Simulationsgestütztes Framework Digitale Zwillinge optimieren Fertigungsprozesse

Anbieter zum Thema

CADFEM Germany GmbH

Synopsys Software Intergrity Group Inc.

ITWH Inst.f.technisch- wissensch. Hydrologie GmbH

CAD+T Solutions GmbH

Synopsys hat gemeinsam mit Partnern auf der Microsoft Ignite ein simulationsgestütztes Framework zur Optimierung dynamischer Fertigungsprozesse in Echtzeit vorgestellt.

Krones, Anbieter vollintegrierter Verpackungs- und Abfüllanlagen, hat ein simulationsgestütztes Framework, genutzt, um eine physikalisch genaue virtuelle Fertigungsstraße zu erstellen. Deren Optimierung berücksichtigt kritische Variablen wie Flaschenform, Flüssigkeitsviskosität und Füllstand.

Die Optimierung von Produktionsabläufen in Echtzeit ist für Hersteller seit langem eine Herausforderung. Herkömmliche CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamic) liefern präzise Erkenntnisse, sie können jedoch mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Der GPU-beschleunigte, cloud-native Simulationssolver von Synopsys reduziert hingegen die Simulations-Workloads von 3–4 Stunden auf weniger als 5 Minuten. Somit ermöglicht er schnelle Szenarioanalysen und kontinuierliche Verbesserungen. OpenUSD ist der Schlüssel zu dieser Lösung, da es eine nahtlose Interoperabilität zwischen CAE-Tools und -Plattformen ermöglicht, sodass Teams schnell zusammenarbeiten und Simulationsergebnisse iterieren können – für intelligenteres und effizienteres Engineering in jeder Phase.

Simulationsgestütztes Framework: Die Umsetzung

Krones hat eine Implementierung umgesetzt, die das Potenzial der digitalen Transformation und der technologischen Zusammenarbeit verdeutlicht. Der Ansys Apex Channel Partner Cadfem Germany GmbH hat die Einstellungen des Ansys Fluent-Solvers an die individuellen Anforderungen von Krones angepasst. Das führte zu mehr Effizienz und verbesserter GPU-Beschleunigung. Mithilfe der Omniverse-Bibliotheken, der beschleunigten Cloud-Computing-Lösung Ansys Access auf Microsoft Azure und der Systemintegrations- und Implementierungskompetenz von SoftServe konnte das Ingenieurteam von Krones diese nahezu in Echtzeit berechneten Simulationsergebnisse im digitalen Zwilling einer kompletten Fabrikhalle betrachten.

Die wichtigsten Leistungsmerkmale

• Echtzeit-Szenariovergleich und -optimierung, die sofortige Anpassungen und datengestützte Entscheidungen ermöglichen.
• Intelligentere Ressourcenzuweisung, wodurch Produktabfälle erheblich reduziert und die Effizienz verbessert werden.
• Verbesserte Zusammenarbeit zwischen Engineering-, Betriebs- und F&E-Teams mit schnelleren Feedback-Schleifen.

Das Framework baut auf der Integration von OpenUSD-basierten Omniverse-Bibliotheken und -Technologien durch Synopsys auf und schafft damit eine Grundlage für eine Vielzahl von simulationsgesteuerten, maßgeschneiderten Anwendungen in verschiedenen Branchen. Diese Anwendungen sollen die Zahl der potenziellen Simulationsnutzer und Anwendungsfälle erweitern, beispielsweise durch die Unterstützung von Herzchirurgen im Operationssaal.

„Für Hersteller war die Fähigkeit, dynamische Prozesse in Echtzeit zu optimieren, bisher eine enorme Herausforderung, da herkömmliche, hochpräzise Simulationen oft zu langsam sind, um für sofortige Entscheidungen in der Fertigung praktikabel zu sein“, sagte Rev Lebaredian, Vice President of Omniverse and Simulation Technology bei Nvidia.

"Durch die Integration der beschleunigten Physik-Solver von Synopsys und der Nvidia-Omniverse-Bibliotheken in die Microsoft Azure-Cloud ermöglicht dieses offene Framework Herstellern, ganze Fabrikhallen zu simulieren, Szenarien zu testen und Abläufe in Echtzeit zu optimieren, ohne physische Systeme zu stören.“

Branchenübergreifende Zusammenarbeit und offenes Ökosystem

„Es ist bemerkenswert, was erreicht werden kann, wenn man mit Technologiepartnern zusammenarbeitet, die sich ebenso unermüdlich wie wir darauf konzentrieren, die Herausforderungen unserer Kunden zu lösen“, sagte Prith Banerjee, Senior Vice President of Simulation & Analysis Incubation bei Synopsys. „Dieses Framework ist ein Beweis dafür, wie branchenübergreifende Zusammenarbeit und offene Ökosystem-Partnerschaften die Zukunft der industriellen Innovation neu gestalten. Es ist ein wichtiger Schritt in Richtung skalierbarer, intelligenter, simulationsgesteuerter Anwendungen, die für den Eintritt in die nächste Phase der digitalen Transformation von entscheidender Bedeutung sein werden.“

„Microsoft Azure bietet die leistungsstarke Cloud-Grundlage, die Hersteller benötigen, um das volle Potenzial von KI und Simulation auszuschöpfen“, sagte Dayan Rodriguez, Corporate Vice President, Manufacturing and Mobility bei Microsoft. „Diese Zusammenarbeit ermöglicht es Kunden, ihre Abläufe zu beschleunigen und ihre Agilität zu maximieren.“

Weitere Informationen: 
https://www.synopsys.com/
https://www.krones.com/

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