本博文是博客系列的第 2 部分，该系列博客旨在利用 Simcenter System Simulation 应对行业可持续发展挑战。 前面的第 1 部分介绍了快速概述，并解释了为什么仿真确实适合解决可持续性挑战。
在这篇博客中，让我们探讨仿真如何帮助解决零部件供应商的可持续发展挑战，即从齿轮、泵、压缩机到可再生能源和节能的一切，或运营中的仿真。 它们都有助于实现您公司的可持续发展目标。 让我们一起来了解一下系统仿真如何在这方面提供帮助。
可持续发展涵盖了广泛的主题，以满足不同的用户需求，超越集成系统和生产机械，包括智能产品不可或缺的各个组件。 经过仔细检查，几乎机械中的每个部件都对可持续性产生影响。 在设计过程的早期解决这些挑战有可能通过更深入地了解所涉及的功能物理将它们转化为可持续的竞争优势。
实际上，我们发现系统仿真非常适合所有组件。 它涉及齿轮、泵、压缩机、热交换器等。
💧🌡⚡️ 您可以看到，在设计或升级这些组件时，总是列出“能源效率”主题。 对于液压/气动元件、热液或两相流元件、或机电系统。 朝着电气化组件方向迈出一些额外的步伐。
在执行后几秒钟内，系统仿真可以提供有关功率损耗、效率或节能的指标，因此可以轻松调查多个场景。 仿真还可以帮助证明对更好组件的投资的合理性，购买通常更昂贵的更高效的产品，或者改用需要一些调整的电气化组件。
⚡️🌡🔋 实际上，我们可以考虑使用电动齿轮泵、电风扇或任何其他组件来替换您的旧组件。 您可以研究电机的热管理，直至电池失控，以确保安全并防止火灾风险。 所有这些方面都需要在您的可持续发展之旅中进行正式检查，以将您多年来使用的组件转换为更高效或电气化的组件。 这就是数字化大有帮助的地方，并且与其他传统方法有所不同。
现在让我们看看可再生能源和节能。 只是说我们通过 Simcenter Amesim 实现了这样的能源应用。 例如与 绿色制氢。
♻️💧⚡💰 由于风力涡轮机、太阳能电池板、波浪能转换器和在氢气罐中储存能量的电解槽，我们可以在几秒钟内预测几个月内氢气产量的分布。 最后，产生绿色能源，可用于您的生产机器或工厂设施，从而显着减少您的碳足迹。
♻️⚡🔌 此外，我们还可以在电气方面做更多的事情，通过这个数字孪生 绿色氢基微电网。 目标是考虑热管理来优化全局系统效率。 您可以在几个月内检查您的电源组合（太阳能、电解槽、燃料、电池、蓄电池……）。 最终验证其是否与电力负载兼容，并能正常向电网供电。
☀️⚡🌻🌏 你甚至可以考虑使用 用于发电的太阳能电池板 太阳能，可以通过BESS（电池储能系统）存储在电池中。 数字孪生可以根据您的 GPS 位置（如果您位于东京、柏林、马德里或底特律）以及不同的太阳辐照度、天气条件等，帮助找到调整太阳能电池板尺寸的最佳设置，以模拟是否足以根据季节或一年中的不同月份为所有工厂提供足够的电力。
🚢🐟 对于船运，当您的产品运送到全球不同国家时，您可以考虑改装 配备弗莱特纳转子的货船 以提高推进力。 这是一种只需少量投资即可提高燃油经济性并显着减少二氧化碳排放的方法。
您甚至可以研究 航路条件的影响 （好天气、坏天气）和船速（慢、快）对行驶时间、燃油经济性和二氧化碳排放量的影响。
只是说，系统仿真是完美的，非常适合在您的公司的可持续发展方面取得良好的成就。
每个人都对所有这些取得伟大成果的能力印象深刻。 但不仅是在“设计仿真”的产品工程过程中，您可以从系统仿真功能中受益，以实现可持续发展目标。此外，还可以通过“操作仿真”，在接近现场的地方直接获得实际的显着收益。硬件设备。
“运行仿真”技术有助于利用在设计阶段构建的仿真模型来了解机器运行或使用过程中的情况。 要么使用边缘计算，要么使用云计算。
以下是使用可执行数字孪生 (xDT) 进行“操作模拟”的示例。 这是一个 区域工业热泵 与模型预测控制（MPC）。
🏘️🌡️♻️🔥 实际上，它是一个燃气轮机联合循环（GTCC），添加了热泵，也是一个存储装置。 它是 使用混合方法实时执行 现场流数据和动态仿真模型的结果之间的关系。 因此，它可以实时预测未来的行为，这样人们就可以从能源价格和生产概况的强烈波动中受益。 OPEX（运营费用）显着降低。 实际上，它是真实系统上的软件（控制器）和硬件（设备）。
我们还可以想象运营中的其他用例。 例如，通过人工智能 (AI)，数字孪生可以帮助生成大量合成数据。 因此，它将用运行中的硬件设备代替数据生成，这需要重复，直到在线找到新的场景。 高保真模拟可以快速模仿硬件行为并生成必要的数据并降低成本，在执行几秒钟内调查许多场景。 因此，虚拟数据可以与真实操作数据相补充，以预先离线训练人工智能算法。
总而言之，我们可以扩展系统仿真的范围，以帮助实现可持续发展目标，直至工厂级别的可持续生产。 通常，客户有兴趣获取二氧化碳透明度指标，以优化其能源管理或更好地了解如何使用现场可再生能源。
🏭🚗🚚 以工厂的碳中和为目标，采用可再生能源或氢燃料电池叉车、电池或参与过程电气化。 有许多技术可供选择。 系统仿真绝对可以为选择最佳选项、存储系统、工厂配置提供见解，同时优化运营成本。 人们还可以考虑工业建筑、其 HVACR 或周围系统，以变得更加可持续。 它有助于做出战略决策，转变您的装配厂或设施，以实现碳中和运营。 多么伟大的目标啊！
现在是时候总结一下使用系统仿真实现可持续发展的主要好处了。
- 推进您的可持续发展活动，因为 Simcenter 系统仿真解决方案提供所需的所有开箱即用功能 – 能源/电力分析工具、检查生物材料的影响、最大限度地减少资源……
- 随着行业转向更可持续的选择，通过系统仿真解决新的挑战或要求。
- 还有一些认证，例如 ISO 50'001 和其他一些认证，可以帮助组织将可持续发展融入其日常运营中。
- 最后考虑一下对期望的充分理解，考虑节能的绿色目标，而不仅仅是节省成本。 在这种情况下，系统仿真非常适合成功。
如果您错过了，请阅读本博客系列的第 1 部分，大致了解系统仿真如何通过数字化帮助您在可持续发展之旅中取得成功。