Fabricación por procesos
Cualquier industria que produzca grandes cantidades de mercancías —como productos farmacéuticos, alimentos, productos químicos o cosméticos— busca mejorar la calidad de sus productos y comercializarlos más rápidamente. Con el fin de lograr estos objetivos, los ingenieros y científicos utilizan cada vez más la simulación durante la investigación y el desarrollo de los producto, así como en la mejora de los procesos. Al utilizar herramientas de ingeniería asistida por ordenador (CAE), se reduce el tiempo de desarrollo y la dependencia en pruebas y prototipos físicos costosos.
Aumenta la eficiencia de los procesos
El uso de la simulación por ordenador en las industrias de fabricación por procesos puede ayudar a entender mejor los procesos y proporcionar información fundamental de las operaciones que, de otro modo, resultaría difícil o incluso imposible obtener. Esto puede dar lugar a una mayor eficiencia de los procesos y ayuda a impulsar la innovación en los productos y procesos.
Mejora la calidad de tus productos
La simulación numérica facilita los medios para controlar la uniformidad y la calidad del producto. Puede ayudar a las empresas a desarrollar nuevas estrategias de proceso y a evaluar los efectos del diseño de procesos, así como a ampliar las características del producto. Es una potente herramienta predictiva que puede contribuir a la adopción de la fabricación continua.
¿Cómo podemos ayudarte a optimizar tus procesos?
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Mezcla
Altair® EDEM™ puede simular el proceso de mezcla de polvos, comprimidos, áridos y otros materiales granulares. Proporciona información fundamental, por ejemplo, sobre las velocidades y trayectorias de las partículas, y permite predecir las tasas de mezcla y segregación, así como la identificación de zonas muertas. Esto permite a los operadores tomar decisiones informadas a la hora de elegir parámetros operativos del proceso óptimos para sus equipos en lo que respecta a los efectos de la velocidad, el nivel de llenado, el ángulo de inclinación, etc., y evaluar la eficiencia de la mezcla.
Recubrimiento de comprimidos
La uniformidad del recubrimiento es de vital importancia para el proceso de recubrimiento de comprimidos. Con EDEM, es posible obtener parámetros clave, como el tiempo de pulverizado de comprimidos, la variabilidad del recubrimiento y el patrón de velocidades. Estos parámetros son, en muchas ocasiones, difíciles o incluso imposibles de obtener mediante la experimentación. EDEM también se puede usar para investigar cómo influyen en el proceso de recubrimiento la forma del comprimido, la velocidad del tambor y el nivel de llenado.
Llenado de moldes
El llenado de moldes es un paso común en muchos sectores, incluidos el farmacéutico y el de la pulvimetalurgia. Es muy importante contar con un proceso invariable y uniforme, ya que influye en la calidad del producto o componente final. EDEM puede utilizarse para evaluar el efecto de diversos parámetros fundamentales, comprender la dinámica a nivel micro/macro de las partículas dentro de la estructura de alimentación y visualizar la segregación dentro de la estructura de alimentación y durante el llenado de los moldes.
Esparcido y rastrillado de polvo
El proceso de esparcido del polvo en la fabricación aditiva repercute en gran medida en las características y en la calidad del producto final. Se puede utilizar EDEM para simular este proceso e investigar cómo afectan los diferentes parámetros operativos, como la velocidad de los rodillos, a la calidad del lecho de polvo, así como para evaluar la uniformidad del esparcido del polvo. EDEM puede aplicarse a diversos aspectos del proceso de fabricación aditiva, por ejemplo, la dispensación y el esparcido de polvo y las operaciones de limpieza.
Lechos fluidizados
Los lechos fluidizados son comunes en la industria, especialmente en el tratamiento químico, y se utilizan en una gran variedad de procesos como la congelación, la refrigeración, el calentamiento y el recubrimiento. Al combinar la dinámica de fluidos computacional (CFD) con el modelado de elementos discretos (DEM) usando Altair CFD™ con EDEM, las empresas pueden simular con precisión lechos fluidizados y otros sistemas de partículas y fluidos. La dinámica de fluidos computacional combinada con el modelado de elementos discretos proporciona información crítica que puede utilizarse para evaluar la calidad de la fluidización y entender los fenómenos de mezcla y segregación.
Equipos transportadores
Los transportadores de tornillo se utilizan con frecuencia en distintos sectores para transportar materiales granulares. Con EDEM, las empresas pueden analizar el caudal de distintos materiales en el transportador y obtener información sobre las fuerzas y el desgaste de los equipos. EDEM se puede utilizar para predecir cualquier riesgo de bloqueo, para evaluar la mezcla y la compresión del material y para obtener información sobre la capacidad del sistema y los requisitos de energía.
Recursos destacados
Guide to Process Manufacturing
Any industry that produces bulk quantities of goods such as pharmaceuticals, food, chemicals, or cosmetics, is seeking to produce these products consistently while reducing cost factors like waste and down time. Due to the nature of process manufacturing, multiple ingredients are combined to be mixed, coated, or sorted, so understanding the behavior of these processes is of paramount importance for manufacturers. Through the use of simulation modeling and Smart Manufacturing principals, manufacturers are now able to optimize these processes, leading to greater productivity and profitability.
Virtual Panel - Using the Discrete Element Method to Simulate Pharmaceutical Manufacturing Processes
Using EDEM at Astec, Inc.
Andrew Hobbs, Chief DEM/CFD Engineer at Astec, Inc. shares his experience using EDEM software. Astec is a global leader in the hot mix asphalt plant industry and Andrew's main focus in on applying fluid and particle simulation to better understand and improve hot mix asphalt equipment design.
In this video he discusses what key applications he uses EDEM for, the key benefits Astec gets from it as well as his thoughts on the future of simulation.
Go With the Flow: When DEM Meets CFD
Experimentations on multiphase flow systems are of crucial importance in research and engineering. However, they are lengthy, expensive, tedious and challenging. In many cases, it is not possible to conduct experiments on the micro and meso scales and that is why most industrial processes fail at the early stages of development, design and operation. With the constant evolution of efficient computational tools, we now can analyze these issues and provide solutions. CFD-DEM has found a wide range of applications in nearly all systems dealing with solids of various fields of science, engineering and technology such as chemical, food, pharmaceutical, biochemical, mechanical, energy, material and mineral engineering. The concepts of CFD and DEM are introduced along with their coupling. The commercial tools - EDEM (DEM) and AcuSolve (CFD) are reviewed and their key features are detailed.
Presented as part of the virtual ATCx DEM in November 2022.
Speaker: Jerrin Job Sibychan, Application Engineer, Altair
Duration: 15 minutes
