ANSYS và Iot - Tầm nhìn kép

ANSYS và Iot - Tầm nhìn kép

Bởi: Eric Bantegnie, Phó Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Kinh doanh, và Sudhir Sharma, Giám đốc Marketing ngành công nghiệp Công nghệ cao của ANSYS

 

Bản sao số tạo ra một tầng kiến thức kỹ thuật mới bằng cách tạo một bản sao ghi lại hiệu năng của sản phẩm trong quá trình vận hành.

Ngày nay, hầu hết các đơn vị phát triển sản phẩm dựa vào mô phỏng kĩ thuật để tạo ra sự cải tiến và mang những giải pháp ra thị trường một cách nhanh chóng và đạt được hiệu quả về giá thành. Bằng cách cho thiết kế của họ chịu tác động của nhiều lực nhỏ, trong môi trường số không có rủi ro, các kĩ sư có thể tối ưu hóa hiệu suất, đưa ra sản phẩm nhanh hơn mà giữ mức đầu tư tài chính ở con số tối thiểu. Trước đây, mô phỏng đóng vai trò chính với chức năng phát triển sản phẩm. Tuy nhiên, bản sao số hứa hẹn sẽ nâng cao được giá trị bằng việc mô phỏng không chỉ ở giai đoạn phát triển sản phẩm mà trong toàn bộ vòng đời của nó. Điều này cho phép bản sao số được nghiên cứu dưới điều kiện hoạt động thực trong môi trường hoạt động riêng biệt của nó. Bằng cách tạo ra bản sao của hệ thống sản phẩm thực trong môi trường số, các kĩ sư có thể dự đoán và chỉ ra các vấn đề về hiệu năng và bảo dưỡng trước khi chúng xuất hiện. Những thông tin thực tế với thời gian thực được thu thập qua các bản sao số có thể đẩy nhanh quá trình lặp thiết kế, dẫn đến khả năng liên tục cải tiến sản phẩm.

 

BẢN SAO SỐ LÀ GÌ?

 

Bản sao số là tập hợp của tất cả dữ liệu số của cấu tạo một sản phẩm cụ thể với thông tin hoạt động được truyền trực tiếp từ sản phẩm khi chúng đang vận hành. Áp dụng những thứ đó, các kĩ sư có thể hiểu được cách các sản phẩm bị lỗi, ngăn chặn được thời gian chết không có kế hoạch, tăng cường hiệu suất sản phẩm và gieo mầm cho thế hệ sản phẩm tiếp theo

Bản sao số có thể thúc đẩy mọi mặt của mô phỏng từ chi tiết 3D vật lí tới tối giản mô hình để tiết kiệm thời gian mô phỏng và làm rõ những mặt hiệu suất sản phẩm quan trọng. Ví dụ, một bản sao số của một turbin khí được lắp đặt tại nhà máy điện có thiết kế tập trung vào hiệu quả năng lượng, khí thải, cánh turbin hay các yếu tố đặc biệt khác quan trong tới khách hàng cũng như đội phát triển sản phẩm.

Bằng cách nghiên cứu bản sao số, các kĩ sư có thể xác định được nguyên nhân của bất cứ vấn đề về hiệu năng nào, nâng cao hiệu suất, dự đoán lịch bảo dưỡng hay đánh giá nhiều hướng vận hành và các việc khác để tối ưu hóa hiệu năng sản phẩm, tối giản chi phí gần như trong thời gian thực. Điều này thực sự trở nên quan trọng khi các khách hàng thay vì mua sản phẩm, họ chuyển sang mua kết quả với vấn đề về hiệu năng được kiểm chứng bởi các nhà phát triển sản phẩm.

“Một trong những điều thú vị nhất của bản sao số đó là chúng ta có thể nhìn vào một hệ thống sản phẩm đơn lẻ như là turbin gió và chỉ tách biệt nó ra” – Marc Thomas Schimdt, kiến trúc sư trưởng của nền tảng phân tích Predix thuộc GE Digital. “Chúng tôi nói đến chính một turbin chứ không phải một dòng turbin nói chung. Chúng tôi có thể nghiên cứu những kiểu thời tiết có thể ảnh hưởng nó, góc nghiêng của những cánh quạt và tối ưu một bộ phận của máy đó. Hãy tưởng tượng hiệu suất chung của sản phẩm được ảnh hưởng nếu chúng tôi làm những điều đó với tất cả hệ thống sản phẩm ngoài thực địa. Đó hoàn toàn là một cuộc cách mạng trong kĩ thuật sản phẩm.

