und Schiffbauindustrie - CAE

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Geometrie-basierte Simulation
in Offshore- und Schiffbauindustrie
Eckardt Niederauer
Page 1 Manager CAE
Business
&
Felix Mühlhoff
© 2012. Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved
shipdesign mühlhoff
SiemensPLM
PLM Software
Siemens
Software
Siemens Organisation
Vier Sektoren arbeiten an den globalen Trends
Industry Automation
Drive Technologies
Metals Technologies 1)
Customer Services
Industry
Rail Systems
Mobility and
Logistics
Low and Medium
Voltage
Smart Grid
Building
Technologies
Osram 2)
Fossil Power
Generation
Wind Power
Solar & Hydro
Power
Transmission
Oil & Gas
Energy Service
Infrastructure
& Cities
Energy
Imaging & Therapy
Clinical Products
Diagnostics
Customer Solutions
Healthcare
1) Sektorgeführte Business Unit 2) Börsengang geplant
Page 2
Siemens PLM Software
Siemens Industry Automation Lösungen
unterstützen den Produkt- und Produktions-Lebenszyklus
Industry Software
Production Automation
Product Lifecycle Management
Requirements
& Planning
PLAN
Design &
Simulation
Totally Integrated Automation
Digital
Manufacturing
DEVELOP
Plant
Engineering
Commissioning
& Operation
BUILD
MRO
SUPPORT
MES
T I M E
Page 3
T O
M A R K E T
© Siemens AG 2011. All Rights Reserved.
Einzigartige Wertschöpfungskette
Breite und Tiefe der Lösungen
I. DEVELOPMENT
II. CONSTRUCTION
Requirements management
/ systems engineering
Initial Design
Basic Hull Design
Detail Hull Design
Outfitting
Verification & Validation (CAE)
SHIP DESIGN & ENGINEERING
SHIP CONSTRUCTION
SERVICE & SUPPORT
MFG.PROCESS
PLANNING
MANUFACTURING
PRODUCTION
Part planning
& validation
Production planning
Service requirements
planning
Service operations
management
Tooling
& fixture design
Production execution
& management
Logistics support
analysis
Service task
analysis
Service planning
& execution
Plant design
& optimization
Quality management
Assembly planning
& validation
Classification Society
Collaboration
Classification Society Collaboration
Sea Trials
Results Mtg.
SUPPLY MANAGEMENT
Supplier relationship
management
Page 4
III. SUPPORT
Maintenance
documentation
Classification Society
Collaboration
Asset management
Materials management
Failure reporting
& corrective action
Supply chain
integration
Buying
Material distribution
NX for Simulation
über 40 Jahre Hingabe und Leidenschaft für Simulation
NX for Simulation
NX Nastran
Teamcenter Simulation
Process Management
NASTRAN
Simulation Evolution
Simulate – Optimize – Design – Build – Test
Design – Simulate – Re-Design – Build – Test
Design – Build – Test – Re-Design
… Simulate …
Page 6
Modernste Simulationsumgebung
Integrierte Umgebung für Konstruktion und Simulation
Durchgängige und assoziative Prozesskette
Durchgängige und skalierbare Werkzeuge für Konstruktion und
Simulation
Page 7
Integration von Konstruktion und Berechnung
Simulation als integraler Bestandteil
in der Produktentstehung
Konstrukteure werden berechnen
Berechner werden konstruieren
Freigaben auf Basis von Simulation
Voraussetzung:
Assoziativität zwischen CAD und CAE Modellen
Einfache Vorlagen ohne Programmierung
Einfaches Interpretieren der Ergebnisse
Synchronous Technology für
− Multi-CAD
− Historienfreies Modellieren
Page 8
Beispiel: Konstruktions-integrierte Simulation
Page 9
Simulation
Modellierung und Simulation auf Systemebene
Prozessinfrastruktur für Systems-Engineering
von den Requirements bis zur Absicherung
Finite Elemente Baugruppen und Superelemente
Page 10
Die integrierte Absicherung
Erwar-
Funktionale
Absicher-
tungen
Ziele
ung
Brand
FT1
Physical
Precessor
FT2
Dashboard
Benchmarks
Customer
...
Virtual
Page 11
Systems Engineering
Konzept /
Requirements
Simulation Management/
Test Prozess Management
reifes
Produkt
Architektur
System
Sub-System
Komponente
Definition
Virtuelle
Absicherung
Physische
Absicherung
Systems Engineering
Konzept /
Requirements
Architektur
System
Sub-System
Komponente
• Durchgängige, assoziative Datenbasis
• Verkettete und/oder Co-Simulation
• Integration mit PLM, z.B. Requirements, Reports
Modernste
Simulationsumgebung
Simulation
Von den Requirements bis zur Absicherung
Multi-Disziplinäre Simulation und Optimierung
Integrierte multi-disziplinäre Simulationslösungen
Offene Solver Umgebung für Multi-Physics Lösungen
Optimierung von der Komponente bis hin zum System
Gekoppelte Physics Modelle
Thermal-Fluid
NX Thermal beinhaltet vollständig gekoppelte 1D Fluids
NX Thermal und NX Flow sind voll gekoppelt
Verschiedene Thermal/Fluid Netze an Koppelstellen
Thermal-Structural
NX Thermal Temperaturen als Lasten auf Strukturnetzen
Thermo-Elastische Analysis (one-way coupling):
Temperaturen von NX Thermal in NX Nastran für die
Berechnung von Spannungen und Verformungen
Bi-direktionale Kopplung NX Thermal / NX Nastran
Fluid-Structural
NX Flow liefert Temperaturen und Drücke auf das Strukturmodell
Fluid-Struktur: Drücke von NX Flow werden in NX Nastran
benutzt für Spannungen und Verformungen
Page 15
Engine Room Example (6 MAN Engines)
Placement of temperature sensors
Engine heat load sizing
Engine exhaust gas funnel sizing
Page 16
Engine Room Example (6 MAN Engines)
Page 17
Application Example
HVAC Analysis – Submarine Machine Room
Page 18
Motion – Flexible Bodies - CFD
Mehrkörper
-simulation
Verschiebungen
und Kräfte
CFD
Spannungen
Page 19
Windpark Simulation
Page 20
OffShore – NearShore - OnShore
Page 21
Simulation
Simulationsdaten- und -prozessmanagement
Nachvollziehbarkeit der Absicherung und der Entscheidungen
Multi-CAD und Multi-CAE Prozess-Infrasktruktur
Page 22
Nachvollziehbarkeit der Simulation
Page 23
Simulationsprozessmanagement
Organisation von Simulationsaufträgen
Zusammenarbeit CADCAE, Partner, Zulieferer
Standardisierung von Methoden und Prozessen
als Voraussetzung zur Automation
automatische
Berechner beauftragen
Benachrichtigungen
Start
Auftrag
Rechnen J/N
Ergebnisse prüfen
Freigabe
Arbeitsablauf
Ende
Page 24
Simulation
Simulationsdaten- und -prozessmanagement
Nachvollziehbarkeit der Absicherung und der Entscheidungen
Multi-CAD und Multi-CAE Prozess-Infrasktruktur
Page 25
Vielen Dank.
Page 26

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