¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

28 апрел€ 2021

Ќа ‘оруме Ansys 2021 обсудили ключевые тренды и технологии промышленности

√лавные обновлени€ многодисциплинарной линейки Ansys и их роль в решении важных отраслевых задач обсудили эксперты в рамках ежегодного ‘орума Ansys 2021, организованного Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї, элитным партнером Ansys. ¬ течение двух дней прозвучало более 20 докладов, посв€щенных основным промышленным трендам и технологи€м Ц от композитных материалов и аддитивного производства до методов создани€ цифровых двойников, анализа надежности и функциональной безопасности электронных устройств.
‘орум Ansys 2021

 омпозиты и управление данными о материалах

—егодн€ в промышленности, начина€ от аэрокосмической отрасли и заканчива€ здравоохранением, все большее применение наход€т композиционные материалы. ќдна из ключевых задач, которую они позвол€ют решить, Ц снижение веса готового издели€. Ёто особенно важно, например, в автомобилестроении, поскольку уменьшение массы автомобил€ на 10% позвол€ет сэкономить 7% топлива и, следовательно, снизить количество выбросов.

Ёксперт Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї продемонстрировал решение Ansys Composites PrepPost, которое примен€етс€ дл€ моделировани€ изделий из композиционных материалов. — его помощью можно создавать сложные конструкции, использу€ подход Ђћодель как на производствеї, а также оценить потенциальные механизмы разрушени€, включа€ развитие повреждений, расслоение и образование трещин.

—реди компаний, которые примен€ют композиционные материалы, Ц KTM Technologies, создающа€ гоночные автомобили и мотоциклы. ќна разработала первый в мире серийный автомобиль с несущим кузовом, также €вл€ющимс€ внешней обшивкой и состо€щим из 300 предварительно вырезанных слоев углеродного композита. Ansys Composite PrePost позволил упростить быструю настройку сложных композитных моделей и провести тщательный анализ разрушени€. ¬ результате при проектировании конструкции монокока KTM X-Bow его вес был снижен на 20%.

≈ще одной важной темой ‘орума стало управление данными о материалах. Ёксперты Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї уверены: корректна€ работа с материалами €вл€етс€ важным этапом цифровой трансформации.  роме того, это позволит решить р€д проблем Ц например сократить финансовые затраты на повторные испытани€, а также правильно выбрать материалы с точки зрени€ экологии. ƒл€ этого Ansys предлагает систему Granta MI. ќна позвол€ет проводить анализ свойств материалов, выполн€ть интеграцию с CAE, назначать материалы в CAD/PLM и оценивать экологические риски, тем самым повыша€ качество изделий и снижа€ затраты времени и стоимость.

Ќа конференции эксперт продемонстрировал улучшенные возможности Granta MI (среди которых новые материалы, атрибуты и свойства, включа€ цену, ссылки на источники и стандарты и многое другое), а также представил RUSATOMMATERIAL Ц собственную базу данных материалов Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ё—ї, содержащую информацию об отечественных материалах, примен€емых в атомной промышленности. ќна разработана дл€ применени€ в системе Ansys GRANTA MI Enterprise. “акой подход позволит обеспечить единую прослеживаемую среду обмена данными о материалах, а также избежать ошибок ввода данных и усилить контроль за примен€емыми материалами.

—егодн€ Granta MI используют такие компании, как Honeywell, GE Aviation, Jaguar, Philips, Samsung и многие другие.  роме того, она примен€етс€ в Rolls-Royce при производстве авиационных двигателей. —пециалисты смогли повысить эффективность использовани€ материалов и избежать повторных испытаний, а также обеспечить повторное применение данных. ¬ результате это позволило сэкономить около 704 млн рублей в год.

ƒемократизаци€ расчетов и управление инженерными данными

¬ рамках ‘орума эксперты также обсудили возможности демократизации расчетов, позвол€ющие организовать централизованное управление рабочими процессами. ¬ результате врем€, которое инженер тратит на них, может сократитьс€ до 45%.  роме того, это дает возможность уменьшить врем€ разработки и стоимость изделий. –ешением, позвол€ющим достичь этих результатов, €вл€етс€ Ansys OptiSLang. ќно обеспечивает интеграцию, построение и автоматизацию рабочих процессов, а также может использоватьс€ дл€ вариационного анализа и робастной оптимизации.