TẬN DỤNG IOT

Bản sao số đã có thể áp dụng trên một vài hướng phát triển công nghệ, bao gồm sự tiến bộ trong phần mềm mô phỏng, tốc độ phần cứng và xử lí. Yếu tố quan trọng nhất cho phép điều đó xảy ra là sự bùng nổ của internet vạn vật kết nối (IoT). Quan hệ mật thiết của IoT tới đời sống thường nhật đã được chứng minh, và mức độ tăng trưởng của các thiết bị dành cho người dùng không bị chậm lại. Trên thực tế, vào khoảng 2025, doanh số bán hàng của các thiết bị được kết nối dự kiến đạt 11 nghìn tỉ USD mỗi năm.

Tuy nhiên, lĩnh vực công nghiệp khá chậm trong việc ứng dụng vào IoT. Trong khi các ứng dụng ban đầu khá đơn giản, ví dụ như việc bật hay tắt một thiết bị nào đó. Ngày nay thế giới đã bắt đầu nhận ra tiềm năng to lớn của các thiết bị IoT trong việc thu thập dữ liệu theo thời gian thực. Khả năng này có một tiềm năng về chiến lược thực sự lớn.

Bằng cách đặt các cảm biến nhỏ và có chi phí khá thấp trên sản phẩm khi chúng đang hoạt động tại thực địa. Hàng ngày, các kĩ sư có thể thu thập được số lượng thông tin có giá trị cao về hiệu năng. Bằng cách kết hợp những thông tin mới này với sức mạnh của mô phỏng dựa trên vật lí, đội kĩ sư có thể thử nghiệm và chỉ ra bất cứ vấn đề về hiệu năng nào, dự đoán nhu cầu cho việc bảo dưỡng hay sửa chữa, hơn nữa học còn đảm bảo rằng phiên bản tương lai của sản phẩm sẽ được tối ưu hóa cho điều kiện hoạt động hàng ngày.

“Điều ANSYS mang đến cho chúng ta thực sự thú vị: khả năng có thể dự đoán được lỗi. Mô phỏng được ứng dụng trong cả hai kĩ thuật tiên tiến – bản sao số có thể chứa thông tin về mức độ áp lực trước khi thứ gì đó hỏng, hay một bức tường có thể mỏng đến mức nào – và trong quá trình hoạt động ở thực địa”, Andrew Timm, giám đốc công nghệ của PTC cho biết. “Nếu thứ gì đó gặp sự cố, bạn có thể thử nghiệm các phương án tiềm năng trên mô hình được mô phỏng và áp dụng những thông tin đó để giải quyết vấn đề”.

HIỆN THỰC HÓA TẦM NHÌN

Cùng với việc bản sao số được sử dụng rộng khắp bởi các nhà sản xuất công nghiệp lớn với hệ thống sản phẩm phức tạp, các tiến bộ khoa học liên tục đang từng bước tạo điều kiện tiếp cận công nghệ này tới nhiều công ty hơn với một phạm vi ứng dụng sản phẩm rộng hơn.

Tại ANSYS, chúng tôi cam kết hợp tác với các đơn vị đi đầu trong cách mạng bản sao số để đưa công nghệ này tới tất cả các đội phát triển sản phẩm. Ví dụ, chúng tôi làm việc chặt chẽ với GE để tích hợp phần mềm mô phỏng hàng đầu của chúng tôi với Predix - nền tảng phân tích dữ liệu công nghiệp của GE. Sự hợp tác giúp kết hợp các dữ liệu hoạt động hàng ngày với khả năng phân tích mạnh mẽ, đảm bảo rằng hiểu biết về chiến lược được tạo ra. Những hiểu biết này được tạo thành trực quan và có thể thực hiện được qua mô phỏng kĩ thuật.

ANSYS còn hợp tác chặt chẽ với PTC, nhà phát triển của ThingWorx – một nền tảng IoT tạo thành cửa ngõ giữa cảm biến từ xa và phần mềm mô phỏng. Qua việc học hỏi bằng máy móc và tăng tính hiện thực hóa, PTC cho thấy tầm quan trọng của những hiểu biết có được từ IoT và kết nói những dữ liệu đó đến ANSYS.

Khi ANSYS tung ra phiên bản tương lai của phần mềm mô phỏng, chúng tôi sẽ tiếp tục tập trung vào những cải tiến có thể cho phép tích hợp liền mạch với các công nghệ cốt lõi khác, làm bản sao số dễ dàng tiếp cận và dễ dàng làm chủ hơn cho các đội phát triển sản phẩm. Không nghi ngờ gì khi bản sao số có những tiềm năng to lớn, và chúng tôi tin rằng công việc của chúng tôi là tạo cho những khách hàng của ANSYS cơ hội để tận dụng những tiềm năng đó.

 

---

Nguồn: ANSYS Advantage V11I1, 2017

Lược dịch: Lê Trung Hiếu - Advantech, Jsc.

Làm ơn ghi rõ "Nguồn Advantech, Jsc." hoặc "Theowww.advantech.vn" nếu bạn muốn phổ biến thông tin này