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システムシミュレーション

設計の初期段階から複雑さに対処します。開発の初期段階から最終的な性能検証および制御キャリブレーションまで、性能特性を評価し、バランスを取ります。

システムシミュレーションとは

システムシミュレーションは、複雑なシステム(またはサブシステム)の特性の変更がシステム全体にどのように影響するかを実験および研究するプロセスです。

高度なシミュレーションソフトウェアは、数学的アルゴリズムを使用して、提案されたシステム変更の影響を予測し、説明します。システムシミュレーションは、新しいシステムの設計時に、既存のシステムの問題の根本原因を明らかにしたり、システム調整をテストして異なる結果を得たりするために使用できます。

システムシミュレーションにより、エンジニアリングチームは、最初の物理プロトタイプが利用可能になる前に、機械、油圧、空気圧、熱、電気、電子コンポーネント間の相互作用を評価することで、マルチフィジックスシステムを早期に最適化できます。製品の自動化と電動化が進む中、システムシミュレーションは、設計エンジニアが複雑なマルチフィジックシステムの動作を予測し、性能要件を満たす構成を見つけ、エンジニアリングの意思決定を迅速化するのに役立ちます。

関連製品: Simcenter Amesim |Simcenter Flomaster |Simcenterシステムアナリスト |Simcenter HEEDS

An engineer using the Simcenter systems simulation software on the desktop.

利点を明らかにする

システムシミュレーションは、複雑なシステムを設計および解析するための強力なツールです。マルチドメイン・システム・シミュレーションと制御を組み合わせることで、エンジニアがコンセプト設計を作成し、過渡状態と定常状態の動作を理解し、開発プロセスに沿って情報に基づいたエンジニアリング上の意思決定を行うのに役立ちます。

パフォーマンスの向上

システムシミュレーションにより、複雑なマルチドメインシステムを、制御されているかどうかにかかわらず、詳細なCADが利用可能になる前でも、構想段階から最適化できます。

作業時間の短縮

システムシミュレーションにより、エンジニアはさまざまな設計オプションの性能を迅速に評価し、さまざまな条件下でのシステムの動作を予測できます。

コスト削減

システムシミュレーションモデルは非常に汎用性が高く、答える必要のある質問に適応できます。開発中にコストのかかるプロトタイプを節約したり、最適なアーキテクチャをすばやく見つけたり、製品のリアルタイム操作を最適化したりするのに役立ちます。

システムシミュレーションプロセスのステップ

Simcenter電気シミュレーション・ハードウェア・ユニット。

Electrical system simulation

電気および電気機械システムの構想設計から制御検証までのシミュレーションと統合を行うことができます。Simcenterは、メカトロニクスシステムの動的性能の最適化、消費電力の解析、さまざまな業界の電気機器の制御則の設計と検証に役立ちます。

機械システムのシミュレーションを表すギアに注がれたオイル。

Mechanical system simulation

統合された機械システムのエンジニアリングの複雑性を管理します。Simcenter Systemsは、多次元(1D、2D、3D)の動的シミュレーションのための最先端のモデリング技術を提供します。

いくつかの空気圧および油圧コンポーネント。

Fluid system simulation

物理試作回数を最小限にとどめて、油圧および空気圧コンポーネントの動的挙動を最適化します。Simcenterでは、幅広いコンポーネント、機能、アプリケーション指向のツールが用意されており、幅広い用途の流体システムをモデル化できます。

スピードメーターの温度計。

Thermal system simulation

Simcenterシステムは、HVACやキャビンの快適性、車両の熱管理、環境制御システム、その他の熱システムの熱性能の最適化を支援します。

数人のエンジニアがノートパソコンの画面を指差して話している。

Control integration

Simcenterシステムは、設計の初期段階から運用段階まで、システムのライフサイクル全体にわたってさまざまなシミュレーション・ツールの統合を提供します。これにより、デジタルな連続性の課題に対処し、ワークフローの効率を高めることができます。

マルチフィジックスシステムシミュレーション

強力なプラットフォーム機能を活用することで、最初の物理プロトタイプが利用可能になる前に、機械、油圧、空気圧、熱、電気、電子システムの間の相互作用を素早く最適化することができます。

Simcenterシステムは、設計の初期段階から運用段階まで、システムのライフサイクル全体にわたってさまざまなシミュレーション・ツールの統合を提供します。これにより、デジタル継続性の課題に対処し、ワークフローの効率と異なる部門間のコラボレーションを高めることができます。 

Simcenterシステムは、製品ライフサイクル管理 (PLM) システムや形状データとの接続、1D/3D CAEツール間の錬成シミュレーション、設計空間の探索、モデルベースの制御開発、および機能モックアップ・インターフェース (FMI) を使用した異なるシステム間の相互作用をサポートします。