“акой подход примен€ет международна€ компани€ AcmeCorp, ключевым продуктом которой €вл€етс€ дрон-квадрокоптер. »значально он проектировалс€ полностью вручную с помощью различных инструментов, однако компании было необходимо ускорить совершенствование продукта и сократить врем€ выхода на рынок. ¬ результате демократизации расчетов удалось улучшить командную работу, а также автоматизировать типовые процессы моделировани€.

Ansys optiSLang интегрируетс€ с Ansys Minerva Ц платформой дл€ организации взаимодействи€ на предпри€тии, разработанной на базе PLM-решени€ ARAS Innovator. Ansys Minerva позвол€ет развернуть »“-инфраструктуру в масштабах предпри€ти€ и предоставл€ет систему управлени€ бизнес-процессами и данными, а также возможность управлени€ высокопроизводительными вычислени€ми и св€зь с PLM-системами. ¬ частности, Ansys Minerva поддерживает технологию Ђцифрова€ нитьї (digital thread). ќна позвол€ет св€зать данные конструировани€, численного моделировани€, натурных испытаний, анализа производственных процессов и программного кода в системных модел€х и телеметрии реального процесса эксплуатации дл€ анализа причин отказов.

“ехнологии проектировани€ и производства изделий

ќтдельное внимание на ‘оруме было уделено проектированию изделий. Ёксперты представили новые возможности Ansys дл€ всего цикла аддитивного производства Ц от создани€ начальной конструкции и топологической оптимизации до моделировани€ процесса печати и анализа микроструктуры. “акой подход позвол€ет учесть все аспекты и сложности, возникающие при аддитивном производстве, а также исключить метод проб и ошибок.

Ќапример, Ansys Spaceclaim дает возможность моделировать сложные геометрические детали, а также подготовить изделие к печати. ј с помощью Ansys Discovery можно выполнить топологическую оптимизацию в режиме реального времени всего за несколько минут. Ётот метод позвол€ет определить оптимальное распределение материала в изделии, а также улучшить его характеристики, уменьшить вес и расход дл€ аддитивного производства. Ёксперт Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї продемонстрировал его возможности на примере проекта оптимизации вилки механизма переключени€ передач, состо€щей из алюминиевого сплава и изготовленной методом лить€. ѕосле проведени€ расчетов на режимы нагружени€ и получени€ напр€женно-деформированного состо€ние издели€ в Ansys Discovery были заданы необходимые услови€. ¬ результате массу издели€ удалось уменьшить на 84%, не превыша€ пределы прочности, а врем€ расчета составило около 3 минут. ¬ целом применение моделировани€ в Ansys Discovery при 3D-проектировании изделий позвол€ет снизить врем€ разработки в 9 раз и повысить производительность на 10-20% за счет снижени€ затрат на обслуживание.

 роме того, дл€ моделировани€ и оптимизации технологических процессов в отрасл€х промышленности все чаще примен€етс€ инструмент Ansys LS-DYNA, который используетс€ в таких компани€х, как Ford, GM, Toyota, Honda, BMW. ќн поддерживает стратегию Ђќдин код дл€ решени€ сложных задачї и позвол€ет проводить тепловые и прочностные расчеты, расчеты гидрогазодинамики и электромагнетизма, а также дает возможность работать с композитными материалами, химией и сыпучими средами. “ак, Ansys LS-DYNA позвол€ет моделировать процессы работы с:

  • листовым металлом;
  • формоизменением объемных изделий;
  • сваркой, лазерной резкой, наплавкой и аддитивными технологи€ми;
  • соединительными и разделительными операци€ми, например прошивкой и установкой заклепок.

Ѕеспилотный транспорт и разработка оптики

—егодн€ в транспортной отрасли существует четыре глобальных направлени€ Ц автономный транспорт (ADAS и автономные технологии), электрификаци€ (гибридный и электрический транспорт), интеллектуальное подключение (управление электроникой и ѕќ), аддитивное производство.  лючевыми задачами при разработке беспилотного наземного и воздушного транспорта €вл€ютс€ повышение безопасности, правильна€ разработка датчиков, а также обеспечение надежности электроники и кибербезопасности.

