Bu blog yazısı, Simcenter Sistem Simülasyonu ile sektördeki Sürdürülebilirlik zorluklarını ele almaya yönelik bir blog serisinin 2. Bölümüdür. Önceki Bölüm 1'de Simülasyonun Sürdürülebilirlik zorluklarının üstesinden gelmek için neden gerçekten uygun olduğunun açıklandığı hızlı bir genel bakış sunuldu.
Bu blogda simülasyonun, bileşen tedarikçilerinin sürdürülebilirlik zorluklarını, yani dişliler, pompalar, kompresörlerden yenilenebilir enerji kaynaklarına ve enerji tasarrufuna veya operasyonlardaki simülasyona kadar her şeyin üstesinden gelmede nasıl yardımcı olduğunu keşfedelim. Hepsi şirketinizdeki Sürdürülebilirlik hedeflerinize ulaşmanıza katkıda bulunur. Sistem Simülasyonunun bu konuda nasıl yardımcı olabileceğini anlamak için birlikte bir göz atalım.
Sürdürülebilirlik, farklı kullanıcı profillerine hitap eden, entegre sistemlerin ve üretim makinelerinin ötesine geçerek akıllı ürünlere entegre bireysel bileşenleri de kapsayan geniş bir konu yelpazesini kapsar. Daha yakından incelendiğinde, makinelerdeki hemen hemen her bileşenin sürdürülebilirliğe yönelik etkileri olduğu görülür. Bu zorlukları tasarım sürecinin erken safhalarında ele almak, ilgili fonksiyonel fizik hakkında daha derin bir anlayış kazanarak bunları sürdürülebilir bir rekabet avantajına dönüştürme potansiyeline sahiptir.
Pratik olarak Sistem Simülasyonunun tüm bileşenlere iyi adapte olduğunu görüyoruz. Dişliler, pompalar, kompresörler, ısı eşanjörleri vb. ile ilgilidir.
💧🌡⚡️ Bu bileşenleri tasarlarken veya yükseltirken her zaman “enerji verimliliği” konusunun listelendiğini görebilirsiniz. Hidrolik/pnömatik bileşenler, termal-hidrolik veya iki fazlı akış bileşenleri veya elektro-mekanik sistemler için. Elektrikli bileşenlere yönelik bazı ek hamlelerle.
Sistem Simülasyonu, yürütüldükten sonraki birkaç saniye içinde güç kayıpları, verimlilikler veya enerji tasarrufuyla ilgili ölçümler sağlayabilir, böylece birden fazla senaryoyu araştırmak kolaydır. Simülasyon aynı zamanda daha iyi bileşenlere yapılan yatırımın gerekçelendirilmesine, genellikle daha pahalı olan daha verimli ürünlerin satın alınmasına veya bazı uyarlamalar gerektiren elektrikli bileşenlere geçiş yapılmasına da yardımcı olabilir.
⚡️🌡🔋 Pratik olarak eski bileşenlerinizin yerine elektrikli dişli pompalar, elektrikli fanlar veya başka herhangi bir bileşen düşünebiliriz. Güvenliği sağlamak ve yangın riskini önlemek için e-makinelerin termal yönetimini akü kaçaklarına kadar inceleyebilirsiniz. Yıllardır kullandığınız bileşenleri daha verimli veya elektrikli bileşenlere dönüştürmek için sürdürülebilirlik yolculuğunuz sırasında tüm bu hususların resmi olarak kontrol edilmesi gerekir. İşte bu noktada dijitalleşme büyük fayda sağlıyor ve diğer geleneksel yaklaşımlarla fark yaratıyor.
Şimdi yenilenebilir kaynaklara ve enerji tasarrufuna bakalım. Simcenter Amesim'de böyle bir enerji uygulamamız var diyebilirim. Örneğin Yeşil hidrojen üretimi.
