Picanol (Energy Efficiency)
Industrial Machinery & Heavy Equipment Industrial Machinery Simcenter Amesim Simcenter
Picanol (Energy Efficiency)

制造商使用 Simcenter Amesim 开发“业界最节能织机”

Ypres, Belgium

必佳乐通过 Siemens Digital Industries Software 解决方案实现早期产品优化

Industrial Machinery & Heavy Equipment Industrial Machinery Simcenter Amesim Simcenter

制造商使用 Simcenter Amesim 开发“业界最节能织机”

Ypres, Belgium

必佳乐通过 Siemens Digital Industries Software 解决方案实现早期产品优化

quotation marks 由于能源价格不断上涨,低能耗对于管理运营费用至关重要。我们的产品必须以最低的总体拥有成本为织造商提供最优质的织物质量。我们一直专注于提高能效,以期实现极大的竞争优势。 Kristof Roelstraete, 研发部经理 Picanol
挑战
  • 通过早期仿真更快发布创新产品
  • 生产具有较低生命周期拥有成本的机械
  • 在不牺牲性能的情况下制造节能机械
成功的关键
  • 支持能量流的可扩展优化
  • 将能效和总体拥有成本作为关键性能标准
  • 从起点优化机械设计
结果
  • 设计出“业界最节能织机”
  • 实现早期阶段产品优化
  • 平衡性能、耐久性、噪音和振动参数的同时最小化能耗
  • 实施基于模型的高级系统工程

Picanol (Energy Efficiency)

必佳乐开发、生产并销售高科技织机。必佳乐织机是技术和经验的结晶,有着超过半个世纪的悠久历史。如今,全世界大约 2,600 家纺织工厂都在使用必佳乐织机,总数量已接近 110,000 台。

http://www.picanol.be

quotation marks 由于能源价格不断上涨,低能耗对于管理运营费用至关重要。我们的产品必须以最低的总体拥有成本为织造商提供最优质的织物质量。我们一直专注于提高能效,以期实现极大的竞争优势。 Kristof Roelstraete, 研发部经理 Picanol

开拓性织机

在生产机械行业,速度至关重要。无论是生产再生纸还是高科技织物,任何时候都要达到最高生产速度,但并非不惜一切代价。在 21 世纪,制造商不得不应对新的环境问题以及现代历史上最严重的一大经济危机。无论制造什么,节约能源都必不可少。

ESTOMAD(适合可持续机械设计的能源软件工具)联盟成立于 2009 年,成员组成包括企业和研究机构,如 LMS International(现属于 Siemens Digital Industries Software)、Flanders’ Mechatronics Technology Centre、JOBS、EC 工程、工业技术和自动化研究所、FIDIA 和比利时鲁汶天主教大学。该欧洲研究项目旨在创建一种将能效作为机械设计关键参数的机械开发流程。

必佳乐公司是参与 ESTOMAD 项目的企业之一。必佳乐公司负责开发和制造基于喷气和剑杆技术的高科技织机。75 年来,必佳乐一直引领着织机行业的发展,并跻身全球领先企业。除了位于比利时伊普尔的总部外,必佳乐集团还在亚洲、欧洲和美国设有工厂。如今,全世界大约 2,600 家纺织工厂在使用必佳乐织机,其总数已接近 130,000 台。

寻求能源效率

严格的市场法规和艰难的竞争环境正迫使生产机械行业改善其机械设计流程。制造商需要交付符合严格健康和安全要求的顶级性能机械。创新的步伐正在不断加快。这些因素使得早期仿真实际上成为强制性要求,这样才能越来越快地发布创新产品。该行业的客户期望最近也有所转变。

“现在已经不完全是采购价格或性能的问题了。”必佳乐公司研发 (R&D) 经理克里斯托夫·劳斯特瑞特 (Kristof Roelstraete) 说道,“越来越多的客户倾向于选择具有最佳总体拥有成本的机械。他们不仅考虑初始投资价格,还考虑整个机械生命周期的维护和运营成本。

由于能源价格不断上涨,低能耗对于管理运营费用至关重要。我们的产品必须以最低的总体拥有成本为织造商提供最优质的织物质量。我们一直专注于提高能效,以期实现极大的竞争优势。”

支持可扩展优化

在 ESTOMAD 项目的框架内,必佳乐公司提高了织机能效,并且没有牺牲织机性能。必佳乐与天主教大学密切合作,研发工程师首先建立了织机主传动系统内部的能量流模型。创建此模型是一项复杂的任务:需要准确预测所有内部能量传递并揭示局部能量泄漏。还需要提供每个组件的详细能量行为表示,同时与全局机械的多学科环境集成。ESTOMAD 联盟选择 Siemens Digital Industries Software 的 Simcenter Amesim™ 软件作为机电系统仿真平台,对工业机械进行能量管理研究。Simcenter Amesim 使工程师能够一致地分析织机各个子系统中的所有能量流,涵盖了引纬系统到变速箱和主轴上的电动机。

为了支持能量流的可扩展优化,Simcenter Amesim 的图形用户界面 (GUI) 和机械组件库都进行了专门的更新,以帮助工程师设计环保机械。必佳乐工程师从最初阶段开始优化机械设计,将节能作为关键性能要求。

开发过程中,Simcenter Amesim 又与 Siemens Digital Industries Software 的 Simcenter 3D 软件以协同仿真的方式结合起来。因此,织机复杂的三维机制(需要详细的动态和运动学建模)也会进行仿真和优化,利用 Simcenter Amesim 的新功能提出更生态的设计。

Simcenter Amesim 子模型编辑工具是平台的定制工具,可用于本机集成所有必需功率和能量变量,进而快速轻松地创建特定组件并评估能耗目标。在 ESTOMAD 研究的框架下,尤其是在鲁汶天主教大学的参与帮助下,必佳乐工程师得以将 Simcenter Amesim 与 MATLAB® 环境无缝对接,执行参数识别。必佳乐-ESTOMAD 项目揭示了 Simcenter 模型与在织机上进行的测量之间的精确相关性,这一重要研究成果有助于改善未来的机械开发流程。

利用基于模型的系统工程

Siemens Digital Industries Software 的广泛产品组合支持必佳乐在早期阶段优化织机,平衡所有关键性能、耐久性、噪音和振动参数,同时最大限度地降低能耗。

“我们非常感谢 Siemens Digital Industries Software 的产品和支持。”劳斯特瑞特说道,“他们帮助我们设计出业界最节能的织机。Simcenter Amesim 这类平台不仅提供广泛的组件库,还可以描述完整的多学科系统,这是基于模型的高级系统工程的先决条件。用 MATLAB 或 Python 之类的脚本程序无法实现这一目标。”

在不久的将来,可能还会启动更多专注于节能和能源管理的项目。这不仅是出于预期利润的考量,也是为了应对即将到来的环境挑战。必佳乐公司已经占据领先地位,率先设计出业界最具生态性的织机。劳斯特瑞特还预测,基于模型的系统工程将在未来几年成为生产机械行业的标准设计过程。

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