为了简化操作并最大限度地降低出错风险，SECO/WARWICK 实施了西门子的数字双胞胎解决方案。
从技术角度来看，金属的热处理过程异常复杂。它需要保持适当的运行参数和特定的安全条件。这给现代工业炉制造商带来了重大挑战。 为了最大限度地降低潜在错误风险并改善生产和现场装配流程，SECO/WARWICK 集团使用了基于西门子提供的数字双胞胎的解决方案。
SECO/WARWICK 是一家技术先进的金属热处理炉的制造商，这些熔炉是根据客户的个性化需求设计和生产的。选择熔炉技术和技术解决方案的关键因素是客户的费用（工作量），即要热处理的金属产品。在此基础上，选择适当的技术、工艺和配方，这会影响设备和控制系统的复杂程度。热处理技术的类型还决定了保护员工免受潜在危险的安全措施的选择。
“对于参与熔炉设计的自动化工程师来说，全面了解技术和工艺参数以及对潜在风险的认识至关重要。例如，尽管具有相似的硬件结构，但真空热处理炉的编程方式与用于铝加工或真空冶金的设备大不相同。了解这项技术使预测潜在危害和实施适当的保障措施成为可能，”
SECO/WARWICK自动化部总监斯瓦沃米尔·沃卓斯基强调说。
SECO/WARWICK是一家技术先进的金属热处理炉的制造商。
为了简化工作并最大限度地降低出错风险，SECO/WARWICK 决定使用西门子提供的数字双胞胎解决方案。 除其他外，该公司使用 SIMIT 软件来创建真空、大气和熔炼炉的数字模型。 该工具还用于在软件交付调试之前测试自动化系统。公司还使用SIMIT Unit通过对硬件柜测试的全面仿真来支持控制柜的生产过程和配置。对于更高级的型号，例如泵送系统， Simcenter Amesim 仿真平台用于模拟性能并协助选择适当尺寸的真空泵。
“目前，在我们的模型中，我们模拟了几种类型的设备。我们决定使用数字双胞胎的主要原因是控制软件的复杂性以及我们必须面对的各种挑战。其中许多问题只有在测试和调试期间才显现出来，也就是在设备已经离开我们的设施的最后阶段，”
SECO/WARWICK的数字建模和仿真工程师拉多斯瓦夫·戈罗维解释说。
SECO/WARWICK 使用的数字双胞胎解决方案使得在给定设备工作的早期阶段就已经识别出潜在的错误和问题成为可能。
SECO/WARWICK 使用的数字双胞胎解决方案使得在给定设备工作的早期阶段就已经识别出潜在的错误和问题成为可能。使用仿真软件进行建模和测试可显著提高工作效率。它们还增强了正在开发的解决方案的可靠性。因此，用于金属热处理的工业炉可以更快地交付和调试，成本更低，劳动力投入更少。
“努力创新是推动我们公司发展的一个非常重要的因素。在这方面，数字双胞胎完全达到了我们的期望。它用于对我们生产的所有设备进行建模。目前，我们已经准备了几种模型。最初，仿真是为真空炉创建的，现在我们在真空炉上全面测试我们的自动化系统。目前，我们正在开发铝加工炉和真空冶金模型。我们在气氛炉建模方面也有第一次经验，这代表了我们开发的解决方案的重要组成部分，”
斯瓦沃米尔·沃卓斯基解释说。
SECO/WARWICK 使用 SIMIT 软件等来模拟控制系统的输入和输出信号，提供设备行为的详细模拟，并使用专用的技术库对过程进行建模。
“在该解决方案中，SIMIT是关键工具；但是，为了充分利用其功能，对系统进行了扩展，增加了控制仿真器PLCSIM Advanced和用于HMI操作面板的WinCC。与 TIA Portal 的集成使得实时修改控制程序（软件在环）成为可能。仿真模型还可以使用 SIMIT UNIT（硬件在环）与物理控制器通信，”
代表西门子支持该项目的数字化解决方案专家Mariusz Waškowicz解释说。设备和自动化的测试实际上是在 “桌上” 进行的，应用的技术解决方案在最终调试之前要经过验证。
“控制柜连接到 SIMIT 单元，并使用该工具进行硬件和测量性能方面的测试。这使我们有信心它不会产生问题，如果现场确实出现任何问题，它们将源于与项目实际实施相关的其他原因，而不是我们使用的组件，”
SECO/WARWICK自动化部副主任沃伊切赫·皮亚斯尼解释说。
数字双胞胎软件只是制造商使用的西门子生态系统的众多元素之一。整个控制系统基于西门子解决方案。 系统控制由 S7-1500 控制器及其模块处理。 Siemens 还提供 工业计算机 和 用作用户界面的触摸面板。此外，安全系统建立在制造商的安全解决方案之上。控制柜中还使用西门子组件，包括接触器、电路
数字双胞胎软件只是SECO/WARWICK使用的西门子生态系统的众多元素之一。
这些系统由 S7-1500 控制器和模块控制。
