物联网与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
技术等技术在这一领域正在利用，使产品智能和收集以前未开发的数据，以通知未来的运营和优化努力。访问此数据允许制造商密切监控其设备和机器，主动维护这些系统以避免或最小化停机时间。

然而，应仔细考虑实施IOT战略。制作产品IOT的一种方法是向设备应用许多传感器，而不是对传感器放置或如何处理新获取的数据。因此，公司因产生难以减少的数据而产生的数据变得不知所措，导致无所作为或停滞。

为了避免这种情况，一个渐进的替代方案是模拟机器的运行，同时从虚拟的传感器。这使工程师能够确定主动维护的正确配置，确定使用的传感器类型和位置，并在必要时减少传感器的数量。此外，这种方法使人们有可能了解应该监测哪些具体指标及其原因。在某些情况下，将传感器安装到设备上是完全不可行的。如果在一个制造过程中的参数或一个工厂的操作不能被测量或感知，模拟可以提供一个替代方案。

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。系统开发工具如牵牛星®®激活通过功能模型界面（FMI）标准连接虚拟调试环境，使得可以将控制序列与机器的实际行为组合，最终允许虚拟调试和减少客户设施的时间投资。

理解机器元件的详细行为也需要减少不需要的振动并执行拓扑优化。和牵牛星®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，读这传单．

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。数据也可以进入牵牛星工作室®®知识，它使用ML和AI在现场数据上启用数据探索和预测分析。最终公司不仅需要更好的工程数据 - 他们需要访问整个开发过程的集体见解，合成机电型号，需求分析和传感器数据的领域，全部推动业务决策。

工业机械设计世界很复杂。为达到最佳设计，需要使用多种设计和数据处理工具。Altair的集成产品和流程仿真工具允许系统的整体视图来自不同的角色，以确保完全运行的生产。结合我们的动态物联网工具集时，可以实现有效的工业机械设计，为制造商节省时间和金钱。