Инициативы по устойчивому развитию, направленные на согласование миссии и ценностей компании, полезны для бизнеса. Сегодня лидеры отрасли целостно стремятся к росту за счет инноваций в продуктах, чтобы соответствовать требованиям законодательства и «зеленым» ожиданиям клиентов. Процессные инновации также сводят к минимуму количество отходов и ускоряют выход на рынок. Техническое моделирование - единственный практический способ сократить время и стоимость физических испытаний все более сложных и все более программных систем и внедрить необходимые инновации.
В этом контексте компании полагаются на поддержку платформы моделирования, которая позволяет создавать полноценные виртуальные прототипы и расширяемую экосистему. Клиенты возлагают большие надежды на «экологически чистые» продукты. Это движение, ранее нишевое явление, быстро становится мейнстримом. Кроме того, инвесторы охотнее вкладывают средства в компании, где устойчивость является частью их бизнес-стратегии.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Компании, в которых уже используется техническое моделирование, могут более полно оценить поведение продукта - например, взаимодействие различных физических эффектов или поведение системы с программным управлением - в одном моделировании на общей платформе. Они также лучше способны решать задачи, связанные со сложностью продукта и системными зависимостями.
Более широкое использование технического моделирования сокращает количество необходимых физических прототипов, а также затраты и затраты, а также сокращает общий цикл разработки продукта. Для поставщиков ориентированных на будущее, энергоэффективных инноваций интеграция технического моделирования от компонентов к системному уровню является одним из наиболее важных средств для добавления стоимости.
Продвинутая электрификация
Усилия по разработке сложной электрификации для замены традиционных функций механического управления электромеханическими системами подкрепляются глобальным спросом на более высокую эффективность использования топлива и поиском более мощных продуктов. Изделия с электроприводом удобнее, проще в обслуживании, легче и компактнее. Мы наблюдаем рост гибридных и электрических транспортных средств в автомобильной промышленности и появление более электрифицированных самолетов в авиационной промышленности.
Дополнительная информация о преимуществах платформы моделирования от компонента к системе
Представленные примеры применения показывают, что ведущие компании расширяют использование моделирования от компонента продукта до подсистемы продукта и до уровня системы. Чтобы сделать это эффективно, требуются как технологии моделирования, так и платформа моделирования. Ansys Workbench - это интегрированная платформа, которая сочетает в себе проверенную технологию моделирования, существующие инструменты и рабочие процессы, ориентированные на конкретного клиента, помогая тем самым компаниям превратить свои первоклассные концепции дизайна в инновационные продукты. Три основных компонента уникальным образом позиционируют платформу Ansys Workbench, чтобы расширить преимущества моделирования на весь жизненный цикл продукта - от концепции продукта до эксплуатации продукта и обслуживания продукта:Он позволяет создавать полностью виртуальные прототипы, является масштабируемым и предлагает расширяемую экосистему.
Машина и эффективность использования топлива
Чтобы повысить эффективность использования машины и топлива, разработчикам необходимо не только оптимизировать производительность каждого компонента в отдельности, но и то, как компоненты работают со многими другими в системе. Например, насос, двигатель и нагрузка должны быть скоординированы, чтобы работать с максимальной эффективностью во время запуска и во всем рабочем цикле. Техническая задача состоит в том, чтобы согласовать возникающие сложные - и часто противоречивые - альтернативы. Например, более высокие температуры воспламенения для турбомашины или двигателей сгорания повышают эффективность, но также приводят к проблемам с выбросами, которые необходимо решить. Есть много других способов повышения эффективности. Трудность с этимбез угрозы существенным свойствам всей системы, таким как. B. Долговечность, надежность, безопасность, стоимость, устойчивость или производительность.