♻️💧⚡💰 Rüzgar türbinleri, güneş panelleri, dalga enerjisi dönüştürücüleri ve enerjiyi hidrojen tanklarında depolayacak elektrolizör sayesinde Hidrojen üretiminin aylara göre dağılımını birkaç saniyede tahmin edebiliyoruz. Sonunda yeşil enerji üretilir ve üretim makineleriniz veya tesis tesisleriniz için kullanılabilir, böylece karbon ayak iziniz önemli ölçüde azalır.
♻️⚡🔌 Ayrıca bu dijital ikiz ile elektrik tarafında da daha fazla ilerleme kaydedebiliriz. yeşil hidrojen bazlı mikro şebeke. Amaç, termal yönetimi dikkate alarak küresel sistem verimliliğini optimize etmektir. Güç karışımınızı (güneş enerjisi, elektrolizör, yakıt, hücre, pil,…) aylar boyunca kontrol edebilirsiniz. Son olarak elektrik yüküyle uyumlu olduğunu ve şebekeye düzgün bir şekilde beslenebildiğini doğrulamak için.
☀️⚡🌻🌏 Hatta kullanmayı düşünebilirsiniz elektrik üretmek için güneş panelleri BESS (akü enerji depolama sistemleri) ile akülerde depolanabilen güneş enerjisi ile. Dijital ikiz, GPS konumunuza (Tokyo, Berlin, Madrid veya Detroit'te bulunuyorsanız) farklı güneş ışınımına, hava koşullarına vb. bağlı olarak güneş panellerini boyutlandırmak için en uygun ayarları bulmanıza yardımcı olabilir ve bunun yeterli olup olmadığını simüle edebilir. Mevsimlere veya yılın farklı aylarına bağlı olarak tüm fabrikalarınıza yeterli miktarda elektrik sağlayın.
🚢🐟 Üretiminizi dünya çapında farklı ülkelere gönderirken gemi teslimatı için, retrofit yapmayı düşünebilirsiniz. Flettner rotorlu kargo gemileri tahriki geliştirmek için. Bu, yalnızca küçük bir yatırımla yakıt ekonomisini artırmanın ve CO2 emisyonlarını önemli ölçüde azaltmanın bir yoludur.
Hatta çalışabilirsin deniz yolu koşullarının etkisi (iyi hava, kötü hava) ve gemi hızının (yavaş, hızlı) seyahat süresine, yakıt ekonomisine ve CO2 emisyonlarına etkisi.
Sistem Simülasyonunun şirketinizde sürdürülebilirlik adına güzel başarılara ulaşmak için mükemmel ve uygun olduğunu söylemek gerekirse.
Herkes harika sonuçlar elde etme konusundaki tüm bu yeteneklerden oldukça etkileniyor. Ancak sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak için Sistem Simülasyonu yeteneklerinden yalnızca “Tasarım için Simülasyon” ile ürün mühendisliği süreci sırasında değil, aynı zamanda pratik önemli kazanımlara doğrudan sahada, tesise yakın bir yerde ulaşılabilen “Operasyonlarda Simülasyon” aracılığıyla da yararlanabilirsiniz. donanım cihazları.
“Operasyonlarda Simülasyon” tekniği, makinenin çalışması veya hizmet sırasında içgörü elde etmek için tasarım aşamasında oluşturulan simülasyon modelinin kullanılmasına yardımcı olur. Edge bilişimle veya Bulut bilişimle.
İşte Yürütülebilir Dijital İkiz (xDT) ile “Operasyonlarda Simülasyon” örneği. Bu bir ilçeler için endüstriyel ısı pompası Model Tahminli Kontrol (MPC) ile.
🏘️🌡️♻️🔥 Pratik olarak ısı pompası eklenmiş ve aynı zamanda bir depolama alanı olan bir gaz türbini kombine çevrimidir (GTCC). Onun karma bir yaklaşım kullanılarak gerçek zamanlı olarak yürütülür Sahadan aktarılan veriler ile dinamik simülasyon modelinin sonuçları arasında. Böylece gelecekteki davranışların gerçek zamanlı olarak tahmin edilmesine olanak tanır, böylece enerji fiyatı ve üretim profillerindeki güçlü dalgalanmalardan faydalanılabilir. OPEX'te (işletme giderleri) önemli bir azalma ile. Pratik olarak, yazılım (kontrolör) ve donanımın (fabrikalar) gerçek bir sisteme bağlanmasıdır.