Ёксперт Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї продемонстрировал р€д решений Ansys дл€ комплексной работы над беспилотным транспортом. ѕомимо встраиваемого ѕќ Ansys SCADE, охватывающего различные задачи от оценки соответстви€ проекта требовани€м безопасности до проектировани€ человеко-машинного интерфейса (HMI), существуют решени€ линейки Ansys VRXPERIENCE. “ак, VRXPERIENCE Driving Simulator powered by SCANeR представл€ет собой комплексную масштабируемую платформу дл€ виртуальных испытаний, включающую разные возможности Ц от управлени€ виртуальным транспортом до анализа результатов виртуальных тестов. ≈е уже активно используют и в –оссии Ц например в ћјƒ» при разработке виртуального полигона дл€ тестировани€ сценариев беспилотных автомобилей.

ƒл€ разработки автомобильной светотехники используетс€ Ansys SPEOS Ц от упрощенного проектировани€ и валидации оптических систем до продвинутых моделей человеческого зрени€ и возможности работы с необработанным сигналом.  роме того, с его помощью можно моделировать лидары, создава€ паттерны сканировани€ и вращени€, анализировать прин€тый сигнал и тестировать визуальную эргономику, например в HMI. ¬ новой версии Ansys 2021 R1 по€вились инструменты дл€ работы с человеческим зрением Ц например, Human Eye регулирует диаметр зрачка, позвол€ет учитывать особенности пол€ зрени€ человека и просматривать результаты в специальном приложении дл€ обработки результатов Human Virtual Lab. ƒругой инструмент Ц VR Immersive Ц создает скайбокс с центром в точке наблюдени€ и позвол€ет просматривать результаты в приложении Virtual Reality Lab в формате 360⁰, обеспечива€ еще более точные данные об эргономике.

Ёлектрификаци€ наземного транспорта и безопасность электроники

«а последнее врем€ на рынке по€вилс€ большой выбор т€говых электродвигателей. ѕри этом эксперты Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ё—ї утверждают: моделирование оказывает огромное вли€ние на создание электроники, позвол€€ на 75% уменьшить врем€ на разработку, а также сократить материальные затраты, на 20% снизив количество прототипов. ¬ажным аспектом работы с электроникой €вл€ютс€ ее надежность и промышленна€ безопасность. Ansys предлагает решение Ansys Sherlock дл€ анализа конструкции устройства. ќн интегрируетс€ с Ansys Workbench, позвол€€ упростить и ускорить моделирование механических, тепловых характеристик и надежности электронных систем. ¬ новой версии, среди прочих обновлений, стал доступен API. Ёто позвол€ет автоматизировать процессы и стандартизировать методы, изучить вли€ние вариантов конструкции и событий на прогнозирование веро€тности отказа и другие показатели.

—реди компаний, примен€ющих сегодн€ Ansys Sherlock, Ц Danfoss Drives A/S, которой требовалось сократить врем€ вывода на рынок привода переменного тока. Ansys Sherlock использовалс€ дл€ автоматического анализа и прогнозировани€ усталости припо€ па€нного соединени€ печатной платы, а также импорта модели сборки печатной платы в Ansys Mechanical дл€ выполнени€ расчета устройства в целом. »спользование Ansys Sherlock позволило за более короткие сроки увеличить количество расчетов и виртуальных испытаний, ускорить выход нового привода на рынок и повысить общую надежность устройства.

ƒл€ анализа функциональной безопасности используетс€ решение Ansys medini analyze. ќно позвол€ет решать целый р€д задач Ц от обеспечени€ безопасности и надежности системы до снижени€ затрат на встраиваемое ѕќ. Ansys Medini analyze позвол€ет сократить сроки и затраты на соответствие стандартам в области надежности и безопасности до 50%, а также обеспечить целостность информации.  роме того, с его помощью можно проводить анализ слабых мест системы (System Weakness Analysis, SWA), оценива€ риски и анализиру€ компоненты издели€ на ограничени€ и соответствующие активирующие факторы. Ansys medini analyze востребован среди автопроизводителей: например, DAIMLER с его помощью разрабатывает концепции функциональной безопасности, Audi использует при проектировании двигателей, а в ZF TRW решение примен€ют на всех этапах от концепции до разработки аппаратного и программного обеспечени€.

