Điện khí hóa đang thay đổi thế giới
Bởi Rob Harwood, Giám đốc công nghiệp toàn cầu, ANSYS
Sự gia tăng của điện khí hóa trên toàn thế giới - từ vận chuyển đến máy móc công nghiệp - đang thay đổi bản chất của sản xuất, phân phối và tiêu thụ năng lượng. Những thay đổi này đang tác động đáng kể đến các quy trình phát triển sản phẩm truyền thống.
Việc sử dụng các hệ thống và linh kiện điện tử tạo ra một mức độ phức tạp kỹ thuật mới và những cân nhắc thiết kế không tồn tại trước đây. Tuy nhiên, các nhóm phát triển sản phẩm vẫn phải đáp ứng lịch trình giao hàng đầy tham vọng, các mục tiêu chi phí lớn và các yêu cầu kiểm định nghiêm ngặt.
Với những thách thức này, mô phỏng kỹ thuật là một điều bắt buộc đối với những nhóm kỹ thuật tham gia vào cuộc cách mạng điện khí hóa tiếp theo.
Khi bạn nghĩ về điện khí hóa sản phẩm, có thể ví dụ đầu tiên xuất hiện trong đầu bạn là xe điện. Phần lớn các nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới đã xoay vòng từ động cơ đốt sang xe hybrid và xe điện hoàn toàn. Nhưng điện khí hóa đang ảnh hưởng đến hầu hết mọi ngành công nghiệp, khi các nhóm phát triển sản phẩm tìm kiếm những cách mới để đạt được mức hiệu suất cao hơn với hiệu quả năng lượng được cải thiện hơn và tác động lên môi trường giảm đi.
Trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, nhiều sáng kiến máy bay điện thúc đẩy việc thay thế hệ thống thủy lực và cơ khí bằng một hệ thống bằng điện tương đương. Các công ty hình dung các hệ thống động cơ hybrid hoặc điện hoàn toàn sẽ giúp giảm tiếng ồn, khí thải, trọng lượng và quá trình đốt cháy nhiên liệu trong khi độ an toàn và tin cậy sẽ được cải thiện.
Trong ngành công nghiệp năng lượng toàn cầu, sự chuyển đổi từ các nhà máy điện tập trung lớn sang các hệ thống phân phối điện nhỏ hơn và các lưới vi mô dựa trên các nguồn điện carbon thấp hoặc nguồn điện tái tạo. Trước nhu cầu điện ngày càng tăng, hàng triệu máy bơm chạy bằng điện và các máy móc công nghiệp khác phải ngày càng phải hoạt động hiệu quả hơn.
Có nhiều tác động đằng sau cuộc cách mạng điện khí hóa này. Khi nhu cầu năng lượng tăng nhanh, chi phí cho việc tạo ra các công nghệ mới sẽ giảm - ví dụ như pin. Mối quan tâm chính trị đối với an ninh năng lượng, cùng với nhận thức ngày càng tăng về môi trường và các nhiệm vụ của chính phủ, khuyến khích đầu tư vào các nguồn phát điện năng lượng bền vững tại địa phương.
Năng lượng điện ngày càng trở nên phù hợp với thực tế và hấp dẫn hơn, dẫn đến nhu cầu ngày càng tăng từ phía người tiêu dùng. Một điều chắc chắn là: Điện khí hóa sẽ tác động đến sản phẩm và nhiều khía cạnh của mô hình kinh doanh của bạn sớm thôi.
Đáp ứng những thách thức với mô phỏng
Gia tăng các hệ thống điện hoặc linh kiện vào các hệ thống hiện có trong các sản phẩm hoặc thay thế hoàn toàn các công nghệ truyền thống có nghĩa là đưa ra một mức độ phức tạp hoàn toàn mới, hoặc xem xét lại hoàn toàn quy trình thiết kế truyền thống.
Trong một cuộc khảo sát gần đây của ANSYS và SAE, ba phần tư các giám đốc điều hành đã xác nhận rằng điện khí hóa đang thúc đẩy một sự thay đổi cơ bản trong quy trình thiết kế của họ. Điều này sẽ tăng số lượng tạo ra các mẫu thiết kế ảo mà họ thực hiện, đòi hỏi một cách tiếp cận kỹ thuật dựa trên mô hình nhiều hơn.
Các nhà điều hành đã cho rằng chi phí phát triển thấp hơn, giảm chi phí thử nghiệm vật lý, thời gian phát triển nhanh hơn và mức độ đổi mới tăng lên là lý do chính để họ nhắm tới mô phỏng kỹ thuật. Phần lớn những người được khảo sát mong đợi ít nhất tốc độ sẽ tăng gấp 2 lần trong chu trình thiết kế và phát triển của họ nhờ vào cách tiếp cận dựa trên mô phỏng.
Sự thay đổi này một phần là do các thành phần điện không thể được nghiên cứu một cách độc lập. Thiết kế các sản phẩm điện khí hóa phải kết hợp với nhiều cân nhắc thiết kế như độ bền nhiệt và cơ học, đồng thời xem xét hiệu suất của toàn bộ hệ thống và tất cả các thành phần của nó.
Các tổ chức cần phải hoàn thành tất cả những điều này một cách nhanh chóng, trước khi các đối thủ cạnh tranh làm chủ những thách thức này và giành lấy thị phần với các sản phẩm có thể làm thay đổi ván cờ. Đây là lý do tại sao mô phỏng sẽ đóng vai trò cơ bản như vậy trong việc thực hiện cuộc cách mạng điện khí hóa.
Tương lai là điện và nó sẽ bắt đầu ngay bây giờ
Vấn đề này của ANSYS Advantage cho thấy một số cách cải tiến mô phỏng kỹ thuật đang hỗ trợ cho cuộc cách mạng điện khí hóa. Tôi hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hình dung làm thế nào công ty của bạn có thể dẫn dắt động lực toàn cầu hướng tới điện khí hóa sản phẩm.
Bài viết liên quan:
Nguồn: www.ansys.com
Làm ơn ghi rõ "Nguồn Advantech, Jsc." hoặc "Theo www.advantech.vn" nếu bạn muốn phổ biến thông tin này
- Làm ơn ghi rõ "Nguồn Advantech .,Jsc" hoặc "Theo www.advantech.vn" nếu bạn muốn phổ biến thông tin này