【工業4.0關鍵技術之虛擬調試】導讀：激烈的競爭和快速變化的市場需求給制造業提出了更多苛刻的要求，而新一代信息技術正是有助于提高制造的靈活性，使得制造商能夠以更快的速度和更低成本制造出市場所需的產品。

信息技術正給傳統制造業帶來前所未有的變革，以工業4.0為代表新一輪產業升級正在展開。融合物聯網、大數據、云計算、人工智能、虛擬現實、機器人、3D打印等多項技術，工廠的生產效率得到大幅提升。企業可以開展全新商業模式，為客戶提供定制化服務等，同時工業4.0模式為制造業開創了新的機遇。

如今，激烈的競爭和快速變化的市場需求給制造業提出了更多苛刻的要求，而新一代信息技術正是有助于提高制造的靈活性，使得制造商能夠以更快的速度和更低成本制造出市場所需的產品。工業4.0是多項技術共同融合的結果，其中一項關鍵的技術叫做虛擬調試。

|什么是虛擬調試？

虛擬調試其實就是虛擬現實技術在工業領域的應用，通過虛擬技術創建出物理制造環境的數字復制品，以用于測試和驗證產品設計的合理性。例如，在計算機上模擬整個生產過程，包括機器人和自動化設備、PLC、變頻器、電機等單元。像機器人單元模型創建完成就可以在虛擬世界中進行測試和驗證。

如果在過程自動化或機器人運動中需要進行優化，則可以在同一臺計算機上進行更改，虛擬調試允許重新編程機器人或更改變頻驅動器、PLC編程等操作。一旦重新編程，系統會再次進行測試，如果通過，則可以進行下了階段的物理部署。

使用虛擬調試來提前編程和測試產品，可以減少過程停機時間，并且制造商可以降低將設計轉換為產品的過程風險。因為自動化編程和軟件錯誤可能要付出高昂的代價，特別是在生產過程中發現這些錯誤，需要花費大量的時間和金錢去糾正。

不過，虛擬調試并非是件輕松的事，必須在整個工廠過程中進行整合，才能充分發揮虛擬調試的潛力。模擬調試將貫穿整個工廠過程，從規劃到工程階段，在工程階段也被稱為基于仿真的工程，通過虛擬調試測試安裝系統可靠性是不可或缺的。

|虛擬調試的好處

產品設計過程很難預測到生產和使用過程會不會出現問題，而虛擬調試帶來許多好處之一就是驗證產品的可行性。虛擬調試允許設計者在產品生產之前進行任何修改和優化，而不會造成硬件資源的浪費。而且這樣可以節省時間，因為用戶在測試過程中可以修復錯誤，及時對自動化系統進行編程改進。

數字模型的使用可以降低工廠更改流程的風險，使企業在生產方面取得了顯著的改進。例如汽車制造工廠在制造與裝配產品時，可以使用虛擬調試重新編程數百臺機器人，而不需要花費大時間在現場停機進行調試。

不管是工廠的搭建或者是工藝的變更，在虛擬環境中構建和測試設備是非常節省成本和時間的，在測試過程可以及早發現錯誤，甚至可以預見未來的挑戰。最終以最可靠的方案進行生產，并能緩解傳統制造停機或生產損失的風險。這比在生產過程中發現產品缺陷好得多，因為制造中的問題修改起來難度大，而且浪費時間和人力資源。