÷ифровые двойники в промышленности

ѕо прогнозам, к 2025 году 1.65 млрд производственных активов буду иметь системы мониторинга технического состо€ни€.   таким системам, в частности, относ€тс€ цифровые двойники. ¬ рамках ‘орума эксперты Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї представили несколько наиболее востребованных вариантов применени€ технологии. Ќапример, цифровой двойник теплообменного аппарата позвол€ет прогнозировать отложени€ дл€ планировани€ технического обслуживани€, предупреждать о нарушении режимов работы на основе контрол€ изменени€ тепловой эффективности оборудовани€ и определ€ть причины ее изменени€. Ёти возможности в том числе могут оказать вли€ние на экономические аспекты Ц по оценкам, потери из-за загр€знени€ теплообменных поверхностей могут составл€ть 0.25% ¬¬ѕ западных стран.

—реди другого востребованного дл€ создани€ цифровых двойников оборудовани€ эксперт привел котлоагрегаты, электростанции, воздушные компрессоры, системы подачи сжатого воздуха, трубопроводы и пульпопроводы, участки измельчени€ и электродвигатели. ÷ифровые двойники также могут примен€тьс€ дл€ планировани€ и контрол€ работы поточно-транспортных систем, позвол€€ устран€ть причины их сбоев и обеспечива€ логистику транспортировки материалов.

√лавным инструментом дл€ создани€ цифровых двойников реальных физических объектов €вл€етс€ Ansys Twin Builder. — его помощью информаци€ от установленных на оборудование датчиков передаетс€ в математическую модель дл€ оценки вли€ни€ реальных условий эксплуатации на изменение параметров оборудовани€. Ёто обеспечивает глубокое понимание предыдущих условий и режимов работы оборудовани€, возможность точной оценки его технического состо€ни€ в насто€щем и будущем.

Ёксперт Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї подробно описал три этапа создани€ цифрового двойника в Ansys Twin Builder:

  • —истемное моделирование или создание точного цифрового двойника, учитывающего физику процессов;
  • ¬алидаци€ и оптимизаци€ системы;
  • —оздание цифрового двойника с IIoT-платформами и подключение к работающему оборудованию.

—егодн€ Ansys Twin Builder примен€етс€ в Volkswagen Motorsport дл€ разработки цифрового двойника т€говой аккумул€торной батареи электромобил€. ƒругой пример Ц компани€ Phoenix Contact, создавша€ цифровой двойник дл€ предотвращени€ отказов реле. ÷ифровой двойник на основе математической модели определ€л износ в зависимости от реальных условий и режимов работы. ¬ результате в компании стали использовать усовершенствованные реле, работа которых контролируетс€ цифровым двойником. Ёто позвол€ет экономить дес€тки тыс€ч долларов в час за счет исключени€ внеплановых простоев оборудовани€.

¬ рамках ‘орума эксперты также обсудили особенности проектировани€ электрических машин и аккумул€торных батарей с помощью Ansys Motor-CAD, возможности Ansys дл€ AV/ADAS и 5G сетей, продвинутые методы расчета течений в турбомашинах, а также новые возможности программных продуктов Particleworks, Rocky DEM и Flownex SE.

“акже были затронуты темы, касающиес€ современных возможностей гидродинамики. Ёксперты продемонстрировали современные подходы к моделированию многофазных течений, включа€ усовершенствованную версию модели GENTOP в Ansys Fluent, а также улучшени€ в области моделировани€ многофазности €вным VOF методом. Ёксперты также обсудили новейшие технологии сеточных генераторов в Ansys (Mosaic и Overset) и возможности Ansys LS-DYNA дл€ быстропротекающих процессов в аэрокосмической отрасли.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: Dassault Systèmes и софтверна€ республика
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2021 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.