为什么越来越多企业选择虚拟调试？一文看懂虚拟调试软件 fe.screen-sim 的价值

前言

随着自动化产线的系统复杂性不断提升，传统的线性开发与现场调试模式正面临效率瓶颈。如何在项目早期就完成控制逻辑验证、流程协同与风险识别，成为制造企业提升交付质量与节奏的关键命题。虚拟调试（Virtual Commissioning）作为数字孪生技术的核心应用，正在重塑工业软件的角色边界。

盟通科技在自动化前沿技术的落地、应用与支持这一领域深耕多年，长期专注于为制造业提供可落地的智能工业解决方案。作为德国 F.EE 公司的战略合作伙伴，盟通科技将在本文聚焦 fe.screen-sim 这款工业仿真与虚拟调试软件平台，深入解析其架构优势、功能亮点与实战应用，帮助制造企业在复杂系统交付中构建前置确定性。

虚拟调试的定义与行业趋势

虚拟调试（Virtual Commissioning，简称 VIBN）是一种在设备尚未安装前，通过仿真平台构建数字孪生模型，提前完成控制逻辑、流程行为与系统交互验证的技术手段。它允许工程团队在设计阶段就运行 PLC 程序、测试设备响应、识别潜在冲突，从而显著降低现场调试的时间与风险。相比传统“先建后调”的模式，虚拟调试将调试环节前置化、可视化、协同化，是智能制造体系中不可或缺的工程支撑工具。

随着制造业向智能化、柔性化方向演进，自动化产线的开发方式也在发生根本变化。越来越多的企业开始采用“软件定义硬件”的理念，将控制逻辑、设备行为、交互界面等模块化封装，并通过图形化界面进行组合与验证。这种“搭积木式”的开发方式不仅提升了工程效率，也降低了跨部门协同的沟通成本。在此趋势下，虚拟调试平台不再只是验证工具，而是贯穿项目全周期的工程中枢。

fe.screen-sim 正是在这一背景下应运而生。作为一款面向工业场景的 3D 仿真与虚拟调试平台，它不仅支持设备建模与流程仿真，更具备控制逻辑联调、行为模拟、数据接口集成等能力。其模块化架构、多用户协同机制与开放式 API 接口，使其能够覆盖从方案规划到系统交付的全过程，帮助企业在复杂系统开发中实现“前置验证、并行协同、持续优化”的工程闭环。

fe.screen-sim架构基础—— Core + Client 模型

在虚拟调试平台的实际部署中，架构的灵活性与稳定性往往决定了系统的可扩展性与协同效率。fe.screen-sim 采用“Core + Client”双模块架构，既保障了仿真引擎的高性能运行，又为多角色协同建模提供了技术基础。

Core 模块是整个平台的仿真中枢，负责处理物理建模计算、模块调度、资源管理与通信联调。它独立运行于服务器或主控终端，具备高度稳定性与并发处理能力，可支持复杂系统的实时仿真与控制逻辑验证。所有的设备行为、信号交互、物理参数计算均在 Core 中完成，确保仿真结果的准确性与一致性。

Client 模块则是用户的操作界面，部署于各工程师的工作终端。它提供建模工具、逻辑配置界面、参数输入窗口以及实时视图渲染能力。多个 Client 可同时接入同一个 Core 项目，进行并行建模、逻辑编辑与行为配置。这种解耦式架构不仅支持本地网络协同，也适用于跨区域远程开发，极大提升了项目的灵活性与团队协同效率。

在实际应用中，Core 与 Client 的分布式架构使得 fe.screen-sim 能够支持多用户同时编辑同一仿真模型，无需切换仿真与设计模式。工程师可以在不同地点、不同角色下完成各自任务，并实时查看系统响应与逻辑验证结果。这种机制尤其适用于大型设备开发、跨工厂协同项目以及远程调试场景，帮助企业在复杂系统交付中实现“并行工程”的落地。

fe.screen-sim功能亮点

在虚拟调试平台的选型过程中，企业最为关注的平台功能，往往是系统的性能边界、建模效率、协同能力与扩展性。fe.screen-sim 在这些关键维度上展现出高度成熟的工程适配性，能够支撑从单机设备到大型产线的多层级建模与调试需求。

在仿真性能与物理计算方面，fe.screen-sim 支持高并发、多元素的实时仿真，可模拟完整的生产设备与控制系统，包括机器人、传感器、输送装置、执行机构等。平台内置物理引擎可对摩擦、速度、堆叠、碰撞等行为进行真实还原，确保仿真结果与实际运行高度一致。这一能力使得用户能够在虚拟环境中完成大部分功能验证与节拍测试，显著降低现场调试风险。

在接口扩展与系统集成方面，平台通过开放的 API 与 SDK，支持自定义插件开发、第三方软件集成与自动化测试流程构建。系统兼容多种主流 PLC 控制器（如 Siemens、Beckhoff、Rockwell 等）与机器人品牌（如 KUKA、ABB、Fanuc、UR 等），并可与 SQL 数据库、CAD 工具、仿真子系统等实现数据交互，构建完整的数字工程闭环。

在建模效率与模块化设计方面，平台支持通过图形化方式快速构建系统模型。用户可调用内置的行为库、CAD模型库、交互组件库等资源，像“搭积木”一样完成系统建模与逻辑配置。对于标准化程度较高的设备，配合自动建模工具与 CAD 优化器，建模时间可从数天压缩至数分钟，大幅提升工程效率。