無料のソフトウェア体験版を入手する

Simcenter Amesimシステム・シミュレーション・ソフトウェアのビジュアル。

Simcenter Amesim software trial

Simcenter Amesimは、設計エンジニアがシステム性能を仮想的に評価し、最適化できる、スケーラブルな統合型メカトロニクスシステムシミュレーションプラットフォームです。

Simcenter Flomasterソフトウェアのユーザーインターフェース (UI)

Simcenter Flomaster trial

Simcenter Flomasterは、熱流体システムの設計、試運転、運用のための包括的なシミュレーション・ツールセットを提供します。PLM、CAD、シミュレーション、インダストリアルIoTと接続し、デジタル・トランスフォーメーションを推進します。

よくある質問 (FAQ)

システムシミュレーションの用途

システムシミュレーションは、力学、油圧、空気圧、電子工学、熱など、物理領域間のエネルギー伝達を伴うあらゆるアプリケーションに使用できます。これは、モデル(MiL)、ソフトウェアコード(SiL)、物理ハードウェアコントローラ(HiL)として定義されたループ内の制御アルゴリズムで拡張できます。実際には、システムシミュレーションは、自動車、航空宇宙、船舶、重機、エネルギー、ユーティリティ、産業機械などのアプリケーションでよく使用され、たとえば、新しいハイブリッドまたは電気パワートレインや推進システムが開発されるときに使用されます。

製品開発のどの段階でシステムシミュレーションが付加価値を生むのか?

システムシミュレーションは、製品開発だけでなく、製品の運用段階など、製品ライフサイクルのあらゆる段階に価値を付加します。設計の初期段階では、システムシミュレーションは、ターゲット設定、初期コンセプト、およびアーキテクチャに関して正しい選択を行うのに役立ちます。より詳細なエンジニアリング段階では、システムシミュレーションはシステム性能のサイジング、構成、最適化に役立ちます。運用段階では、システムシミュレーションモデルが物理的な製品のリアルタイムの仮想表現として機能し、オペレーターのトレーニング、仮想センシング、システム監視、最適化など、さまざまなアプリケーションを活用できます。

システムシミュレーションは正確ですか?

システムシミュレーションは、複雑さが増すシミュレーションアプローチです。設計の初期段階では、入手できる情報が限られていることがよくありますが、それでも、システムシミュレーションは、システムの概念とアーキテクチャに関する正しい決定を下すのに役立つ貴重な洞察を提供します。さらに、開発サイクルでは、より多くのパラメータと情報が明らかになると、システムシミュレーションの精度と詳細レベルが向上し、システムシミュレーションモデルを使用して制御アルゴリズムの校正と検証を行ったり、リアルタイム操作で操作したり、システムライフサイクルの運用部分にも使用を拡張できるレベルまで上昇します。

システムシミュレーションを学ぶのは難しいですか?

他のエンジニアリングツールシステムと同様に、シミュレーションには学習曲線があるため、トレーニングを強くお勧めします。Simcenterのシステムシミュレーションツールは、検証済みコンポーネントの豊富なライブラリ、ユーザーフレンドリーなグラフィカルユーザーインターフェース (GUI)、使いやすい組み込みアプリ、ドキュメントやデモモデルを含む大規模なヘルプセクションなど、非常にユーザーフレンドリーです。

システムシミュレーションにはどのようなハードウェアが必要ですか?

システムシミュレーションに必要なハードウェア仕様は、3D形状が必要な他のコンピュータ支援エンジニアリング(CAE)アプリケーションと比較して比較的限られています。たとえば、Simcenter Amesimバージョン2310は最新の64ビットシステムで動作し、最低4GBのRAMと25GBのディスク容量が必要です。パフォーマンスを向上させるには、複数のコアを持つ並列処理システムをお勧めします。

シミュレーションモデルは実行可能なデジタルツイン(xDT)ですか?

システムシミュレーションモデルは、マルチフィジックスシステムのデジタルツインと見なすことができ、制御ロジックに接続できます。 このため、xDTに向けたさらなる開発の基盤として最適です。xDTの資格を得るには、システムシミュレーションモデルが(ほぼ)リアルタイムで実行でき、シミュレーションソフトウェア自体を必要とせずに、認定されたデバイス上で実行できる必要があります。

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見る

オンデマンドウェビナー |システム・シミュレーションによる流体システムの性能向上

オンデマンドウェビナー |シミュレーションによる船舶の操縦性の理解

聴く

ポッドキャスト |ループ内のChatGPT: 人間とシステムシミュレーションの架け橋

ポッドキャスト |AVの設計と開発におけるシミュレーションの力

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ブログ |Simcenterシステムシミュレーションで持続可能性を成功に導く - パート1

ブログ |Simcenterシステムシミュレーションで持続可能性を成功に導く - パート2