Simulazione del sistema

La simulazione di sistema può essere utilizzata per qualsiasi applicazione che comporti trasferimenti di energia tra domini fisici, inclusi meccanica, idraulica, pneumatica, elettronica e termica. Questo può essere esteso con algoritmi di controllo nel loop, definiti come modello (MiL), come codice software (SiL) e come controller hardware fisico (HiL). In pratica, la simulazione di sistema viene spesso utilizzata nelle applicazioni automobilistiche, aerospaziali, marine, delle attrezzature pesanti, dell'energia, dei servizi pubblici e dei macchinari industriali, ad esempio, quando vengono sviluppati nuovi propulsori o sistemi di propulsione ibridi o elettrici.

La simulazione di sistema aggiunge valore a qualsiasi fase del ciclo di vita del prodotto, non solo nello sviluppo del prodotto ma anche nella fase operativa del prodotto. Nelle prime fasi di progettazione, la simulazione del sistema aiuta a fare le scelte giuste per quanto riguarda la definizione degli obiettivi, i concetti iniziali e l'architettura. Nelle fasi di progettazione più dettagliate, la simulazione del sistema aiuta a dimensionare, configurare e ottimizzare le prestazioni del sistema. Nella fase operativa, i modelli di simulazione del sistema possono fungere da rappresentazioni virtuali in tempo reale del prodotto fisico, sbloccando numerose applicazioni, tra cui formazione degli operatori, rilevamento virtuale, monitoraggio e ottimizzazione del sistema.

La simulazione di sistema è un approccio di simulazione scalabile in termini di complessità. Nelle prime fasi di progettazione, sono spesso disponibili informazioni limitate, ma la simulazione di sistema fornisce informazioni preziose che aiutano a prendere le decisioni giuste sui concetti e le architetture dei sistemi. Più avanti nel ciclo di sviluppo, quando vengono resi noti più parametri e informazioni, l'accuratezza e il livello di dettaglio nella simulazione di sistema aumentano fino a livelli in cui un modello di simulazione di sistema può essere utilizzato per calibrare e convalidare algoritmi di controllo o per operare in operazioni in tempo reale ed estenderne l'uso anche alla parte operativa del ciclo di vita dei sistemi.

Come qualsiasi sistema di strumenti di ingegneria, la simulazione ha una curva di apprendimento, quindi la formazione è altamente raccomandata. Gli strumenti di simulazione del sistema Simcenter sono considerati molto intuitivi, con ampie librerie di componenti convalidati, un'interfaccia grafica utente (GUI) intuitiva, app integrate per la facilità d'uso e un'ampia sezione di aiuto che include documentazione e modelli dimostrativi.

Le specifiche hardware richieste per la simulazione del sistema sono relativamente limitate rispetto ad altre applicazioni di ingegneria assistita da computer (CAE) in cui sono necessarie geometrie 3D. Ad esempio, Simcenter Amesim versione 2310 funziona su qualsiasi sistema moderno a 64 bit, che richiede un minimo di 4 GB di RAM e 25 GB di spazio su disco. Per migliorare le prestazioni e l'elaborazione parallela sono consigliati sistemi con più core.

Un modello di simulazione di sistema può essere visto come un digital twin di un sistema multifisico e può essere collegato alla logica di controllo. Questo lo rende una base eccellente per ulteriori sviluppi verso un xDT. Per qualificarsi per un xDT, il modello di simulazione del sistema dovrebbe essere in grado di funzionare in (quasi) tempo reale ed essere eseguito su qualsiasi dispositivo certificato senza la necessità del software di simulazione stesso.