PRUMYSL.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Siemens PLM Software vidí budoucnost v simulacích

Jak popsat období, ve kterém se technologie rozvíjejí čím dál rychleji a celým trhem zmítají měnící se trendy a neustálé inovace? Ve společnosti Siemens PLM Software, která je obchodní jednotkou divize Siemens Digital Factory a předním poskytovatelem softwaru, systémů a služeb pro řízení životního cyklu výrobků (PLM), tvrdí, že je to vhodný čas k využití výkyvů a rušivých vlivů – a k vydělávání díky inovacím. V oblasti prosazování celkové strategie digitální společnosti je Siemens PLM dlouhodobě významným hráčem.

Poradenská společnost CIMdata předpovídá, že trh s PLM do roku 2020 poroste se složenou roční mírou 6,3 % na 52 mld. USD (z celkové hodnoty 38 mld. USD v roce 2015). Společnost Siemens chce proto využít potenciálu, který se skrývá v technologiích narušujících zavedené pořádky.

Siemens PLM Software se sídlem v texaském městě Plano dlouhodobě a velmi podrobně sleduje vývoj trhu PLM v segmentech cPDm (collaborative Product Definition management) a digitální výroby. „Společnost Siemens je lídrem v oboru cPDm a digitální výroby a její zisky z aplikací pro simulaci a analýzu významně rostou,“ zmiňuje Peter Bilello, prezident společnosti CIMdata. „Pro Siemens je to dobré znamení – všechny tři důležité kategorie se dále rozrůstají a podle našich odhadů bude tento trend pokračovat i v budoucnu.“

Posun trhu a potřeba digitalizace

Trh se mění a přicházejí stále chytřejší výrobky. Složitost procesů u navrhování a vývoje roste. Siemens se proto zaměřuje na technologie, které společnostem pomáhají s integrací mechanických funkcí, elektroniky, softwaru a ovládacích prvků a s využíváním nových materiálů a výrobních postupů s cílem dalšího zkracování celého cyklu.

Zástupci společnosti zdůrazňují, že v zájmu dosažení špičkové úrovně návrhu a výroby pomocí konektivity a inteligentních prvků se musí organizace zaměřit na digitalizaci. „Jsme přesvědčeni, že výrobci musí digitálně propojit své nápady (tedy vývoj a inženýring výrobků) s realizací (výrobními systémy), aby umožnili zákazníkům využít všechna relevantní data,“ tvrdí například Jan Leuridan, vedoucí oddělení Simulation and Testing Solutions ve společnosti Siemens PLM Software „Plně optimalizovaná digitální společnost umožňuje výrobcům lépe reagovat na inovace a změny,“ dodává.

Virtuální simulace a testování jsou nutnou součástí konstrukčního návrhu. Foto: Siemens PLM Software

Virtuální simulace a testování jsou nezbytnou součástí konstruování. Foto: Siemens PLM Software

Leuridan dále upozorňuje na tržní trendy, které mají pro výrobce zásadní důsledky a nutí je řešit v rámci procesů inženýringu dosud neznámé situace. To obvykle znamená prodlužování dodacích lhůt a vyšší rizika. Budou-li výrobci chtít udržet krok s dobou, musejí vzít na vědomí posun od primárně mechanických zařízení k chytrým systémům, které v sobě spojují mechaniku, elektroniku, ovládací prvky a další komponenty. Tento vývoj s sebou nese požadavky na funkčnost technických simulací na různých úrovních – od mechanických systémů komunikujících s regulátory až po chlazení elektronických systémů.

Dalším trendem, který ovlivňuje trh, je zavádění nových materiálů (zejména složitých kompozitů) a nových postupů, jejichž zástupcem je například aditivní výroba. Protože s ohledem na globalizaci je potřeba výrobky přizpůsobovat, mají inženýři plné ruce práce se zajišťováním správné funkčnosti všech variant výrobku.

Jan Leuridan, vedoucí oddělení Simulation and Testing Solutions ve společnosti Siemens PLM Software

Jan Leuridan, vedoucí oddělení Simulation and Testing Solutions ve společnosti Siemens PLM Software. Foto: Siemens PLM Software

Všechny tyto trendy – společně s rozvojem internetové konektivity, „systému systémů“ a internetu věcí – představují pro výrobce řadu problémů i příležitostí. Velký potenciál má například obrovské množství vznikajících uživatelských dat. Dnešní výrobky mohou samy monitorovat svůj provoz a získaná data odesílat nejen vlastníkovi, ale i výrobci. Tyto nové možnosti představují podle společnosti Siemens rozhodující hybnou sílu digitalizace a ukazují další směr vývoje průmyslu.

Správa datových úložišť pod jednou střechou

Společnosti Siemens chce pokračovat v trendu digitalizace a dále ji rozvíjet propojením všech částí procesů a tzv. digitálních dvojčat. Pomocí digitálních dvojčat chce spojit dohromady technická data a modely (ze simulací nebo testů), které jsou ve většině společností rozptýleny v několika úložištích, a vytvořit realističtější modely, pomocí nichž bude možné spolehlivě předvídat chování výrobků. Takový model pokryje všechny druhy chování, které jsou v jednotlivých fázích vývoje důležité. Data z jednoho modelu poté bude možné použít jako vstup do dalšího vývojového stupně.

