重機のエンジニアリング・シミュレーション

重機のパフォーマンス・エンジニアリングとは、エネルギー効率、安全性、快適性など、すべてのパフォーマンス要件の適切なバランスを見つけることです。ところが、今日の重機製品は複雑化が進んでいるため、このバランスを制御することが困難になっています。可能性のあるパラメーターの組み合わせがあまりにも多く、特にソフトウェアが関与している場合、これらのパラメーターの相互作用は常に直感的であるとは限りません。物理プロトタイプを繰り返す従来の反復アプローチでは、成功することは不可能です。このため、重機のエンジニアリング・シミュレーションを使用して設計を進めるプロセスが必要です。シーメンスのソフトウェアには、精度とソリューション速度を組み合わせてこれを実現する、エンジニアリング・シミュレーション・ツールが含まれています。このシミュレーション・ツールを強力なテスト・ソリューションと組み合わせることで、モデルを現実に近づけて、最終のプロトタイプ検証テストを行います。

包括的なデジタルツインを作成するには、非常にリアルなモデルとデータのセットを開発し、それらを常に最新の状態に維持して、適用するパラメーター変更と同期させる必要があります。これにより、現実の状態での機器のリアルな動作を予測することができます。シーメンスが提供するパフォーマンスの予測型エンジニアリングソリューションは、機器の設計およびパフォーマンス最適化中に、これを実現します。コンセプトから最終検証に至る製品開発のあらゆる段階で、すべての物理特性と領域を同時に考慮できるため、現実を完全に反映したモデルが得られます。これは、主に1Dシステム・シミュレーションと3D解析に基づく幅広いテクノロジーとソリューションの組み合わせによって可能になります。このため、あらゆるコンテキストや段階に対処することができます。物理テスト・ソリューションを追加することで現実のデータを活用し、物理特性、境界条件、デューティ・サイクルについて、より適切なモデリングの仮定を立てることができます。

シミュレーションとテストの統合は、シーメンスが提供する重機パフォーマンスの予測型エンジニアリング・ソリューションの鍵です。複合領域をまたぐ製品の複雑化に対応するために、製品開発プロセスがシミュレーション駆動型になるなか、多くの人は「物理テストの重要性が低下している」と誤解しています。新しいテクノロジーを探索して今日の革新的な機器を設計する場合、モデリングの仮定を検証して現実的なシミュレーションを実行する、継続的なテストが必要になります。テストは、プロトタイプの検証・認証で常に重要です。ソフトウェアベースの機能により、ライフサイクルのさまざまな段階間の境界が曖昧になるにつれて、作業はより継続的なフローで行われるようになるでしょう。シミュレーションとテストの作業は、別々のワークフローで行うべきではありません。相乗効果を得るには、シミュレーションとテストの作業を同じプラットフォームに含める必要があります。シーメンスは、シミュレーションとテストの両方を単一のソリューションに統合した唯一のパートナーです。

データ駆動型のオペレーションを可能にする電動化とデジタル・イノベーションは重機のトレンドであり、それには明確な要件 (製品の設計とエンジニアリング) があります。どちらも機械設計とE/Eシステム設計、およびソフトウェアを組み合わせるため、複合領域をまたぐ設計が必要です。すべてのパフォーマンスの側面で、「複合領域をまたぐ」ことが影響を及ぼしています。多数のパラメーターが相互に作用し合い、その値は機械の動作状態によって変わります。繰り返し作業で領域を1つ1つ最適化して何度もプロトタイプを繰り返す線形エンジニアリング・プロセスでは、この状況に対処できません。データ駆動型のオペレーションを実現するには、最新のモデルに基づいて、出荷後もパフォーマンス予測を継続する機能が必要です。シーメンスのソリューションを使用すると、設計から現場にいたる個々の機器の履歴 (変更、製造上の逸脱、アップグレード、摩耗、メンテナンスなど) をすべて追跡できる共通の環境を通じて、製品ライフサイクルのすべての段階をつなぐことができます。