Umstellung von Schwermaschinen auf Hybrid-, Elektro- oder Wasserstoffantriebe

Angetrieben von der Notwendigkeit, Emissionen und Lärm zu senken, geht der globale Markt für schwere Baumaschinen zu Hybrid-, Elektro- oder sogar Wasserstoffantrieben über, was sich auf alle Glieder der Lieferkette auswirkt. Diese neu eingeführten Technologien im Schwermaschinensektor wirken sich stark auf den Konstruktionsprozess aus. Die Festlegung der richtigen Konstruktion für Maschinen ist komplex und erfordert von den Ingenieuren, dass sie sich in einem neuen Bereich zunächst weiterbilden und ihre Kenntnisse erweitern.

In diesem Webinar erläutert Gaétan Bouzard, Leiter von Simcenter Heavy Equipment, wie die Entwicklung digitaler Zwillinge das Leistungsvermögen von Systemen wie Batterie, Motor und Leistungselektronik virtuell bewerten kann, unabhängig davon, ob sie in die komplette Maschine integriert sind.

Elektrifizierung in Schwermaschinen und -anlagen

Während die Elektrifizierung von Schwermaschinen und -anlagen in allen Produktionsstufen zu Komplexität führt, gibt es innovative Technologien, die den Herstellern helfen, auf diesen neuen Antriebsstrang umzusteigen. Eine Systemsimulationslösung hat den Vorteil, dass sie dem Anwender gebrauchsfertige Modelle vorschlägt, die Teil dedizierter elektrischer Domänenbibliotheken sind und in die korrekte Physik eingebettet ist, sodass dieser die Schlüsselparameter verschiedener elektrischer Bauteile eingeben kann. Die Systemsimulation ermöglicht es den Ingenieuren, eine erste Bewertung der neuen elektrifizierten Maschinenleistungen und -größen der Elektrobauteile zu berechnen und Anforderungen an die Zulieferer zu definieren. Darüber hinaus ermöglicht sie eine virtuelle Umgebung, um technische Entscheidungen schon früh im Entwicklungszyklus zu validieren und in Zukunft teure Korrekturmaßnahmen zu vermeiden.

Vorteile virtueller Prototypen für die Schwermaschinenindustrie

Die Vorteile des Einsatzes eines umfassenden digitalen Zwillings ermöglichen den allgegenwärtigen Einsatz virtueller Prototypen und genauer Modelle während des gesamten Entwicklungszyklus von Schwermaschinen. Mit einem digitalen Zwilling lassen sich zudem alle Phasen des Produktentstehungsprozesses digital erfassen: von der Ideenfindung über die Realisierungsphase bis hin zur Nutzungsphase. Als Teil des umfassenden digitalen Zwillings sollten diese unterschiedlichen digitalen Repräsentationen nicht isoliert werden. Sie sollten in jedem Schritt des Produktentstehungsprozesses eingesetzt werden, um die Produkte und die Produktproduktion kontinuierlich zu verbessern – von den Anforderungen über die Fertigung bis hin zum Produkt in der Anwendung.

Modellbasierte Konstruktion von Siemens

Aus Sicht von Siemens kann die Beschleunigung und Verbesserung der Entwicklung einer fortschrittlichen Regelstrategie durch einen modellbasierten Konstruktionsansatz erreicht werden, der eine schnelle und sichere Verifikation und Validierung von Managementsystemen für Elektrobauteile ermöglicht. Gestärkt durch jahrzehntelange Erfahrung in der Steuerungsentwicklung wird Siemens Engineering Services das Steuerungstechnik-Team durch den Einsatz eines solchen modellbasierten Ansatzes unterstützen – von den Anforderungen über die Entwicklung von Steuerungsfunktionen mit hoch entwickelten Methoden bis hin zur Optimierung des Steuerungsvalidierungsprozesses.

Registrieren Sie sich jetzt und erfahren Sie, wie die richtige Konstruktion es Endanwendern im Schwermaschinenbau, in der Landwirtschaft oder im Bergbau ermöglicht, die erwarteten Leistungsniveaus zu erreichen – oder sogar zu übertreffen – und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Maschine die strengeren Normen für Lärm- und Gasemissionen einhält.