博世力士乐以三维仿真软件驱动物料流系统全流程数字化工程

生产物流系统日趋复杂，流程优化与资源压缩的竞争压力与日俱增。在这一背景下，博世力士乐（Bosch Rexroth）正以三维仿真软件为核心，将物料流系统的工程设计从传统的"经验驱动"推向"数据驱动"，覆盖布局验证、性能优化到虚拟调试的全链路。

博世力士乐是的物料流系统制造商之一，其传输与输送技术广泛服务于机械制造商、系统集成商及各行业自动化解决方案提供商，涵盖包装、食品、电子、汽车及电池等众多领域。博世力士乐消费品业务商务拓展经理多米尼克·格罗伊歇尔（Dominik Groicher）指出："输送技术仿真是应对复杂系统设计挑战的成熟手段。在受控环境中提前发现并修正规划错误，可以有效避免后期返工、超支和工期延误。"

与维视组件合作构建仿真模型库

博世力士乐选择维视组件（Visual Components）三维仿真软件作为物料流仿真的数字化平台。该软件能够贯穿工程全流程：从布局初步可视化，到技术参数与资源优化，再到控制系统虚拟调试。其直观的用户界面使非专业仿真人员也能在各自专业领域中灵活应用。

维视组件在线目录（eCatalog）内置大量知名制造商的工厂组件三维模型，已预配运动轴、物料流逻辑与技术参数，开箱即可仿真。博世力士乐与维视组件合作，将自身产品的仿真模型纳入这一目录。目前，绝大多数传输与输送系统，以及卡索机器人（Kassow Robots）的协作机器人均已完成集成；高速运动系统ctrlX Flow等其余系统也将陆续接入。

维视组件通过专用接口支持工业标准OPC UA，可将三维模型直接与真实控制器耦合，在虚拟环境中完成投用前评估。工程师可在可视化编辑器中以拖放方式将真实控制信号与仿真模型关联。博世力士乐已借助这一功能，对基于其自动化平台ctrlX Automation的输送系统控制器进行了虚拟调试探索。博世力士乐系统架构师理查德·费尔贝特（Richard Verbeet）表示："我们在eCatalog中的仿真模型目前主要面向物料流与流程仿真，未来计划扩展I/O信号，使其无需繁琐改造即可直接用于虚拟调试。"

三级应用层次覆盖系统工程全周期

维视组件支持博世力士乐在系统工程中以三个递进层次开展仿真协作。第一层为概念可视化：在项目早期，工程师可将eCatalog中的组件以拖放方式置入虚拟环境并建立关联，快速形成布局印象，初步评估流程与物料流走向。第二层为性能验证与优化：仿真支持对系统随时间演进的动态分析，通过统计方法识别瓶颈和资源低效点，实现吞吐量、节拍时间和设备利用率的量化评估，并在多套方案中比选出Zui优设计。第三层为虚拟调试：将真实硬件控制器引入维视组件环境，在无需物理设备的条件下，于早期实施阶段即可验证控制程序代码，提前发现控制逻辑与设备逻辑中的错误，从而避免现场调试的时间损耗和设备损坏风险。

这一三级应用体系的核心价值在于：将过去分散在各阶段的工程验证工作前置并整合，形成连贯的数字工程闭环。

电池制造与回收领域的落地验证

在技术要求Zui为严苛的电池制造与电池回收项目中，上述全流程仿真支持已付诸实践。博世力士乐在规划早期便对不同布局变体进行可视化，评估物料流及应急、装配等附加流程的可行性，据此确定Zui优布局方案及工件载具的数量。随后，仿真进一步验证和优化指定规划方案下各系统组件的负载与性能，确保循环时间与吞吐量达标。在此基础上，仿真模型扩展加入运输系统与组件的信号模型，用于虚拟调试。控制效果的可视化呈现与错误的提前定位，使程序员的实施效率大幅提升，现场安装时间显著压缩。

这一方法论还支撑了全球首批自动化电池模组放电设备之一的研制——该设备由德国电池全生命周期公司（BLC – The Battery Lifecycle Company，简称BLC）在马格德堡工厂部署，博世力士乐全程参与了概念设计与运输控制实施。

迈向全数字化客户旅程

系统架构师费尔贝特总结道："仿真软件的功能以及对数字化客户旅程设计的支持，令我们信服。Zui初的eCatalog组件由维视组件团队实施，如今我们已积累足够的内部能力，可以自主创建仿真模块，新组件上传前仅需服务商做Zui终审核。"在技术问题上，双方开发团队仍保持紧密协作，共同推动软件与客户旅程的持续演进。

将仿真整合进工具链，是博世力士乐实现全数字化客户旅程的关键一步。格罗伊歇尔表示："我们希望用一条一致的工具与数据链，从Zui初概念到Zui终验收，全程数字化陪伴工程实施。仿真模型作为数字孪生，在提升规划连贯性、减少系统断点导致的信息损失方面发挥着核心作用。"与ctrlX Automation生态系统的深度集成，则进一步打通了物料流与流程设计和控制器实施、自动化系统安装之间的同步协调。

这一数字化工程路径对国内自动化行业同样具有参考价值：随着锂电、光伏等领域产线复杂度持续攀升，将三维仿真前置嵌入工程设计环节，借助数字孪生压缩试错成本、加快项目交付，正在成为系统集成商和设备制造商提升竞争力的重要抓手。