이 블로그 게시물은 Simcenter System Simulation을 통해 업계의 지속 가능성 문제를 해결하기 위한 블로그 시리즈의 2부입니다. 시뮬레이션이 지속 가능성 문제를 해결하는 데 실제로 적합한 이유에 대한 설명과 함께 이전 1부에서 간략한 개요가 소개되었습니다.
이 블로그에서는 시뮬레이션이 부품 공급업체의 지속 가능성 문제(예: 기어, 펌프, 압축기부터 재생 가능 에너지 및 에너지 절약까지 확장)의 지속 가능성 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 되는지 또는 운영 시뮬레이션에 대해 살펴보겠습니다. 그들은 모두 회사의 지속 가능성 목표를 달성하는 데 기여합니다. 시스템 시뮬레이션이 어떻게 도움이 될 수 있는지 함께 살펴보겠습니다.
지속 가능성은 다양한 사용자 프로필을 충족하는 광범위한 주제를 포괄하며 통합 시스템 및 생산 기계를 넘어 스마트 제품에 필수적인 개별 구성 요소를 포함합니다. 자세히 살펴보면 기계 내의 거의 모든 구성 요소가 지속 가능성에 영향을 미칩니다. 설계 프로세스 초기에 이러한 문제를 해결하면 관련된 기능 물리학에 대한 더 깊은 이해를 얻음으로써 이를 지속 가능한 경쟁 우위로 전환할 수 있는 잠재력이 있습니다.
실제로 시스템 시뮬레이션이 모든 구성 요소에 잘 적용되어 있음을 알 수 있습니다. 이는 기어, 펌프, 압축기, 열교환기 등에 관한 것입니다.
💧🌡⚡️ 이러한 구성 요소를 설계하거나 업그레이드할 때 항상 “에너지 효율성” 주제가 나열되는 것을 볼 수 있습니다. 유압/공압 구성요소, 열수력 또는 2상 흐름 구성요소 또는 전기 기계 시스템의 경우. 전기화된 구성 요소를 향한 몇 가지 추가적인 움직임이 있습니다.
실행 후 몇 초 내에 시스템 시뮬레이션은 전력 손실, 효율성 또는 에너지 절약에 대한 지표를 제공할 수 있으므로 여러 시나리오를 쉽게 조사할 수 있습니다. 또한 시뮬레이션은 더 나은 구성 요소에 대한 투자를 정당화하거나 일반적으로 더 비싼 효율적인 제품을 구입하거나 일부 조정이 필요한 전기 구성 요소로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다.
⚡️🌡🔋 실질적으로 기존 구성 요소를 대체할 전기식 기어 펌프, 선풍기 또는 기타 구성 요소를 생각해 볼 수 있습니다. 전기기계의 열관리부터 배터리 폭주까지 조사하여 안전성을 확보하고 화재의 위험을 예방할 수 있습니다. 수년 동안 사용해 온 구성 요소를 보다 효율적이거나 전기화된 구성 요소로 전환하려면 지속 가능성 여정 중에 이러한 모든 측면을 공식적으로 확인해야 합니다. 이것이 바로 디지털화가 큰 도움이 되고 다른 전통적인 접근 방식과 차별화되는 부분입니다.
이제 재생에너지와 에너지 절약에 대해 살펴보겠습니다. Simcenter Amesim을 사용하면 그러한 에너지 애플리케이션이 있다고 말할 수 있습니다. 예를 들어 녹색수소 생산.
♻️💧⚡💰 풍력 터빈, 태양광 패널, 파력 에너지 변환기 및 수소 탱크에 에너지를 저장하는 전해조 덕분에 몇 초 안에 수개월에 걸친 수소 생산 분포를 예측할 수 있습니다. 결국, 그린 에너지가 생산되어 생산 기계나 공장 시설에 사용될 수 있어 탄소 배출량이 크게 줄어듭니다.
♻️⚡🔌 또한 이 디지털 트윈을 사용하면 전기 분야에서 더 많은 것을 할 수 있습니다. 그린수소 기반 마이크로그리드. 목표는 열 관리를 고려하여 전체 시스템 효율성을 최적화하는 것입니다. 몇 달에 걸쳐 전력 혼합(태양광, 전해조, 연료, 전지, 배터리 등)을 확인할 수 있습니다. 최종적으로 전기 부하와 호환되는지, 계통에 제대로 공급될 수 있는지 확인합니다.
☀️⚡🌻🌏 사용을 고려할 수도 있습니다. 전기를 생산하는 태양 전지판 BESS(배터리 에너지 저장 시스템)를 사용하여 배터리에 저장할 수 있는 태양 에너지를 사용합니다. 디지털 트윈은 GPS 위치(도쿄, 베를린, 마드리드 또는 디트로이트에 있는 경우)에 따라 태양광 패널의 크기를 조정하기 위한 최적의 설정을 찾는 데 도움이 될 수 있으며 태양 복사 조도, 기상 조건 등이 다릅니다. 계절이나 연중 다른 달에 따라 모든 공장에 충분한 전력을 공급하십시오.
🚢🐟 생산품을 전 세계 여러 국가로 배송할 때 배송을 위해 개조를 고려할 수 있습니다. Flettner 로터를 장착한 화물선 추진력을 향상시키기 위해. 적은 투자로 연비를 높이고 CO2 배출량을 대폭 줄일 수 있는 방법입니다.
