機械メーカー向け MATLAB および Simulink

食品包装から金属切削や射出成形まで、生産用機械を製造する大手企業は、MATLAB や Simulink を使用して、機器の複雑化に対応しています。

デスクトップシミュレーションと仮想試運転用に自社システムのメカトロニクスモデルを構築
制御および監視ロジックアルゴリズムの設計と検証
プロトタイプや実稼働システムを使用せずに、シミュレーションで数百のシナリオを実行
さまざまな PLC プラットフォーム上に展開するためのリアルタイムコード (IEC 61131-3 または C/C++) の生成

初期設計から試運転まで、機械メーカーは MATLAB および Simulink を利用して、効率性、信頼性、柔軟性に関して最適化された機器を構築できます。

仮想試運転

MATLAB、Simulink、Simscape を使用した仮想試運転では、機械のデジタルモデルを使用して、機械ソフトウェアの早期テストと検証を行うことができます。デスクトップとハードウェアインザループのシミュレーションでは、物理的な機械が使用可能になる前に、機械アセンブリや機械ソフトウェア、製造中の製品の間の交互作用をさまざまなシナリオでテストできます。この方法では、コスト削減、高品質の製品の生産、プロジェクトの再利用性、現場での試運転の時間を短縮できます。

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予知保全

エンジニアは、MATLAB や Simulink を使用して、生産用機械の状態監視および予知保全ソフトウェアを開発しています。

対話型アプリを使用すると、OPC UA のような産業用プロトコル上のデータに簡単にアクセスして、前処理を行うことができます。手作業によるプログラミングは必要ありません。エンジニアは、アルゴリズム (例：残存耐用年数 (RUL)) を設計して、PLC またはエッジデバイスに展開できます。これにより、事後保全や予防保全と比較して、サービス間隔を最適化し、保守コストを削減できます。

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PLC コード生成

モデルベースデザイン (MBD、モデルベース開発) を使用することで、エンジニアは、機械の機能を開発し、デスクトップシミュレーションで数百ものテストシナリオを実行できます。検証後、MATLAB や Simulink から、ハードウェアに依存しない IEC 61131-3 (ストラクチャードテキストおよびラダー図) または C/C++ コードを生成することができます。結果として得られるソフトウェアは、主要なすべての PLC プラットフォームに展開することができます。

ベンダー	IDE	IEC 61131-3	C/C++
3S - Smart Software Solutions	CODESYS™
B&R Industrial Automation	Automation Studio™
Bachmann Electronic	SolutionCenter
Beckhoff Automation	TwinCAT^®
Bosch Rexroth	IndraWorks
Mitsubishi^® Electric	CW Workbench
Ingeteam	Ingesys IC3
Omron^®	Sysmac^® Studio
Phoenix Contact^®	PC WORX™
Rockwell Automation^®	RSLogix™/Studio 5000
Siemens^®	TIA Portal/STEP^® 7

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自動検査

MATLAB および Simulink には、製造における自動検査のためのフレームワークが用意されています。エンジニアは、機械学習、ディープラーニング、画像処理、コンピュータービジョンの機能を利用して、さまざまな異常を検出および局所化するアルゴリズムを開発しています。

PLC および PAC 用の IEC 61131-3 ストラクチャードテキストおよびラダー図
組み込みシステム用に最適化された C コードと C++ コード
FPGA および ASIC 用の VHDL^® および Verilog^®コード
NVIDIA^® GPU 用の CUDA^® コード

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産業用機械での MATLAB および Simulink の使用

産業オートメーションにおけるモデルベースデザイン

Krones、荷物処理ロボットのデジタルツインを開発

工作機械の設計と操作における AI の活用

「MATLAB や Simulink を使ったモデルベースデザインを使用することで、複数の目標を同時に達成しました。以前のシステムよりも信頼性、精度、効率性に優れたデジタル油圧の高機能コントローラーを開発し、それを加速させたことで、競争優位性を確立することができました」
Kari Leminen, Metso