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모델링 및 시뮬레이션의 새로운 시대에 들어갑니다

모델링 및 시뮬레이션의 새로운 시대에 들어갑니다

모델링 및 시뮬레이션의 새로운 시대에 들어갑니다

이것은 후원 기사입니다 콤솔.

컴퓨터 모델링 및 시뮬레이션 가지다 수십 년 동안 엔지니어링에 사용되었습니다. 이 시점에서 R & D에서 일하는 사람은 누구나 직접 시뮬레이션 소프트웨어를 사용했거나 다른 사람의 모델에서 생성 된 결과를 간접적으로 사용했을 가능성이 높습니다. 그러나 비즈니스와 인생에서“생쥐와 남성의 가장 좋은 계획은 여전히 ​​잘못 될 수 있습니다.” 모델은 현실적만큼 유용하며 때로는 사양이 개발 프로세스의 뒷부분을 따라 잡기 어려운 속도로 변경됩니다.

모델링과 시뮬레이션은 훌륭하지만 …

a에서 일하는 것에 대해 내가 가장 좋아하는 부분 중 하나 다중 물리 소프트웨어 회사 우리의 영리하고 혁신적인 모든 방법을 자세히 살펴 보는 것입니다. 고객 시뮬레이션을 사용하여 세상을 앞으로 나아가십시오. 스피커 엔지니어는 머리 속의 아이디어를 기술 사양을 통과하고 좋아 보이는 실행 가능한 제품으로 바꾸는 것에 대해 이야기했으며 설계 반복 프로세스 터보 차지에 대한 시뮬레이션을 인정했습니다. 또 다른 시간에, 나는 우리 소프트웨어를 사용하여 자체 부품 라이브러리를 만들어 해외 풍력 터빈을위한 보트 착륙 과정을 자동화하고 학습 된 경험을 구조 분석과 결합하여 소프트웨어를 자동화하는 사람과 이야기했습니다. 다른 사람은 저를 인상적인 테스트 실험실에 초대하여 재료 데이터를 생성하기 위해 실험을 실행하는 방법을 선보였으며 나중에 실제 컴퓨터 모델에서 사용했습니다.

프로젝트 계획 또는 설계 산업 및 제품 오퍼링에 전념하기 전에 실제 결과의 미리보기를 얻는 이점. 모델링 및 시뮬레이션이 혁신 속도를 높이고 전반적인 비용을 줄이는 방법에 대한 수많은 예가 있습니다. 즉, 지난 30 년 동안 시뮬레이션을 사용하여 선택한 소프트웨어 사용 방법에 대한 특정 전문 지식과 교육이 필요했습니다. 따라서이를 사용하는 회사는 많은 것을 얻을 수 있지만, 총 이익은 여전히 ​​계산 모델을 구축하는 데 필요한 기술을 배운 직원의 수에 의해 여전히 제한됩니다. 그러나 그것은 사실 일 필요는 없습니다.

사용자 정의 앱을 통해 시뮬레이션을 더 높이로 가져옵니다

예를 들어 전력 변압기 장비를 개발하는 회사를 방문하십시오. 그리드에 전원을 공급하려면 장거리에 전기를 운반하는 것이 포함되므로 위험한 고전압이 필요합니다. 지역 사회의 사람들을 보호하기 위해 트랜스포머는 도착하면 전압을 줄이기 위해 인근과 건물 근처에 배치됩니다. 변압기는 본질적으로 시끄럽지 만 가능한 한 침묵에 가깝게 설계 될 수 있습니다. 이 세상의 대부분의 것들과 마찬가지로 트랜스포머에는 전자기, 음향 및 구조 역학 (이 경우에는 다중 물리 시뮬레이션 소프트웨어가 설계를 최적화 할 때 작업을위한 도구임을 의미합니다.

조직이 자신의 사용자 정의 시뮬레이션 앱을 구축하고 배포 할 때, 인력의 모든 사람은 실제 복잡성과 물리학의 기본 법칙을 설명하는 예측을 기반으로 결정을 내릴 수 있습니다.

