并尽可能地对从概念到机械、电子、软件乃至虚拟调试的工程设计过程进行并行映射。”总而言之，这样做可以大大缩短项目工期、加快调试速度、大幅提高机器制造商和用户反复创建相似系统的效率。所呈现的不是传统的CAD模型，而是各个组件详细的数字图像，包括其全部功能。Ralf Steinmann强调：“Digital Twin技术打开了集成工程设计的机会之门，为相关学科的互联奠定了基础。”

图3 德国雄克公司抓取系统业务部门经理Ralf Steinmann表示：“Digital Twin 技术打开了集成工程设计的机会之门，为相关学科的互联奠定了基础。”

以前通过软件自助解决方案，甚至偶尔需要采用人工方式完成的任务，在不久之后将可以在工程系统(例如西门子PLM软件公司机电一体化概念设计软件)中进行，而且效果比以前更为清晰和全面。为此，需要向纯几何信息中添加速度或加速度等物理量。Digital Twin技术包含CAD体积模型和西门子NX中用于建模的所有几何数据、CAE 数据(EPLAN)以及储存冲程、广延性、回缩速度、加速度、加加速度、额定力和质量等数据的运动行为模型。此外，雄克公司力求通过一系列用于虚拟调试的PLC组件，在未来对Digital Twin技术进行第二阶段的拓展。

项目工期明显缩短

工程软件能够以完全虚拟的方式实施所有相关规划步骤，包括计算循环时间乃至设计与移动路径、行程和碰撞计算相关的组件。除了节省多达30%的纯工程时间，系统构建者和用户也可以通过明显缩短的项目工期受益。此前，编程工作都是在系统物理装配完成后才开始，而今后各个流程都可以通过虚拟模型以相关条件规则的形式进行系统性的协调、编程和优化。此外，虚拟模型为生产过程中的跟踪和实时控制奠定了基础。Ralf Steinmann解释说：“用户可以将所有信息糅合到同一个系统中并模拟完整的应用，从而实现各个流程的协调和优化。”此外，如果个别动作存在遗漏，系统将立即加以识别。而其优点还不止于此：“借助虚拟模型，可以规避掉之前存在的所有媒介干扰。它为各组件的编程以及生产过程中的追踪和实时控制奠定了基础。”