Simulación de sistemas

La simulación de sistemas se puede utilizar para cualquier aplicación que implique transferencias de energía entre dominios físicos, incluidos la mecánica, la hidráulica, la neumática, la electrónica y la térmica. Esto se puede ampliar con algoritmos de control en el bucle, definidos como modelo (MiL), como código de software (SiL) y como controlador de hardware físico (HiL). En la práctica, la simulación de sistemas se utiliza a menudo en aplicaciones automotrices, aeroespaciales, marinas, de equipos pesados, de energía y de servicios públicos y de maquinaria industrial, por ejemplo, cuando se desarrollan nuevos sistemas de propulsión o sistemas de propulsión híbridos o eléctricos.

La simulación de sistemas añade valor a cualquier fase del ciclo de vida del producto, no solo en el desarrollo del producto, sino también en la fase operativa del producto. En las primeras etapas de diseño, la simulación del sistema ayuda a tomar las decisiones correctas con respecto a la fijación de objetivos, los primeros conceptos y la arquitectura. En las fases de ingeniería más detalladas, la simulación del sistema 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, desbloqueando numerosas aplicaciones, incluida la capacitación de operadores, la detección virtual, el monitoreo y la optimización del sistema.

La simulación de sistemas es un enfoque de simulación escalable en complejidad. En las primeras etapas de diseño, a menudo hay información limitada disponible, pero aún así, la simulación de sistemas ofrece información valiosa que ayuda a tomar las decisiones correctas sobre los conceptos y las arquitecturas del sistema. Más adelante en el ciclo de desarrollo, cuando se conocen más parámetros e información, la precisión y el nivel de detalle en la simulación de sistemas aumenta hasta niveles en los que se puede utilizar un modelo de simulación de sistemas para calibrar y validar algoritmos de control o para operar en operaciones en tiempo real y extender su uso también a la parte operativa del ciclo de vida de los sistemas.

Al igual que con cualquier sistema de herramientas de ingeniería, la simulación tiene una curva de aprendizaje, por lo que se recomienda encarecidamente la capacitación. Las herramientas de simulación de sistemas de Simcenter se consideran muy fáciles de usar, con amplias bibliotecas de componentes validados, una interfaz gráfica de usuario (GUI) fácil de usar, aplicaciones integradas para facilitar su uso y una gran sección de ayuda que incluye documentación y modelos de demostración.

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

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