하나의 제조업체의 새로운 변압기 설계를 제시 할 책임이있는 R & D 엔지니어들은 모두 FEA (Finite Element Analysis) 소프트웨어를 사용하는 방법을 알고 있었지만 그러한 전문 지식없이 다른 팀 및 부서와 긴밀히 협력했습니다. 예를 들어, 최종 트랜스포머를 구축하는 데 따른 디자이너는 FEA에 익숙하지 않았습니다. 대신, 통계 및 경험적 모델을 기반으로 스프레드 시트 및 기타 도구를 사용하는 것이 선호되었으며, 이는 자주 구축하는 변압기에 적합하지만 다른 차원이 도입되는 새로운 디자인이나 시나리오에는 적합하지 않습니다. 이 경우 최종 변압기가 얼마나 시끄러운 지에 대한 정확한 예측을 얻으려면 다상학 시뮬레이션이 절대적으로 필요합니다. 또한 최종 디자인이 너무 시끄럽다면 회사는 사실 이후에 비용이 많이 드는 수정을해야합니다. 그들은 더 나은 것을 필요로했습니다.

그들은 무엇을 했습니까? 그들은 그들 자신을지었습니다 사용자 정의 시뮬레이션 앱 유한 요소 모델을 기반으로합니다. 이렇게하면 디자인 팀은 간단한 사용자 인터페이스에서 입력 필드로 매개 변수를 입력 할 수 있습니다. 앱은 자체 기본 다상화 모델로 구동되므로 디자이너는 지오메트리, 재료 및 기타 설계 매개 변수의 다양한 조합으로 변압기가 어떻게 윙윙 거리는 지 빠르고 정확하게 분석 할 수 있습니다.

사용자가 전압을 입력하고 결과는 기본 계산 모델을 기반으로 전위 및 전기장 분포를 보여준 고전압 스위치 기어를 개발하기위한 사용자 정의 앱의 예입니다.콤솔

이제이 경우 앱은 R & D 팀이 자신의 작업을 개선하기 위해 구축되었습니다. 이것이 회사와 팀에 도움이되었지만 여전히 R & D에 모델링 및 시뮬레이션을 사용하는 또 다른 예입니다. 기존 시뮬레이션 소프트웨어 사용자 그룹을 훨씬 뛰어 넘을 수있는 잠재력이 있으며 이미 실제 예를보기 시작했습니다.

현장, 공장 및 실험실에서 결정을 내립니다

장비 제조업체의 적절한 설계 최적화에도 불구하고 정전 및 기타 문제를 방지하고 해결하기 위해 전력망을 모니터링하고 유지해야합니다. 전원 케이블과 관련하여, 예를 들어, 정기적 인 건강 검사는 일반적으로 특수 테스트 장비를 사용하는 현장 기술자가 수행합니다. 케이블 고장의 경우 기술자는 고장을 일으킨 원인을 문제 해결 및 정확하게 찾아냅니다. 작업에는 케이블이 위치한 환경, 케이블 구조 및 재료, 케이블의 불순물, 전압 변동 및 작동 조건이 있습니다. 구조는 특히 복잡하며, 다중 층과 상호 절연 된 가닥 전선의 와이어 코어를 포함합니다. 케이블 고장에 대한 자세한 이해를 얻으려면 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 할 수있는 케이블 내부를 분석 할 수 있습니다.

그러나 기술자와 함께 시뮬레이션 엔지니어를 보내는 것은 실용적이거나 현실적이지 않으며 기술자에게 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하는 방법을 가르치는 것은 현실적이지 않습니다. 그러나 그것은 ~이다 시뮬레이션 엔지니어가 문제 해결 직원을 현장에서 사용할 수 있도록 사용자 정의 앱을 구축하도록 할 수 있습니다. 시뮬레이션 앱을 통해 물리학 및 현지 현장 조건에 따라 케이블 고장을 평가하고 궁극적으로 문제를 실시간으로 해결할 수 있습니다. 그건 그렇고 이것은 가상의 예가 아닙니다. 파워 그리드 회사는 몇 년 전에이 용도를 위해 앱을 출시했습니다.