Пратт и Уитни сокращают выбросы CO2 на 3000 тонн на самолет
Конструкция Puret и Whitney Pure Power представляет собой одно из величайших достижений в области реактивных двигателей за последние 50 лет. Внедрив инновационный двигатель с редуктором с турбонаддувом (GTF), компания добилась улучшения потребления топлива более чем на 15 процентов и сократила ежегодные выбросы CO2 более чем на 3000 тонн на самолет. Эл Брокетт, бывший вице-президент центра инженерных модулей, сказал, что компания не смогла бы разработать этот продукт без включения технического моделирования. Моделирование гарантирует, что тысячи инженеров и сотрудников по всему миру могут работать эффективно, поскольку они интегрируют функции по мере необходимости и избегают дорогостоящих переделок.
аэродинамика
В авиационном секторе авиакомпании работают с очень низкой прибылью. В то же время авиационная отрасль взяла на себя обязательства по решению экологических задач, таких как: B. сокращение выбросов CO2 на 50 процентов и сокращение выбросов NOx на 80 процентов к 2020 году в рамках инициативы ClearSky. Поэтому авиационная отрасль требует от производителей самолетов и их поставщиков эксплуатировать самолеты с максимальной топливной эффективностью. Улучшения в аэродинамике оказывают значительное влияние на глобальное потребление энергии на транспорте и позволяют операторам экономить расходы.
Точный прогноз авиационной аэродинамики
Даже небольшое улучшение сопротивления может оказать существенное влияние на срок службы самолета. Поэтому аэрокосмическая промышленность нуждается в точных прогнозах сопротивления воздуха на этапе проектирования. Эта информация может быть получена с большим трудом в физических тестах, отнимает много времени и дорого. Американский Институт Аэронавтики и Астронавтики (AIAA) проводит регулярные и непрерывные контрольные тесты в своей «Мастерской прогнозирования перетаскивания», чтобы аэродинамическое моделирование соответствовало отраслевым требованиям. Результаты, полученные с помощью Computational Fluid Dynamic Tools от ANSYS, неизменно показывают высокую степень соответствия с данными испытаний, определенными экспериментально в мастерской, и соответствуют требованиям производительности в отрасли.
Piaggio Aero улучшает коэффициент скольжения на один процент в десятой части времени
В Piaggio Aero Industries было необходимо оценивать новые конструкции крыльев намного быстрее, чем в предыдущие месяцы процедур. С помощью ANSYS CFD и DesignXplorer компания смогла найти оптимальный дизайн с улучшением коэффициента скольжения на 1 процент (соотношение между подъемной силой и коэффициентом сопротивления) и проверить его надежность в течение нескольких недель. При обычных способах требуемое время было в десять раз больше.
Эффективная легкая конструкция
Чем тяжелее объект, тем больше энергии требуется для его перемещения из одного места в другое. Таким образом, транспортный сектор лидирует в том, что касается облегчения самолетов, поездов и транспортных средств с целью снижения затрат на топливо и снижения воздействия транспорта на окружающую среду без ущерба для безопасности и надежности. В строительной технике это называется эффективной облегченной конструкцией.
Существует два основных подхода к облегчению конструкций - и оба требуют обширного технического анализа: с одной стороны, дизайнеры могут заменить обычные материалы, такие как сталь или алюминий, более легкими альтернативами, такими как композитные материалы, керамика или пластик. С другой стороны, команды разработчиков могут изменить форму компонента, чтобы сохранить материал. Простые изменения в геометрии, например B. ширина, толщина, размер или количество отверстий являются привлекательным решением, поскольку они оказывают минимальное влияние на производство. С введением аддитивного производства и 3D-печати дизайнеры могут создавать проекты, которые ранее были невозможны с традиционными производственными процессами, и, таким образом, открывают новые возможности для снижения веса.
Преимущества платформы моделирования от компонента к системе
Представленные примеры применения демонстрируют, что ведущие компании расширяют использование моделирования от компонента продукта до его подсистемы и до уровня системы. Чтобы сделать это эффективно, требуются как технологии моделирования, так и платформа моделирования. Кстати, исследования показали, что консолидация на платформе моделирования позволяет компаниям достичь 20-процентного улучшения соответствия запланированным затратам на продукт, 22-процентного сокращения времени разработки и 7-процентного сокращения общих затрат на программное обеспечение за 12 месяцев. (Mz)