Digitální dvojčata se také budou postupně zdokonalovat a aktualizovat pomocí dat o používání výrobků zapojených do internetu věcí. Díky analýze a využití dat z různých zdrojů je u digitálních dvojčat možné provádět prediktivní inženýrskou analýzu (PEA – Predictive Engineering Analytics), která umožňuje předvídat reálné chování složitých výrobků a systémů během jejich životního cyklu.

Součástí PEA jsou nástroje, se kterými mohou výrobci přeměnit tradiční ověřování návrhů na prediktivní proces podporující systémově řízený vývoj výrobků. Konečným cílem PEA je možnost zavádět inovace složitých výrobků rychleji a s větší jistotou. Díky prediktivnímu inženýringu budou technické procesy směřovat od ověřování hotového výrobku k prediktivnímu rozhodování během jeho vývoje.

V rámci podpory prediktivní analýzy uvedla společnost Siemens na trh výkonnou sadu simulačního a testovacího softwaru Simcenter, která pomáhá společnostem řešit problémy moderního inženýringu u dnešních složitých výrobků. Software nabízí spojení funkcí pro simulace a fyzické testování s chytrými přehledy a analýzou dat a pomáhá vytvářet digitální dvojčata, která s větší přesností předvídají funkčnost výrobků ve všech fázích vývojového procesu.

V rámci tohoto portfolia také Siemens uvádí software Simcenter 3D, což je 3D CAE řešení nové generace vytvořené na platformě NX. Díky integraci funkcí několika různých řešení je tento produkt vhodný pro celou řadu oborů a 3D simulací. Moduly Simcenter 3D pro pevnostní, tepelnou a průtokovou analýzu jsou navíc k dispozici v cloudovém prostředí, a to jim zajišťuje lepší dostupnost a flexibilitu.

Konečným cílem PEA je možnost zavádět inovace složitých výrobků rychleji a s větší jistotou

Konečným cílem PEA je možnost zavádět inovace složitých výrobků rychleji a s větší jistotou

American Axle and Manufacturing (AAM) je jednou ze společností, která již několik řešení Simcenter využívá. „Cílem společnosti AAM je dodávat uživatelům našich vozů špičkový výkon prakticky nepozorovaně,“ říká Glen Steyer, výkonný ředitel produktového inženýringu. Například řidiči by si neměli uvědomovat, jak se přenáší výkon z motorů na kola – nesmí slyšet ani cítit žádné vibrace z hnacího ústrojí. K tomu, aby bylo možné přesně předvídat chování výrobků v reálném světě, potřebuje společnost AAM výkonné simulace hluku a vibrací, jejichž data porovnává s výsledky fyzických testů ze své špičkové zkušebny. Řešení Siemens pro simulaci a testování hrají v tomto procesu zásadní roli.

Prosazování inovací

Siemens od roku 2013 masivně investoval do vývoje pokročilých simulací a nástrojů prediktivní analýzy, s čímž souvisí uvedení portfolia Simcenter i velké investice ve výši zhruba 1,9 miliard dolarů do akvizicí společností LMS a CD-adapco. Společnost navíc předpokládá, že rozvoj inženýringu prostřednictvím víceoborové analýzy návrhů a dat je klíčovou hodnotou produktu Simcenter při realizaci vize „digitálních dvojčat“.

Simcenter díky své integraci s funkcemi správy simulací v Teamcenteru usnadňuje analytikům správu dat potřebných k zavádění inovací výrobků a procesů. Teamcenter je světově nejpoužívanější PLM systém, který podporuje inovace a zlepšuje produktivitu díky tomu, že spojuje pracovníky s potřebnými znalostmi procesů a výrobků.

Siemens spojuje celé portfolio Simcenter s Teamcenterem, aby vznikl uzavřený proces systémového vývoje výrobků s možností úplného vysledování všeho – od požadavků přes návrh až po inženýring. Současně chce společnost nabídnout zákazníkům funkce z různých oborů, pokrýt všechny fáze vývoje výrobku – od koncepce přes detailní inženýring až k fyzickým testům – a zachovat mezi všemi těmito fázemi digitální spojení.

Experti Siemensu s rozsáhlými znalostmi pomáhají výrobcům a dodavatelům v různých oborech zavádět nové technologie a okamžitě využívat výhod ve svých zavedených procesech vývoje výrobků. Společnost se snaží pomáhat zákazníkům řešit aktuální problémy inženýringu a ukazuje cestu ke zcela nové generaci výrobků.

Portfolio řešení Simcenter blíže vysvětlí názorná ukázka inovačního návrhu letadla ve videu:

Článek převzat z CIO Review. Autor: Sveda Tina Tabin.

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!