사용자 정의 시뮬레이션 앱을 사용하면 현장 엔지니어가 물리 및 현지 현장 조건에 따라 실패를 평가하고 궁극적으로 문제를 실시간으로 해결할 수 있습니다.

다음으로 제조에 중점을 둔 회사를 고려해 봅시다. 실내 환경은 엄격하게 제어 될 수 있지만 여전히 생산 결과에 영향을 줄 수있는 많은 불확실성이 여전히 남아 있습니다. 미리 예측할 수 있다면 비즈니스가 더 나아질 것입니다. 금속 분말 침대 퓨전을 통해 부품을 생산하는 첨가제 제조 공장을 예로 들어 봅시다. 사무실로 돌아가서 시뮬레이션 엔지니어는 생산에 앞서 설계를 최적화 할 수 있지만, 시설 조건이 생산 시점에 이상적이지 않으면 최종 결과는 여전히 모델과 일치하지 않을 수 있습니다. 시설 내부의 열과 습도로 인해 금속 분말이 저장 중에 수분을 산화시키고 픽업 할 수 있으므로 흐르는 방식이 어떻게 흐르고 녹아 내고 전하를 픽업하며 강화됩니다. 또한, 분말은 가연성이 있고 독성이 있으며, 마르면 더욱 그렇습니다. 다시 말해, 공장에서 습도 수준을 측정하고 관리하는 것은 제품 품질과 작업자 안전에 영향을 미칩니다.

그러한 회사 중 하나는 자신의 공장을 모델링하고 건축했습니다 시뮬레이션 앱 그 주변은 외부 기후와 같은 변수, 실행중인 기계 수 및 기계의 위치와 같은 변수를 기반으로 공장 조건을 모니터링하고 예측합니다. 그런 다음 직원은 현장에서 앱을 사용하여 환기 및 생산 일정을 조정하여 최고의 생산 결과에 필요한 조건을 만들 수 있습니다.

제조 시설 조건 예측을위한 시뮬레이션 앱.콤솔

이제 실험실에서 직접 실험을 실행하거나 테스트 리그를 사용하는 경우, 물론 실제 결과가 신중하게 선택된 입력 및 제어 설정을 기반으로하는 내용을 정확히 볼 수 있습니다. 그러나 실험 테스트를 시뮬레이션과 결합하여 실험실 생성 결과를 사용하여 이해를 향상시키고 더 빠른 예측을 할 수 있습니다. 예를 들어, 기어 접점의 열 탄성 유수역 역학 윤활을 연구하는 경우 기어 표면의 다이아몬드와 같은 탄소 코팅이 효율성을 향상 시킨다는 것을 관찰하여 배울 수 있습니다. 무엇 그렇지 않습니다 .

이 경우 실험실에 시뮬레이션 앱을 사용하면 실제 설정의 세부 사항을 쉽게 입력하고 시스템 내부의 열이 어떻게 흐르는지에 대한 다층 시뮬레이션을 얻을 수 있습니다. 이를 정확하게 수행 한 연구팀은 효율성 개선이 접촉에서 열이 가열되어 윤활제의 점도를 낮추고 마찰을 감소 시킨다는 사실에서 비롯된 것임을 모델로부터 이해했습니다. 그들은 육안 만 사용하여 이것을 알지 못했을 것입니다.

시뮬레이션은 사무실, 현장, 공장 및 실험실에서 효과적인 의사 결정 도구로 사용할 수 있습니다. 조직이 자체 사용자 정의 앱을 구축하고 배포 할 때, 인력의 모든 사람은 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하거나 다른 사람의 시간을 많이 차지하는 방법을 먼저 배우지 않고 실제 복잡성과 물리학의 기본 법칙을 설명하는 예측을 기반으로 결정을 내릴 수 있습니다. 세계는 항상 변화하고 있으며 시뮬레이션 앱은 모든 종류의 회사와 팀이 속도를 유지하는 데 도움이됩니다.

이 제안 된 리소스에서 시뮬레이션 앱에 대해 자세히 알아보십시오. https://www.comsol.com/benefits/simulation-apps

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