Maquinaria industrial
El objetivo principal de cualquier proyecto de fabricación de maquinaria es conseguir procesos de fabricación precisos para crear productos de alta calidad. Los precisos prototipos virtuales garantizan el éxito de la producción desde el principio del proceso de desarrollo, facilitan la evaluación y ayudan a mejorar de la rentabilidad de los productos.
La creciente complejidad de las máquinas exige una gestión activa de los riesgos técnicos en los proyectos de desarrollo de líneas de productos y el despliege en los clientes. La simulación multifísica y el desarrollo basado en modelos permite entender mejor los fenómenos y la causa del funcionamiento indeseado. Las herramientas integradas de simulación de productos y procesos de Altair permiten obtener una perspectiva global del sistema desde diferentes roles, para garantizar que el proceso de producción se desarrolle eficazmente desde el principio.
Prototipos virtuales
La creación de prototipos virtuales precisos permite comprender a un nivel más profundo las estructuras, los mecanismos y los elementos de la maquinaria industrial, pero también proporciona la base para tomar decisiones basadas en la IA.
Cuando la simulación se correlaciona estrechamente con datos de ensayos, el desarrollo de la máquina se puede acelerar con la optimización numérica para aumentar la eficiencia operativa, eliminar las vibraciones y mejorar la dinámica de la máquina.
Al vincular M-CAD, E-CAD y los controles, la simulación de sistemas puede hacer frente a los retos que plantean generaciones de máquinas cada vez más complejas.
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Más información
Puesta en servicio virtual
La diversidad de herramientas, métodos, semánticas e implementaciones complica el intercambio de la información necesaria entre ingenieros de estructuras, ingenieros de software y departamentos de ensayos. La solución de desarrollo de sistemas Altair® Twin Activate™, que une las disciplinas de desarrollo con la simulación orientada a los objetivos, se conecta con los entornos de puesta en servicio virtual a través del estándar Functional Mockup Interface (FMI). La combinación de la secuenciación de control con el comportamiento real de la máquina permite la puesta en servicio virtual y reduce el tiempo invertido en las instalaciones del cliente.
Elimina las vibraciones y mejora la dinámica
La simulación multicuerpo, permite estudiar el comportamiento detallado de los elementos de la máquina, crea prototipos virtuales que sirven de base para la optimización numérica y ayuda a reducir la masa y las vibraciones. Gracias a la simulación multicuerpo, se puede conseguir más rápidamente precisión en los procesos, mejorando así la productividad de la máquina y de la línea de producción. La simulación muticuerpo detallada permite realizar evaluaciones de la vida útil y la fatiga para reducir los intervalos de mantenimiento debido a la fatiga del material.
Optimización de los procesos con aprendizaje automático e IA
Las máquinas pueden programarse para ser autoconscientes y que aprendan a optimizarse a sí mismas, lo cual permite a los fabricantes de máquinas automatizar las correcciones de errores de trayectoria debidas a cambios en el peso de las piezas de trabajo, a la variación de las tolerancias de fabricación o al envejecimiento mecánico del sistema. El autoaprendizaje para la corrección automática de errores de trayectoria mejora la calidad de las piezas y de los procesos, aumenta la productividad de la máquina y reduce el desgaste de las herramientas. El ajuste de los parámetros de control para cumplir los requisitos de velocidad, precisión y acabado de superficies se puede automatizar mediante la simulaciones electromecánicas integradas. En combinación con el sistema de control en una simulación integral del sistema, permite realizar análisis de causa-efecto, reduce el tiempo de adaptación de los parámetros de control y sienta las bases para el aprendizaje automático.
Reduce el ruido de la máquina
La simulación puede ayudar a descubrir correciones que permitan reducir el nivel de ruido en las instalaciones de producción. Se puede utilizar la optimización estructural para identificar alternativas de diseño rentables, y una simulación multicuerpo precisa permite conseguir la optimización acústica. De esta forma, con los objetivos de ahorro de masa y amortiguación, los fabricantes reducen las vibraciones y toman medidas eficaces para reducir las emisiones sonoras.
Reduce el peso de los componentes de la máquina
El diseño ligero presente en toda la máquina ayuda a reducir los costes de producción, procesamiento y mantenimiento, a la vez que acorta los tiempos de fabricación e inactividad. Además, al utilizar componentes ligeros, se reducen los tiempos de carga a la hora de transportarlos al cliente, así como el tiempo de montaje en sus instalaciones. Los resultados del diseño ligero de Altair® Inspire™ y Altair® OptiStruct® tienen en cuenta diversos procesos de fabricación, tales como la construcción soldada, el moldeo por inyección de plásticos, el conformado de chapa, la fundición, el fresado y la impresión en 3D entre otros.
Recursos destacados
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