在协同开发与并行建模方面，fe.screen-sim 提供真正意义上的多用户并行建模能力。多个工程师可同时接入同一仿真项目，在不同终端上进行建模、逻辑编辑与参数配置，且无需在仿真与设计模式之间切换。这一机制不仅提升了团队协作效率，也为跨工厂、跨国项目提供了技术保障。

在辅助功能与可视化支持方面，fe.screen-sim 集成了信号记录器、表达式编辑器、VR 视图支持、逻辑可视化工具等模块，进一步提升了调试过程的可视性与可控性。平台的“CAD Optimizer”模块可对导入模型进行自动简化与结构优化，确保仿真效率与渲染质量的平衡。

综上所述，fe.screen-sim 不仅是一款仿真工具，更是一个面向未来的工业工程平台。它将建模、验证、协同、优化等能力集于一体，为制造企业提供了从概念设计到系统交付的全流程数字化支撑。

fe.screen-sim应用落地与实践验证

虚拟调试的价值不仅体现在理论层面，更在于其在实际项目中的落地效果。fe.screen-sim 已在多个工业场景中完成部署与验证，覆盖从单机设备到多工位产线的多种应用类型，展现出良好的适应性与扩展性。

在德国舍弗勒集团的专用设备开发项目中，fe.screen-sim 被用于电动驱动桥系统的控制策略验证与流程协同。项目初期，工程师即通过虚拟模型完成了逻辑测试与接口联调，提前识别出多个潜在瓶颈。系统控制策略的验证时间被提前数周完成，为后续装配与现场调试腾出了关键资源窗口。在中德联合开发过程中，双方团队通过 fe.screen-sim 实现了跨区域并行建模与同步调试，有效提升了协同效率与交付节奏。

另一典型应用来自科罗世（Klotz GmbH）在汽车转向系统测试设备的开发中。该项目中，约 90% 的调试任务在虚拟环境中完成，现场调试周期显著缩短。科罗世构建了超过 800 个标准对象与插件，形成了高度自动化的建模体系。系统可自动比对 CAD 数据并生成虚拟模型，将建模时间从一周压缩至三分钟。同时，项目团队通过 fe.screen-sim 的 API 接口实现了测试流程的自动化与远程调试，进一步增强了项目的灵活性与适应性。

在这些项目中，fe.screen-sim 不仅完成了控制逻辑验证与流程测试，更在项目早期实现了资源调度优化与风险前置识别。工程师可在虚拟环境中完成约 90–95% 的调试任务，仅保留少量终调工作至现场执行。这种“前置验证 + 并行协同”的模式，已成为多个制造企业在新设备开发中的标准流程。

此外，平台的部署也带来了显著的运营效益。工程师差旅频次下降，现场调试时间压缩，人力资源配置更为灵活。在技术人员紧张、交付压力上升的背景下，虚拟调试的引入为企业构建了更具韧性的工程体系。

常见问题解答（Q&A）

Q1：虚拟调试到底解决了什么问题？为什么现在这么重要？

A1：虚拟调试可以在设备尚未安装前完成控制逻辑验证与流程测试，避免现场返工、节省调试时间。随着自动化系统复杂度提升，传统“先建后调”的方式已难以满足快速交付与高质量要求，虚拟调试成为提升工程效率与项目确定性的关键手段。

Q2：fe.screen-sim 和普通仿真软件有什么区别？

A2：fe.screen-sim 不只是画图或流程模拟，它支持真实 PLC 程序运行、物理行为仿真、多用户协同建模，并可与机器人、数据库、CAD工具等系统联动。相比传统抽象建模工具，它更贴近实际工程流程，具备更强的落地能力。

Q3：不是设备制造商，也能用 fe.screen-sim 吗？

A3：可以。fe.screen-sim 适用于设备制造商、系统集成商、自动化工程团队、培训机构等多种角色。无论是用于方案验证、流程优化、远程调试还是员工培训，都能发挥价值。

Q4：是否需要很强的编程能力或者IT部门才能使用？

A4：不需要。平台支持图形化建模与逻辑配置，内置行为库与组件库可直接调用。同时也支持表达式编辑器与逻辑可视化工具，帮助用户快速上手。如果有高级需求，也可通过 API 与 SDK 进行扩展。

Q5：是否支持远程协同？可以多人同时操作吗？

A5：支持。fe.screen-sim 的 Core + Client 架构允许多个用户同时接入同一项目，在不同地点进行建模、调试与验证，无需切换模式。这一机制非常适合跨工厂、跨国团队的协同开发。

Q6：我如何判断 fe.screen-sim 是否适合当前项目？

A6：如果当前项目涉及复杂设备、跨部门协同、调试周期紧张或希望前置风险识别，fe.screen-sim 是值得考虑的工具。可以从是否需要“提前验证”“并行开发”“远程调试”等角度进行判断。

总结

在智能制造的复杂语境中，虚拟调试已不再是“锦上添花”，而是构建工程确定性与交付节奏的关键支撑。fe.screen-sim 作为一款面向工业场景的仿真与调试平台，通过模块化架构、高性能仿真、多用户协同与开放式接口，为制造企业提供了从方案规划到系统交付的全流程数字化能力。

无论是用于新设备开发、流程优化、远程调试还是员工培训，fe.screen-sim 都能帮助企业在项目早期完成关键验证，降低风险、压缩周期、提升质量。其在多个实际项目中的落地效果也证明了这一点——虚拟调试不只是“模拟”，而是“提前实现”。

如果需要构建一种更高效、更可靠、更可控的新型工程方式，虚拟调试——fe.screen-sim 无疑值得深入探索。欢迎访问联系盟通科技获取更多资料、支持与技术咨询，了解如何应用与落地这一标准化、工程化、可持续运营的数字孪生能力平台。