Operasyonlarda başka kullanım durumlarını da hayal edebiliriz. Örneğin, dijital ikizlerin büyük miktarda sentetik veri üretilmesine yardımcı olabileceği yapay zeka (AI) ile. Böylece, çevrimiçi olarak yeni bir senaryo bulunana kadar tekrarlanması gereken operasyonlarda veri üretiminin yerini donanım cihazları alacaktır. Yüksek doğruluklu simülasyonlar, donanım davranışını hızlı bir şekilde taklit edebilir, gerekli verileri oluşturabilir ve birkaç saniyelik yürütme süresinde birçok senaryoyu araştırarak maliyetleri azaltabilir. Böylece sanal veriler, yapay zeka algoritmalarını önceden çevrimdışı olarak eğitmek için gerçek operasyonel verilerle tamamlanabilir.
Sonuç olarak, sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmaya yardımcı olmak için Sistem Simülasyonunun kapsamını fabrika düzeyinde sürdürülebilir bir üretime kadar genişletebiliriz. Tipik olarak müşteriler, CO2 şeffaflığına ilişkin ölçümler almak, Enerji yönetimini optimize etmek veya Tesis İçi Yenilenebilir Enerjilerin nasıl kullanılacağını daha iyi bilmek isterler.
🏭🚗🚚 Yenilenebilir enerjiler veya hidrojen yakıt hücreli forkliftler, piller uygulayarak veya proses elektrifikasyonuyla ilgilenerek fabrikanızın karbon nötrlüğünü hedefleyin. Birçok teknoloji seçeneği mevcut. Sistem Simülasyonu, işletme maliyetini optimize ederken en iyi seçenekleri, depolama sistemlerini ve tesis konfigürasyonlarını seçmek için kesinlikle öngörü sağlayabilir. Daha sürdürülebilir hale gelmek için endüstriyel binaların, HVACR'larının veya çevresindeki sistemlerin de dikkate alınması gerekir. Montaj tesislerinizin veya tesislerinizin karbon nötr operasyonlara ulaşması için geçiş yapma konusunda stratejik kararlar almanıza yardımcı olur. Ne harika bir amaç!
Artık Sürdürülebilirlik için Sistem Simülasyonunu kullanmanın temel faydalarını özetlemenin zamanı geldi.
- Simcenter Sistem Simülasyonu çözümleri, biyo-materyallerin etkisini kontrol etmek, kaynakları en aza indirmek için enerji/güç analiz araçları gibi ihtiyaç duyulan tüm kullanıma hazır yetenekleri sunduğundan Sürdürülebilirlik faaliyetlerinizi geliştirin.
- Endüstriler daha sürdürülebilir seçeneklere yönelirken, Sistem Simülasyonu ile yeni zorlukların veya gereksinimlerin üstesinden gelin.
- Kuruluşların sürdürülebilirliği günlük operasyonlarına entegre etmelerine yardımcı olan ISO 50'001 ve diğer birkaç sertifika gibi bazı sertifikalar da bulunmaktadır.
- Son olarak, sadece maliyet tasarrufu değil, enerji tasarrufu da içeren yeşil hedefleri göz önünde bulundurarak beklentilerin iyi anlaşılmasını sağlayın. Böyle bir durumda Sistem Simülasyonu başarılı olmak için oldukça uygundur.
Kaçırdıysanız Sistem Simülasyonunun dijitalleşme sayesinde Sürdürülebilirlik yolculuğunuzda başarılı olmanıza nasıl yardımcı olduğuna genel bir bakış için lütfen bu blog serisinin 1. Bölümünü okuyun.