Simcenter Amesim är alltså övergripande en simuleringsprogramvara för modellering och analys av multidomänsystem, vilket inom systemtekniken faller inom det mekatroniska området. Mjukvarupaketet består av en uppsättning verktyg som används för att modellera, analysera och förutsäga prestanda hos mekatroniksystem.
I realiteten kan man därmed hantera mycket av sånt som spelar viktiga roller i den pågående elektrifieringen av världens fordons-, flygplans- och fartygsflottor. Siemens Digital Industries Softwares Ola Dahlin påpekar att med övergången till eldrift kommer exempelvis ett ökat behov av att simulera batterikoncept, och i de fall saken berörs, också upplägg av bränsleceller där t ex effektiva rördragningar är avgörande.
– I Simcenter Amesim 2310 finns flera saker som berör detta, t ex en uppgraderad raffinerad metod för partikelmeshning och en dedikerad variabel för detektering av litiumplätering; lösningar som hjälper till att noggrant beräkna spänning och bedömning av risken för litiumplätering i olika scenarier, inklusive snabbladdning vid olika temperaturer, säger Dahlin.
En annan spännande bit i Simcenter Amesim är den elektrokemiska batterimodellen. Det nya systemet för hantering av batterivärme, som finns tillgängligt i i 2310an, är perfekt för team som designar värmeledningssystem. Här finns ett tydligt arbetsflöde för att designa termiska teknikupplägg, end-to-end, med hjälp av avancerade integrerade verktyg och resurser.
Hur kan Amesim utnyttjas i detta?
– Tar vi fordonsindustrin som exempel så kan en ingenjör väldigt snabbt och enkelt bygga upp en systemmodell av en komplett el-bil, ur en sådan modell kan ingenjören sedan utvärdera krav på exempelvis räckvidd och prestanda. När jag menar väldigt snabbt så pratar vi om ca 10 minuter för våra erfarna ingenjörer att ta fram en sådan modell som ändå ger en bra prediktion. Det är ofta viktigt att kunna bygga upp olika arkitekturer och modeller tidigt i utvecklingsfasen även om en hel del detaljerad information saknas, exempelvis för att kunna ta tidiga och breda design beslut eller helt enkelt ha en bra idé om totalkostnad för ett drivline projekt. Det ingenjörerna sedan gör är att utnyttja skalbarheten i Simcenter Amesim och bygger på sin ursprungsmodell med mer information i takt med att denna görs tillgänglig, t.ex. mer ingående data på batterisystem, kylsystem eller el-motorer, säger Dahlin.
Vilka tre bitar tycker du är de viktigaste när det gäller uppdateringen av Amesim?
– Spårbarhet av data och krav blir bara viktigare och viktigare så nummer ett skulle jag säga är ytterligare förbättrad integration mellan Simcenter Amesim och Teamcenter.
– Den andra viktiga uppdateringen är möjligheten att nu också identifiera åldringsmodellen till ett batteri baserat på mätdata. Det har sedan tidigare funnits en bred databas av battericeller för att automatiskt kalibrera batterimodeller med mätdata från cellerna men nu kan ingenjörer alltså också simulera åldring av batterier i Simcenter Amesim.
– Det sista rör bränsleceller där vi nu vid sidan om PEM (en typ av bränslecell av polymerelektrolyter) nu lagt till möjligheten att simulera SOFC (solid oxide fuel cell, fastoxidbränslecell).
Hur skulle du beskriva kopplingarna, men även skillnaderna, mellan Amesim och Flomaster?
– Det finns förstås undantag även här men jag skulle beskriva Simcenter Flomaster som att den främst är optimerad för stora termiska fluidsystem där själva fysiken kanske inte är den primära utmaningen utan snarare dimensionen av systemet. Vi kan prata om stora system ombord på ubåtar eller varför inte vattenförsörjningen till hela städer. Simcenter Amesim är en fullfjädrad multi-disciplinär platform för systemsimulering. Här ligger fokuset från oss att skapa en integration av flera olika fysiska discipliner för att ge ingenjörer som använder verktyget möjlighet att verkligen förstås samverkanseffekter mellan olika discipliner, säger Siemens exekutive portföljutvecklare och tillägger:
– Verktygen kopplas ihop genom FMI-standarden (Functional Mockup Interface), du kan t ex skapa något i Simcenter Flomaster ”paketera” det i en enhet som kan ta input datan du vill och genererar en output data, det paketet kan du sedan läsa in i t ex Simcenter Amesim. Detta kallas för FMU (Function Mockup Unit), också en standard som vi ser till att våra verktyg inom Simcenter följer för att möjliggöra integration på enklaste sätt.
Slutligen har Simcenter System Analyst har uppdaterats – vad används lösningen primärt till och vilka är de viktigaste förbättringarna?
– Syftet med Simcenter System Analyst är att ”demokratisera” simuleringsmodeller, men det menar jag att verkyget kanske snarast riktar sig mot ingenjörer som inte dagligen jobbar med simulering. Det är enkelt att använda men det går fortfarande att göra ordentliga och noggranna trade-off studier baserat på existerande modeller som skapats av simuleringsexperter inom andra grupperingar. Jag vet flera kunder där detta är väldigt uppskattat hos t.e.x projektledare eller design ingenjörer, det leder till bättre ingenjörsmässiga beslut och främjar förstås förståelsen för mellan olika ingenjörsteam. Jag tänker att den viktigaste förbättringen är att det blivit smidigare och enklare att importera modeller till Simcenter System Analyst, det kommer öka produktiviteten och enkleheten att använda verktyget. Dessutom finns nu också en stor databas av existerande el-bilar som kan ge lite extra inspiration till hur verktyget kan användas, avslutar Ola Dahlin.
Spännande event kring elektrifiering och simulering den 14 mars i Mölndal
För den som vill uppleva mer av möjligheterna kring Simcenter och relaterat till elektrifiering, där ju Simcenter Amesim spelar en betydande roll i verktygskedjan, så tipsar Ola Dahlin om ett Siemens-arrangerat event i Mölndal den 14e mars. Ämnet cirklar kring just elektrifiering och har presentationer och fallstudier kring detta med ledande experter från Siemens och framstående kunder.
Länk för den som vill anmäla sig:
Navigating the challenges in electrification (canva.site)
