Ansysブログ
November 30, 2021
デジタルツインを始める
製造業においては、効率、製品品質、および安全性のために、設備の手入れと保守が重要です。工場で一般的に導入されている複雑で大規模なアセットの振る舞いを正確に予測するために、「インダストリー4.0」イノベーションを採用している企業は、高価で時間のかかる物理プロトタイピングから脱却し始めています。今日、こうしたメーカーはデジタルツインを使用して最も貴重なアセットを保護しています。
デジタルツインとは
デジタルツインとは、指定された周期および忠実度で同期される、現実世界のエンティティやプロセスの仮想的表現です。*これにより、企業は物理アセットの内部で起こっていることをリアルタイムで監視できます。デジタルツインは、常に更新される仮想モデルにマッピングされた現実世界の環境でのリアルタイムの振る舞いの全体的なビューを提供することで、保守のニーズを予測し、パフォーマンスを最適化して、コストのかかる障害を回避することを可能にします。
* この定義は、Ansysが設立メンバーであり、デジタルツインの権威であるDigital Twin Consortiumから提供されています。
Ansysのソフトウェアを使用したデジタルツインの作成、検証、導入
デジタルツインの仕組みとは
デジタルツインを使用することで、企業は将来を予測し、設計、プロセス、または環境の変化が現実世界でのアセットの機能にどのように影響するかを予測できます。物理的な設備からのパフォーマンスデータは、発生とともにシミュレーションに供給されるため、問題がシステムパフォーマンスに影響を与える前にすぐに対処でき、ダウンタイムを削減して全体的な生産コストを節約できます。
デジタルツインを使用する利点
- リスクアセスメント: マシンまたはシステム構成の仮想モデルを設計、設置、またはテストして、構築前に機能するかどうかを確認します。
- 予知保全と処方的保全: 環境のさまざまな圧力やシナリオに基づいて問題を予測します。
- 生産の最適化: ソリューションを選択する前に、アップグレードの考慮事項を評価するためにwhat-ifを実行します。
- 財務面での信頼性: 材料と人件費の実際のコストを特定して計算し、より良い財務上の意思決定に役立てることができます。
- リアルタイムのアセット監視: 設置の振る舞いをリアルタイムで観察して予測します。
バッテリの次数低減モデル（ROM）
デジタルツインを導入している業界
現在、デジタルツインは航空宇宙、自動車、製造、ヘルスケア、建物およびインフラストラクチャ、石油およびガスなど、さまざまな業界でパフォーマンスシナリオにわたるデータを解析するために導入されています。
デジタルツインの例
プロセスおよび製品の最適化: デジタルツインによる実際の動作条件の再現
原材料の流れを厳密に制御する必要があるアプリケーションでは、生産プロセス中にデジタルツインを使用することで最終製品の品質を正確に予測できるため、メーカーはより多くの情報に基づいた意思決定を行うことができます。
KÄRCHER社は、Ansysのデジタルツインテクノロジーを使用して、重量と熱を抑えるために小型化したバッテリパックをシミュレーションし、数日ではなく数分でシステム全体に関する知見を得られるようになりました。また、エンジニアが実際の設置状況下でさまざまなバッテリセルやバッテリパックハウジング材料などを検討するために必要な柔軟性も提供されました。ストーリーを読む
設備の保守: デジタルツインによるリアルタイム解析
計画外のダウンタイムには、1時間あたり数万ドルのコストがかかることがあります。シミュレーションベースのデジタルツインは、設備の応力や高温部分を正確に予測し、生産サイクル中の予期しない保守ニーズを回避できます。
Ansysのシミュレーションベースのデジタルツインを使用するエレクトロニクス冷却ソリューションは、効果的な熱監視システムに必要な重要な設計要素を特定し、計算時間を数週間から数時間に大幅に短縮しました。これにより、市場投入までの時間が大幅に短縮されました。ストーリーを読む
二酸化炭素の削減: デジタルツインによるエネルギー消費量の予測と最小化
企業がゼロカーボンフットプリントを目指す中で、デジタルツインは二酸化炭素削減オプションをテストして検証し、どの機会が最も効果的かを確認できます。
より環境に優しく、よりエコなエネルギー源へとお客様を導くために、ENGIE Lab CRIGENは、Ansysのデジタルツインテクノロジーを活用して、お客様のゼロカーボンエネルギー移行を加速しています。ストーリーを読む
製品販売: デジタルツインで販売を刷新
大規模な設備の正確な見積もりを提供するには、数週間の時間と複数の顧客訪問が必要になることがあります。提案された設置のデジタルツインにより、パフォーマンスとコストを迅速かつ簡単、そして正確に見積もることができます。
燃料ガスバリエーションのリアルタイムパワー調整機能
KAESER社は、エンジニアリングシミュレーションと販売プロセスを結び付け、顧客のための次世代の販売体験を構築します。
デジタルツインの設計方法
1. テストに適したアセットを特定: 非常に高価な（10万ドル以上の）アセット（またはプロセス）、またはアセットの故障によるダウンタイムが非常に高価となるアセット（またはプロセス）を選択します。例: 油圧タービンエンジンは、数百万ドルの費用がかかる単一のアセットです。あるいは、石油およびガス業界では、電動水中ポンプの故障がオフショアでの計画外の停止を引き起こし、数千万ドルの収益が延期される可能性があります。
2.小さな概念実証を作成: Ansys Twin Builderの無料トライアル版を入手して、選択したアセットがデジタルツインからどのようにメリットを得られるかをご覧ください。スターターパッケージには、すべてのソフトウェアとライブラリに加えて、必要なトレーニングとサポートが含まれています。以下のフォームに必要事項を入力して、Ansysの担当者に連絡し、プロセスを開始してください。
Twin Deployerを使用した展開デジタルツインのエクスポート
3.結果を共有: Ansys ACEチームのメンバーが、データの解析を支援し、リーダーシップチームと共有するプレゼンテーションを作成して、企業のアセット全体にわたってTwin Builderを拡張する機会を評価します。
デジタルツインの未来
デジタルツインがさまざまな業界にわたり、より統合されるにつれて、新しい機能が絶えず追加されています。今こそ、デジタルツインを使い始めるときです。そうすれば、企業はスピードに対応し、将来を活かす準備を整えることができます。
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