Geometrie-basierte Simulation in Offshore- und Schiffbauindustrie

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1 Geometrie-basierte Simulation in Offshore- und Schiffbauindustrie Eckardt Niederauer Business Page 1 Manager CAE & Felix Mühlhoff shipdesign mühlhoff

2 Siemens Organisation Vier Sektoren arbeiten an den globalen Trends Industry Automation Drive Technologies Customer Services Metals Technologies 1) Industry Infrastructure & Cities 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 Energy Imaging & Therapy Clinical Products Diagnostics Customer Solutions Healthcare 1) Sektorgeführte Business Unit 2) Börsengang geplant Page Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

3 Siemens Industry Automation Lösungen unterstützen den Produkt- und Produktions-Lebenszyklus Industry Software Production Automation Product Lifecycle Management Requirements & Planning Design & Simulation Digital Manufacturing Totally Integrated Automation Plant Engineering Commissioning & Operation PLAN DEVELOP BUILD SUPPORT MES MRO Page 3 T I M E T O M A R K E T Siemens AG All Rights Reserved.

4 Einzigartige Wertschöpfungskette Breite und Tiefe der Lösungen I. DEVELOPMENT II. CONSTRUCTION III. SUPPORT SHIP DESIGN & ENGINEERING Requirements management / systems engineering Initial Design Basic Hull Design Detail Hull Design Outfitting Classification Society Collaboration Verification & Validation (CAE) SHIP CONSTRUCTION MFG.PROCESS PLANNING Part planning & validation Tooling & fixture design Plant design & optimization Assembly planning & validation Sea Trials Results Mtg. MANUFACTURING PRODUCTION Production planning Production execution & management Quality management Classification Society Collaboration SERVICE & SUPPORT Service requirements planning Logistics support analysis Service task analysis Maintenance documentation Classification Society Collaboration Service operations management Service planning & execution Asset management Materials management Failure reporting & corrective action SUPPLY MANAGEMENT Supplier relationship management Supply chain integration Buying Material distribution Page 4 Siemens AG All Rights Reserved.

5 NX for Simulation über 40 Jahre Hingabe und Leidenschaft für Simulation NX for Simulation NX Nastran Teamcenter Simulation Process Management NASTRAN Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

6 Simulation Evolution Simulate Optimize Design Build Test Design Simulate Re-Design Build Test Design Build Test Re-Design Simulate Page 6

7 Modernste Simulationsumgebung Integrierte Umgebung für Konstruktion und Simulation Durchgängige und assoziative Prozesskette Durchgängige und skalierbare Werkzeuge für Konstruktion und Simulation Page 7

8 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

9 Beispiel: Konstruktions-integrierte Simulation Page 9

10 Modernste Simulationsumgebung Integrierte Umgebung für Konstruktion und Simulation Durchgängige und assoziative Prozesskette Durchgängige und skalierbare Werkzeuge für Konstruktion und Simulation Modellierung und Simulation auf Systemebene Prozessinfrastruktur für Systems-Engineering von den Requirements bis zur Absicherung Finite Elemente Baugruppen und Superelemente Page 10

11 Die integrierte Absicherung Erwar- Funktionale Absicher- Dashboard tungen Ziele ung Brand FT1 Physical Precessor FT2 Benchmarks Customer... Virtual Page 11

12 Systems Engineering Konzept / Requirements Architektur Simulation Management/ Test Prozess Management reifes Produkt System Sub-System Komponente Definition Virtuelle Absicherung Physische Absicherung Siemens AG All Rights Reserved.

13 Systems Engineering Konzept / Requirements Architektur System Sub-System Komponente Durchgängige, assoziative Datenbasis Verkettete und/oder Co-Simulation Integration mit PLM, z.b. Requirements, Reports Siemens AG All Rights Reserved.

14 Modernste Simulationsumgebung Integrierte Umgebung für Konstruktion und Simulation Durchgängige und assoziative Prozesskette Durchgängige und skalierbare Werkzeuge für Konstruktion und Simulation Modellierung und Simulation auf Systemebene Prozessinfrastruktur für Systems-Engineering Von den Requirements bis zur Absicherung Finite Elemente Baugruppen und Superelemente Multi-Disziplinäre Simulation und Optimierung Integrierte multi-disziplinäre Simulationslösungen Offene Solver Umgebung für Multi-Physics Lösungen Optimierung von der Komponente bis hin zum System Siemens AG All Rights Reserved.

15 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 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

16 Engine Room Example (6 MAN Engines) Placement of temperature sensors Engine heat load sizing Engine exhaust gas funnel sizing Page Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

17 Engine Room Example (6 MAN Engines) Page Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

18 Application Example HVAC Analysis Submarine Machine Room Page Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

19 Motion Flexible Bodies - CFD Mehrkörper -simulation Verschiebungen und Kräfte CFD Spannungen Page Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved

20 Windpark Simulation Page 20

21 OffShore NearShore - OnShore Page 21

22 Modernste Simulationsumgebung Integrierte Umgebung für Konstruktion und Simulation Durchgängige und assoziative Prozesskette Durchgängige und skalierbare Werkzeuge für Konstruktion und Simulation Modellierung und Simulation auf Systemebene Prozessinfrastruktur für Systems-Engineering Von den Requirements bis zur Absicherung Finite Elemente Baugruppen und Superelemente Multi-Disziplinäre Simulation und Optimierung Integrierte multi-disziplinäre Simulationslösungen Offene Solver Umgebung für Multi-Physics Lösungen Optimierung von der Komponente bis hin zum System Simulationsdaten- und -prozessmanagement Nachvollziehbarkeit der Absicherung und der Entscheidungen Multi-CAD und Multi-CAE Prozess-Infrasktruktur Page 22

23 Nachvollziehbarkeit der Simulation Page 23

24 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 Page 24 Ende

25 Modernste Simulationsumgebung Integrierte Umgebung für Konstruktion und Simulation Durchgängige und assoziative Prozesskette Durchgängige und skalierbare Werkzeuge für Konstruktion und Simulation Modellierung und Simulation auf Systemebene Prozessinfrastruktur für Systems-Engineering Von den Requirements bis zur Absicherung Finite Elemente Baugruppen und Superelemente Multi-Disziplinäre Simulation und Optimierung Integrierte multi-disziplinäre Simulationslösungen Offene Solver Umgebung für Multi-Physics Lösungen Optimierung von der Komponente bis hin zum System Simulationsdaten- und -prozessmanagement Nachvollziehbarkeit der Absicherung und der Entscheidungen Multi-CAD und Multi-CAE Prozess-Infrasktruktur Page 25

26 Vielen Dank. Page 26