物联网和仿真的结合如何在工业机械设计中发挥作用
今天的工程师在设计时面临着前所未有的挑战工业机械.越来越多的人期待新的设计将提高循环速度和提高产量,同时交付和调试这些机器比以往任何时候都更快。任何机械制造项目的首要目标都是实现高质量产品的完美运行。传统机械和电气设计领域的复杂性正在急剧上升,软件扮演着越来越重要的角色,因为业界看到了构建精确的虚拟原型和连接设备的流数据的价值,在开发过程的早期确保无缝生产,以帮助评估和提高产品的盈利能力。
物联网与仿真相结合
物联网(IoT)等技术正在该领域得到利用,使产品智能化,并收集以前未开发的数据,为未来的运营和优化工作提供信息。通过访问这些数据,制造商可以密切监控他们的设备和机械,主动对这些系统进行维修,以避免或减少停机时间。
然而,实施物联网战略需要仔细考虑。一种使产品具备物联网的方法是在设备上应用许多传感器,而对传感器的放置或如何处理新获得的数据没有太多远见。结果,企业被大量数据淹没,难以有效组织,导致无所作为或停滞不前。
为了避免这种情况,渐进式替代方案涉及模拟机械的操作,同时进行测量虚拟传感器。这允许工程师确定主动维护的正确配置,识别要使用的传感器的类型以及在其中放置它们的位置,并在必要时减少传感器的数量。此外,这种方法可以理解应监测特定指标以及为什么。还有一个实例,其中将传感器放在设备上根本不可行。如果不能测量或感测到制造过程中的参数或工厂的操作,则模拟可以提供替代方案。
例如,可以从每分钟的旋转(RPM)和制动行为来预测制动器中的精确温度分布,而制动盘中的温度传感器将是复杂的承诺。以这种方式,可以将植物或制造过程映射为仿真并用实际输入变量调节,从而为进程提供更深入的洞察,作为“虚拟传感器”。
建立工业机械和相关系统的精确原型需要专门的软件,将开发规程与目的驱动的仿真结合起来。系统开发工具如Altair®Scentate®.通过功能模型接口(FMI)标准与虚拟调试环境连接,使控制顺序与机器的实际行为相结合成为可能,最终允许虚拟调试,并减少在客户设施的时间投资。
为了减少不必要的振动和进行拓扑优化,了解机器部件的详细行为也是必要的。与Altair®Motionsolve™,多体仿真工具,过程精度可以更快地实现,提高处理系统,机器和生产线的生产率。通过评估现实的运动诱导的负荷和环境效果,工程师和设计人员可以信心他们的产品,当制造和操作时,将可靠地进行,满足耐用性要求,而不是过度振动或失败。有关如何使用仿真来满足机器建设者需求的更详细说明,阅读这篇文章.
预测剩余的使用寿命
当与人工智能(AI)和机器学习(ML)等技术的物理或虚拟传感器配对数据时,公司可以分析所产生的数据并识别与事件制造商想要避免的事件相关的异常。工具如牵牛星®SmartWorks™使制造商能够利用Altair的下一代云本地企业数据生态系统,充分利用AI、分析和物联网的力量。
例如,ML和流处理技术是剩余使用寿命(RUL)分析的强大解决方案。制造商可以利用传感器产生的大量数据,结合人工对成品的检测,来训练ML算法。当工具使用寿命接近尾声时,ML工具可以主动向作业者发出警报,使作业者能够在方便的时间安排更换时间。流处理算法还可以处理任意数量的生产机器产生的所有传感器数据,并与历史数据进行实时比较,提高ML算法的准确性。
将该技术纳入工业机械设计,使制造商能够更好地了解从任何一种物理或虚拟传感器产生的数据,使闭合的工程循环方法成为可能。了解有关预测剩余使用寿命的更多信息,阅读这个传单.
数据可视化
Altair的数据可视化工具使用流处理和可视化实时和时间序列数据。此数据可用于创建自定义的实时仪表板以跟踪KPI和图表趋势和异常。数据也可以进入Altair®Necketerstudio®.,它使用ML和AI来实现对现场数据的数据探索和预测分析。最终,公司需要的不仅仅是更好的工程数据,他们还需要获取整个开发过程的集体见解,综合机械电子模型,需求分析,以及来自现场的传感器数据,所有这些都可以推动业务决策。
工业机械设计的世界是复杂的。为了实现可能的最佳设计,需要使用多种设计和数据处理工具。Altair的集成产品和过程模拟工具允许从不同角色的系统的整体视图,以确保完美运行的生产。结合我们的动态物联网工具集,可以实现有效的工业机械设计,为制造商节省时间和金钱。
点击下方阅读更多关于工业机械部门的数字转换。