Simulación de sistemas

La simulación de sistemas puede utilizarse en cualquier aplicación que implique transferencias de energía entre dominios físicos, como mecánica, hidráulica, neumática, electrónica y térmica. Esto puede ampliarse con algoritmos de control en bucle, definidos como modelo (MiL), como código de software (SiL) y como controlador de hardware físico (HiL). En la práctica, la simulación de sistemas suele utilizarse en las industrias de la automoción, aeroespacial, naval, maquinaria pesada, energía y servicios públicos y maquinaria industrial; por ejemplo, cuando al desarrollar nuevos sistemas de motopropulsión o cadenas cinemáticas híbridas o eléctricas.

La simulación de sistemas añade valor a cualquier fase del ciclo de vida del producto no solo en su desarrollo, sino también en su fase operativa. En las primeras fases del diseño, la simulación de sistemas ayuda a tomar las decisiones correctas en la fijación de objetivos, los conceptos iniciales y la arquitectura. En las fases de ingeniería más detalladas, la simulación de sistemas ayuda a dimensionar, configurar y optimizar el rendimiento del sistema. En la fase operativa, los modelos de simulación de sistemas pueden actuar como representaciones virtuales en tiempo real del producto físico y desbloquear numerosas aplicaciones, como la formación de operarios, la detección virtual, la supervisión de sistemas y la optimización.

La simulación de sistemas es un enfoque de simulación de complejidad escalable. En las primeras fases de diseño, la información disponible es escasa. Aun así, la simulación de sistemas proporciona información valiosa que ayuda a tomar las decisiones correctas sobre conceptos y arquitecturas de sistemas. Más adelante en el ciclo de desarrollo, cuando se conocen más parámetros e información, la precisión y el nivel de detalle de la simulación del sistema aumentan hasta extremos en los que un modelo de simulación del sistema puede utilizarse para calibrar y validar algoritmos de control o para funcionar en operaciones en tiempo real y extender su uso también a la parte operativa del ciclo de vida de los sistemas.

Como cualquier sistema de herramientas de ingeniería, la simulación tiene una curva de aprendizaje, por lo que la formación es muy recomendable. Las herramientas de simulación de sistemas de Simcenter se consideran muy fáciles de usar, con exhaustiva bibliotecas de componentes validados, una interfaz gráfica de usuario (GUI) sencilla, aplicaciones integradas para un uso sencillo y una amplia sección de ayuda con documentación y modelos de demostración.

Las especificaciones de hardware para simulación de sistemas son relativamente limitadas comparadas con otras aplicaciones de ingeniería asistida por ordenador (CAE) en las que se necesitan geometrías en 3D. Por ejemplo, la versión 2310 de Simcenter Amesim funciona en cualquier sistema moderno de 64 bits y requiere un mínimo de 4 GB de RAM y 25 GB de espacio en disco. Para mejorar el rendimiento y el procesamiento en paralelo, se recomiendan sistemas con varios núcleos.

Un modelo de simulación de sistemas puede considerarse el gemelo digital de un sistema multifísico y puede conectarse a la lógica de control. Esto lo convierte en una base excelente para futuros desarrollos hacia un gemelo digital ejecutable. Para optar a un gemelo digital ejecutable, el modelo de simulación de sistemas debe poder ejecutarse en tiempo (casi) real y en cualquier dispositivo certificado, sin necesidad del propio software de simulación.