Ansys Twin Builder

Ansys Twin Builder ist eine einzigartig offene Lösung, die es Ingenieuren ermöglicht, digitale Zwillinge zu erstellen - vernetzte, virtuelle Nachbildungen von in Betrieb befindlichen physischen Anlagen. Digitale Zwillinge ermöglichen eine echte vorausschauende Wartung, die Kosteneinsparungen und die proaktive Optimierung des Betriebs einer Anlage ermöglicht. Mit Ansys Twin Builder können Sie den Zwilling erstellen, validieren und beispielsweise in IoT Umgebungen in Echzeitbetrieb einsetzen.

Um Ihr System schnell und intuitiv zu erstellen, kombiniert Twin Builder die Leistungsfähigkeit eines Multidomain-Systemmodellierers mit umfangreichen anwendungsspezifischen 0D-Bibliotheken, 3D-Physik-Solvern und ROM-Funktionen (Reduced-Order-Model). In Kombination mit eingebetteten Softwareentwicklungswerkzeugen ermöglicht Twin Builder die Wiederverwendung vorhandener Komponenten um schnell ein Systemmodell Ihres Produkts zu erstellen.

Ansys Twin Builder erlaubt die Erstellung von komplexen leistungselektronischen Schaltungen und Mehrdomänensystemen. Zur Modellierung stehen die gängigsten Standardsprachen und Austauschformate zur Verfügung.
Darunter:

• VHDL-AMS (IEEE 1076.1)
• Modelica
• SML (Simplorer modeling language)
• FMI (Functional Mock-up Interface)
• C/C++
• Python
• SPICE

Die in Twin Builder enthaltenen Bibliotheken umfassen:

  • analoge und leistungselektronische Komponenten
  • Steuerblöcke und Sensoren
  • mechanische Komponenten
  • hydraulische Komponenten
  • digitale und logische Blöcke
  • anwendungsspezifische Bibliotheken für elektrische Netzwerke in der Luft- und Raumfahrt
  • anwendungsspezifische Bibliotheken für Elektrofahrzeuge und Stromversorgungssysteme sowie
  • charakteristische Komponenten von Herstellern

Twin Builder unterstützt die Modelica-Standardbibliothek und die von Modelon AB angebotenen Modelica-Bibliotheken, einschließlich Bibliotheken für Hydraulik, Pneumatik, Flüssigkeitskühlung, Wärmetauscher und thermische Energie.

Twin Builder bietet Unterstützung für den FMI-Standard (Functional Mock-up Interface), der es Ihnen ermöglicht, Modelle aus einer Vielzahl von Anwendungen zu einer vollständigen Systembeschreibung zu kombinieren. Zusätzliche Schnittstellen ermöglichen die direkte Integration von C/C++ Code und MathWorks Simulink Modellen. Andersherum können Twin Builder-Modelle auch zur Verwendung in FMI-kompatible Umgebungen exportiert werden.

Twin Builder bietet die Möglichkeit ROMs zu importieren, welche mit den Ansys-Produkten aus den Bereichen Strukturmechanik, Strömungsmechanik, Elektromagnetik und Halbleitertechnik erstellt wurden, um mechanische Baugruppen, elektromagnetische Aktoren und Maschinen, parasitäre Schaltungen und Kabel, thermische Netzwerke und Signalintegrität zu modellieren. 3D-ROMs können mit Hilfe von Ansys erstellt und in Twin Builder importiert werden. ROMs können auch aus einer Vielzahl von Drittanbieter-Tools importiert werden. Bei der Co-Simulation mit 3D-Physik-Solvern bleibt die volle Genauigkeit von FEM und CFD für die Modellierung von Fluidkomponenten und Strömungsnetzwerken, mechanischen Baugruppen mit starren und flexiblen Körpern sowie elektrischen Maschinen und Aktoren erhalten.

Der Twin Deployer extrahiert aus dem Systemmodell ein lauffähiges ROM, welches in einer IIoT Umgebung implementiert werden kann. In einem IIoT-Dashboard, eine Art Schaltzentrale in der Cloud, können Paramterstudien durchgeführt werden und der Zwilling mit physikalischen Messdaten der realen Sensoren kalibriert werden.

Bei der Kalibrierung des Digitalen Zwillings können virtuelle Sensoren eingesetzt werden, um die Implementierung des digitalen Zwillings zu optimieren. Diese können überall innerhalb des digitalen Modells eingesetzt werden. Virtuelle Sensoren können jede beliebige Größe messen und fungieren als Erweiterung der physischen Sensoren welche ihre Messwerte von der realen Anlage in Echtzeit an den Zwilling übertragen.

Die Systemperformance kann auf der Grundlage von Kostenfunktionen für spezifizierte Entwurfsvariablen mit Hilfe integrierter Algorithmen oder in Verbindung mit Ansys DesignXplorer und Ansys optiSLang optimiert werden. Twin Builder bietet eine vollständige Umgebung zum Testen des Systemverhaltens, mit der grundlegende Simulationsexperimente im stationären, Zeit- und Frequenzbereich durchgeführt werden können.