建模考虑了熔炉中发生的所有过程：泵送、熔炉加热、冷却和渗碳。在物理世界中，对于某些设备，这样的过程需要几个小时甚至几天。通过使用基于设备数字化双胞胎的仿真解决方案，可以显著加快这一速度，并且可以在熔炉的物理对应物问世之前很久就对熔炉进行全面测试。在建模过程中，将模拟温度和真空度等数字和模拟参数。在测试过程中，将验证开关、接触器和其他连接到控制柜的设备（包括整个安全系统）的操作。
“该模型包含设备组件和控制柜内部组件的数字表示。所有这些元素在 SIMIT 中都必须具有数字等效物。使用这个工具，我们构建了一个组件库。我们检查各个熔炉组件及其结构，然后在我们创建的模型中表示它们。根据电气图，我们通过输入/输出将模型连接到 PLC，从而可以测试各个技术程序的操作。另一个好处是能够使用可用的输入/输出，” 拉多斯瓦夫·戈罗维解释说。
该建模考虑了熔炉中发生的所有过程：包括泵送、熔炉加热、冷却和渗碳。
SECO/WARWICK 构建的模型旨在尽可能忠实地反映现实。但这还不是全部，因为还创建了模拟，可以生成用于分析的合成数据。例如，此类仿真使开发团队能够测试专用于FurnacePlus平台的解决方案，该平台通过预测和能源管理系统扩展了集团设备的功能。了解客户的界面需求也是解决方案设计的重要方面，因为人体工程学对于安全起着至关重要的作用。
“由于所使用的材料加工技术，不必过分担心熔炉运行期间发生危险事故的客户的需求与那些因所使用的材料加工技术而风险巨大且可能产生严重后果的客户有不同的需求。在后一种情况下，我们正在与高技能操作员打交道，他们使用的设备还需要专门的接口，”
Siemens Polska 的销售经理 Marek Melnarowicz 指出。
数字双胞胎仿真工具中的测试解决方案发生在控制柜和软件移交期间。接下来，装配部门实施设计并进行设备的最终组装。最后，服务部门进行物理测试。对所采用模型已正确实施的最终确认是在目标设施上对其进行验证。
“我们用于仿真和测试的模型已经足够成熟，而且足够快，可以创建它们，实际上为我们节省了时间。更重要的是，它们可以腾出宝贵的自动化资源，因为我们不必让他们在SECO/WARWICK工厂或直接在客户所在地对设备进行带服务的物理测试。在规划工作时，花在准备模型上的时间也能更高枕无忧，这也是有回报的，尤其是因为我们依次构建了自己的组件库，因此每个后续模型的成本都会降低。因此，数字双胞胎可以节省大量时间，”
S. Wachowski 解释说。
在与SIMIT和SIMIT部门合作了几个月之后，SECO/WARWICK看到了使用为自动测试提供综合解决方案的工具所带来的巨大好处。实施建模和测试解决方案的主要好处之一是减少了客户工厂熔炉组装和调试所需的时间。
“在实施数字双胞胎之前，就真空炉而言，服务技术人员的测试与技术试验相结合需要2到2.5周，自动化工程师需要4-5天。在创建的模型上进行测试使他们的工作量缩短了好几倍。对于由几台或十二台设备组成的系统，这些时间按比例从平均400-500小时减少到100-150小时，这意味着可以节省大量资金。电气安装人员的工作量也减少了。降低成本很重要，但确信设备能够在现场正常运行是无价的，”
斯瓦沃米尔·沃卓斯基解释说。
通过使用数字双胞胎，可以在熔炉的物理等效物产生之前很久就对其进行全面测试。
使用数字双胞胎的另一个重要好处是最终产品的质量更高。
使用数字双胞胎的另一个有趣方面是其业务影响。基于云的真空炉模型允许销售人员向现有和新客户演示设备的性能。另一个创新功能是开发团队能够测试高级设备管理解决方案。得益于基于云的模型，他们不再需要物理数据进行测试。将来，Simcenter Amesim还将使SECO/WARWICK能够创建先进的学习机器数学模型。
“由于与Amesim合作，我们得以验证我们对能耗、热变化和动态气体压力变化进行建模的准确程度。我们看到了Amesim在创建更精确模型方面的巨大潜力，然后我们可以将其用作SIMIT的组件，更准确地代表数字世界中的现实，”
沃伊切赫·皮亚斯尼说。
根据西门子（Siemens）的Mariusz Waµkowicz的说法，数字双胞胎不仅能带来切实的组织和经济效益，而且还标志着自动化发展方向的转变，甚至影响当前和未来自动化专家的教育。
“使用数字双胞胎可以进行有效的培训，例如，对负责机器操作或维护的人员进行有效的培训。这使他们能够在与物理物体交互之前就彻底了解设备或整个生产线，从而学习如何更快地有效地操作它。他们还将关注工作的特定方面，更快地确定潜在故障的症状，进而确定生产线停机的症状，” Mariusz Wa¿ kowicz解释说。
Marek Melnarowicz 还指出了数字双胞胎对自动化行业认知的影响，以及工业自动化专家教育新方向的发展。
“得益于建模，PLC 自动化的世界越来越接近于 IT 了。数字双胞胎的开发意味着物理世界不再束缚我们，我们可以先研究机器和设备组件以及控制它们的软件，然后再在现实条件下实现它们，” Marek Melnarowicz解释说。