Macchinari industriali
Quando si progetta un macchinario, si cerca soprattutto di ottenere una linea di produzione perfettamente funzionante, capace di realizzare prodotti di alta qualità. Avvalendosi di prototipi virtuali accurati, è possibile assicurare una produzione senza problemi fin dalle prime fasi del processo di sviluppo, il che aiuta a valutare e migliorare la redditività del prodotto.
A causa della crescente complessità dei macchinari, i rischi tecnici devono essere gestiti attivamente durante lo sviluppo della linea di produzione e nell'ambito dei progetti di implementazione presso il cliente. A tale scopo è possibile utilizzare la simulazione multifisica e lo sviluppo basato su modelli, che permettono di comprendere più a fondo i fenomeni e le cause principali di eventuali comportamenti indesiderati. Gli strumenti integrati di Altair per la simulazione di prodotti e processi offrono una visione olistica del sistema dal punto di vista di diversi ruoli, per assicurare in anticipo una produzione perfettamente funzionante.
Prototipazione virtuale
La prototipazione virtuale accurata consente di esaminare nel dettaglio le strutture, i meccanismi e i componenti dei macchinari industriali, gettando anche le basi per un processo decisionale basato sull'intelligenza artificiale.
La stretta correlazione fra simulazione e dati di test consente di accelerare lo sviluppo dei macchinari grazie all'ottimizzazione numerica, che elimina le vibrazioni. migliora l'efficienza operativa e la dinamica dei macchinari.
Sfruttando il collegamento fra M-CAD, E-CAD e i controlli, la simulazione di sistemi consente di risolvere le problematiche di macchinari sempre più complessi e di nuova generazione.
Le tue progettazioni di saldature sono conformi alle direttive FKM?
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Abilita la messa in servizio virtuale
Lo scambio delle informazioni necessarie tra ingegneri strutturali, progettisti software e reparti di collaudo è reso più difficile da una vasta gamma di strumenti, metodi, semantiche e implementazioni. La soluzione Altair® Twin Activate™ per lo sviluppo dei sistemi, che coniuga le varie discipline di sviluppo attraverso una simulazione mirata, si connette con gli ambienti PLC tramite lo standard FMI (Functional Mockup Interface). La combinazione della sequenza di controllo con il comportamento effettivo della macchina consente la messa in servizio virtuale e riduce gli investimenti di tempo presso la struttura del cliente.
Elimina le vibrazioni e migliora la dinamica
La simulazione multicorpo, che considera il comportamento dettagliato dei vari componenti della macchina, consente di creare prototipi virtuali che forniscono la base per l'ottimizzazione numerica, rendendo possibili gli obiettivi auspicati di riduzione delle vibrazioni e risparmio di massa. Attraverso la simulazione multibody, è possibile ottenere rapidamente precisione nel processo, migliorando la produttività della macchina e della linea di produzione. Una simulazione multibody dettagliata consente di valutare vita utile e fatica, in modo da ridurre la durata degli interventi di manutenzione dovuti alla fatica del materiale.
Ottimizzazione dei processi con machine learning e intelligenza artificiale
È possibile programmare i sistemi in modo che rilevino automaticamente qualsiasi problema e si ottimizzino autonomamente, consentendo ai produttori di macchinari di automatizzare la correzione degli errori di percorso dovuti ai cambiamenti di peso dei pezzi in lavorazione, alla variazione delle tolleranze di fabbricazione o all'invecchiamento meccanico del sistema. L'apprendimento automatico e la correzione automatica degli errori nel percorso migliorano la qualità del pezzo e del processo, aumentano la produttività della macchina e riducono l'usura degli utensili. La simulazione elettromeccanica integrata consente di automatizzare la regolazione dei parametri di controllo in base ai requisiti di velocità, precisione e finitura superficiale. Utilizzata insieme al sistema di controllo in una simulazione olistica del sistema, consente di analizzare la relazione causa-effetto, ridurre i tempi di adattamento dei parametri di controllo e creare i presupposti per il machine learning.
Riduci il rumore dei macchinari
Una simulazione mirata consente di identificare le misure correttive necessarie per ridurre il livello di rumore nell'impianto di produzione. È possibile utilizzare l'ottimizzazione strutturale per identificare alternative di progettazione più convenienti dal punto di vista economico, mentre la simulazione multibody precisa consente l'ottimizzazione acustica. Il risparmio di massa e lo smorzamento di massa mirati consentono ai produttori di ridurre le vibrazioni e identificare i parametri strutturali necessari per limitare le emissioni acustiche.
Riduci il peso dei componenti dei macchinari
Il lightweight design, coerente in tutto il macchinario, contribuisce a ridurre i costi di produzione, lavorazione e manutenzione, tagliando anche i tempi di produzione e di inattività. Inoltre, la messa in servizio di componenti leggeri beneficia di tempi di carico ridotti durante il trasporto al cliente, nonché di tempi di configurazione più veloci presso il sito del cliente. I risultati del lightweight design generati da Altair® Inspire™ e Altair® OptiStruct® tengono conto di una vasta gamma di processi di produzione, quali strutture saldate, stampaggio a iniezione plastica, formatura di parti in lamiera, pressofusione, fresatura, stampa 3D e molto altro ancora.
Risorse in evidenza
Practical Use Case: High-Pressure Die Casting of an Actuator Housing
This technical paper reports on a collaborative project with Sydow-Druckguss GmbH and two other organizations using simulation methods to assess and optimize process efficiency and enhance product quality early in the design process. In this project, Altair® Inspire™ Cast simulations successfully demonstrated the feasibility of using High-pressure die casting (HPDC) for actuator housing production. The comparison between the simulations and X-ray results from casting trials showed a high level of agreement, confirming the accuracy and reliability of Inspire Cast. This successful endeavor validates Inspire Cast as a high-precision casting simulation tool for the HPDC process.
ABB
To support the use of simulation tools in this endeavor, ABB in Spain enlisted the help of Altair ProductDesign's regional team, thanks to the company's experience in utilizing simulation tools to solve engineering challenges in the robotics industry. The project centered on improving the fatigue performance of a Twin Robot Xbar (TRX), one of ABB’s robotic part transfer systems that moves components between manufacturing stations.
The Digital Approach to Industrial Machinery Design
The need to design more complex industrial machinery on shorter timelines means that companies ask engineers to do more with far less.
Chad Jackson, CEO of Lifecycle Insights, describes the digital approach to industrial machinery design and explains strategies leveraging Simulation, Data Science and High-Performance Computing. He shows how companies creating equipment that increases cycle speed and improves yields in this technical report.
The E-Book covers the following topics:
- THE DEVELOPMENT CHALLENGE OF INDUSTRIAL MACHINERY
- ADDRESSING STRUCTURAL STRESS AND STIFFNESS
- ARCHITECTING AND VALIDATING SYSTEMS DESIGN
- SELECTING THE RIGHT ACTUATION COMPONENTS
- MITIGATING VIBRATION AND EXCITATION
- PLANNING AND VALIDATING CONTROLS DESIGN
- STREAMLINING COMMISSIONING
- MONITORING THROUGH FIELD DATA
- RECAP AND CONCLUSIONS
