Simulación de sistemas

La simulación de sistemas se puede utilizar para cualquier aplicación que implique transferencias de energía entre dominios físicos, incluidos la mecánica, la hidráulica, la neumática, la electrónica y la térmica. Esto se puede ampliar con algoritmos de control en bucle, definidos como modelo (MiL), código de software (SiL) y controlador de hardware físico (HiL). En la práctica, la simulación de sistemas se utiliza a menudo en aplicaciones de automoción, aeroespacial, marina, equipo pesado, energía y maquinaria industrial y de servicios públicos, por ejemplo, cuando se desarrollan nuevos sistemas de propulsión o sistemas de propulsión híbridos o eléctricos.

La simulación del sistema añade valor a cualquier fase del ciclo de vida del producto, no solo al desarrollo del producto sino también a la fase operativa del producto. En las primeras etapas del diseño, la simulación del sistema ayuda a tomar las decisiones correctas en cuanto a la fijación de objetivos, los conceptos iniciales y la arquitectura. En las fases de ingeniería más detalladas, la simulación del sistema ayuda a dimensionar, configurar y optimizar el rendimiento del sistema. En la fase operativa, los modelos de simulación de sistemas pueden actuar como representaciones virtuales en tiempo real del producto físico y desbloquear numerosas aplicaciones, como la formación de operadores, la detección virtual, la supervisión y la optimización del sistema.

La simulación de sistemas es un enfoque de simulación con una complejidad escalable. En las primeras etapas del diseño, a menudo hay información limitada disponible, pero aun así, la simulación del sistema ofrece información valiosa que ayuda a tomar las decisiones correctas sobre los conceptos y las arquitecturas de los sistemas. Más adelante en el ciclo de desarrollo, a medida que se conozcan más parámetros e información, la precisión y el nivel de detalle de la simulación del sistema aumentan hasta niveles en los que se puede utilizar un modelo de simulación del sistema para calibrar y validar los algoritmos de control o para operar en operaciones en tiempo real y extender su uso también a la parte operativa del ciclo de vida del sistema.

Como ocurre con cualquier sistema de herramientas de ingeniería, la simulación tiene una curva de aprendizaje, por lo que se recomienda encarecidamente la formación. Las herramientas de simulación del sistema Simcenter se consideran muy fáciles de usar, con amplias bibliotecas de componentes validados, una interfaz gráfica de usuario (GUI) fácil de usar, aplicaciones integradas para facilitar su uso y una amplia sección de ayuda que incluye documentación y modelos de demostración.

Las especificaciones de hardware necesarias para la simulación del sistema son relativamente limitadas en comparación con otras aplicaciones de ingeniería asistida por ordenador (CAE) en las que se necesitan geometrías 3D. Por ejemplo, la versión 2310 de Simcenter Amesim funciona en cualquier sistema moderno de 64 bits y requiere un mínimo de 4 GB de RAM y 25 GB de espacio en disco. Para mejorar el rendimiento y el procesamiento en paralelo, se recomiendan sistemas con varios núcleos.

Un modelo de simulación de sistemas puede verse como un gemelo digital de un sistema multifísico y se puede conectar a la lógica de control. Esto lo convierte en una base excelente para seguir avanzando hacia un xDt. Para optar a un xDT, el modelo de simulación del sistema debería poder ejecutarse (casi) en tiempo real y ejecutarse en cualquier dispositivo certificado sin necesidad del propio software de simulación.