공부도 할 수 있고 항로조건의 영향 (좋은 날씨, 나쁜 날씨) 및 선박 속도(느림, 빠름)에 따라 이동 시간, 연비 및 CO2 배출량이 결정됩니다.
시스템 시뮬레이션은 회사의 지속 가능성을 위한 좋은 성과를 달성하는 데 완벽하고 적합하다고 말씀드립니다.
훌륭한 결과를 얻을 수 있는 이러한 모든 기능에 모두가 깊은 인상을 받았습니다. 그러나 지속 가능성 목표를 달성하기 위해 시스템 시뮬레이션 기능의 이점을 누릴 수 있는 것은 “설계를 위한 시뮬레이션”을 통한 제품 엔지니어링 프로세스에서만이 아닙니다. 또한 현장에서 직접적으로 상당한 이익을 얻을 수 있는 “운영 시뮬레이션”을 통해서도 하드웨어 장치.
“운영 중 시뮬레이션” 기술은 설계 단계에서 구축된 시뮬레이션 모델을 활용하여 기계 작동 또는 서비스 중 통찰력을 얻는 데 도움이 됩니다. 엣지 컴퓨팅 또는 클라우드 컴퓨팅을 사용합니다.
다음은 실행 가능한 디지털 트윈(xDT)을 사용한 “운영 시뮬레이션”의 예입니다. 그것은 지역용 산업용 히트펌프 MPC(모델 예측 제어)를 사용합니다.
🏘️🌡️♻️🔥 사실상 히트펌프가 추가된 가스터빈복합발전(GTCC)이자 저장장치이기도 합니다. 그것은 혼합 접근 방식을 사용하여 실시간으로 실행됩니다. 현장 스트리밍 데이터와 동적 시뮬레이션 모델의 결과 사이. 따라서 미래 행동을 실시간으로 예측할 수 있으므로 에너지 가격과 생산 프로필의 큰 변동으로부터 이익을 얻을 수 있습니다. OPEX(운영 비용)가 크게 절감됩니다. 실제로 실제 시스템에는 소프트웨어(컨트롤러)와 하드웨어(플랜트)가 있습니다.
운영상의 다른 사용 사례도 상상할 수 있습니다. 예를 들어 인공지능(AI)을 사용하면 디지털 트윈이 대량의 합성 데이터를 생성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서 데이터 생성을 작동 중인 하드웨어 장치로 대체하며, 이는 온라인에서 새로운 시나리오가 발견될 때까지 반복되어야 합니다. 충실도가 높은 시뮬레이션은 하드웨어 동작을 신속하게 모방하고 필요한 데이터를 생성하며 비용을 절감하여 몇 초의 실행만으로 많은 시나리오를 조사할 수 있습니다. 따라서 가상 데이터는 실제 운영 데이터를 보완하여 AI 알고리즘을 오프라인으로 미리 훈련할 수 있습니다.
결론적으로, 시스템 시뮬레이션의 범위를 확장하여 공장 수준에서 지속 가능한 생산까지 지속 가능성 목표를 달성할 수 있습니다. 일반적으로 고객은 CO2 투명성에 대한 지표를 얻고, 에너지 관리를 최적화하거나 현장 재생 에너지 사용 방법을 더 잘 알고 싶어합니다.
🏭🚗🚚 재생 가능 에너지나 수소 연료 전지 지게차, 배터리를 구현하거나 공정 전기화를 활용하여 공장의 탄소 중립을 목표로 삼으세요. 다양한 기술 옵션을 사용할 수 있습니다. 시스템 시뮬레이션은 운영 비용을 최적화하는 동시에 최상의 옵션, 스토리지 시스템, 플랜트 구성을 선택하기 위한 통찰력을 확실히 제공할 수 있습니다. 더욱 지속 가능해지기 위해 산업용 건물, HVACR 또는 주변 시스템을 고려할 수도 있습니다. 이는 조립 공장이나 시설을 탄소 중립 운영으로 전환하기 위한 전략적 결정을 내리는 데 도움이 됩니다. 정말 훌륭한 목표입니다!
이제 지속 가능성을 위한 시스템 시뮬레이션 사용의 주요 이점을 요약할 시간입니다.
- Simcenter System Simulation 솔루션은 에너지/전력 분석 도구, 바이오 소재의 영향 확인, 자원 최소화 등 필요한 모든 기본 기능을 제공하므로 지속 가능성 활동을 향상시킵니다.
- 업계가 보다 지속 가능한 옵션으로 전환함에 따라 시스템 시뮬레이션을 통해 새로운 과제나 요구 사항을 해결하십시오.
- 또한 ISO 50'001과 같은 일부 인증과 조직이 일상 업무에 지속 가능성을 통합하는 데 도움이 되는 기타 인증도 있습니다.
- 마지막으로 비용 절감뿐만 아니라 에너지 절약을 포함한 친환경 목표를 고려하여 기대치를 잘 이해하는 것을 고려하십시오. 이러한 경우 시스템 시뮬레이션이 성공하는 데 매우 적합합니다.
혹시 놓치셨다면 이 블로그 시리즈의 1부를 읽고 시스템 시뮬레이션이 디지털화를 통해 지속 가능성 여정에서 성공하는 데 어떻게 도움이 되는지 일반적인 개요를 확인하시기 바랍니다.