خبرها

توسعه گیربکس بر اساس آخرین تحقیقات

FVA-Workbench ابزار نرم‌افزاری پیشرو برای محاسبه و شبیه‌سازی تک تک عناصر دنده و سیستم‌های دنده پیچیده است. این مجموعه دانش بیش از 50 سال تحقیق از شبکه تحقیقاتی و نوآوری فناوری درایو پیشرو در جهان: Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV (FVA) را جمع آوری می کند. یافته‌های تحقیقاتی جدید به طور مداوم در پروژه‌های تحقیقاتی صنعتی تعاونی تعریف، توسعه و تأیید می‌شوند و به طور سیستماتیک در FVA-Workbench ادغام می‌شوند. بنابراین، نرم افزار همیشه وضعیت فعلی تحقیق را به همراه روش های محاسباتی کلاسیک بر اساس استانداردها منعکس می کند.

FVA-Workbench را می توان برای طراحی و پیکربندی سیستم های دنده پیچیده و ویژگی های ماژول ها برای انجام محاسبات گسترده استفاده کرد. این رویکرد به کاربران در انتخاب محاسبات و پارامترسازی کمک می کند.

REXS - رابط استاندارد شده برای تبادل ساده داده های واحد دنده

نقطه عطف کلیدی برای Industry 4.0 ایجاد استانداردهای گسترده در صنعت است. ترکیب سیستم های نرم افزاری با فرآیندهای انتها به انتها، کار روزمره را ساده می کند و احتمال خطا را کاهش می دهد. سوالات بسیار خاصی اغلب مطرح می شود، مانند سیستم های مختصات، محدوده تعریف، یا رابط. اما حتی اگر بتوان همه این سوالات را از قبل روشن کرد، توسعه چنین رابط‌هایی می‌تواند کار پیچیده‌ای باشد که هم به تخصص مهندسی و هم در فناوری اطلاعات نیاز دارد.

FVA eV خود را متعهد به ایجاد استانداردی در سطح صنعت برای تبادل ساده داده ها در توسعه گیربکس کرده است. از سال 2017، FVA از نزدیک با صنعت و تحقیقات برای توسعه استاندارد تبادل مهندسی مجدد (REXS) - یک رابط داده منبع باز با راه حل های مناسب برای برنامه های کاربردی فناوری درایو، همکاری کرده است. REXS یک مدل سازی و نامگذاری یکپارچه برای گیربکس و اجزای آن در استانداردها و صنایع بر اساس اصطلاحات دقیق 25 کمیته پروژه FVA تعریف می کند.

FVA-Workbench به‌عنوان نرم‌افزار مرجع برای توسعه رابط، همیشه می‌تواند مدل‌های دنده را در قالب فعلی REXS وارد و صادر کند. این امر امکان انتقال مدل ها را بین سیستم های مختلف CAE به منظور بهره گیری از نقاط قوت مربوطه ممکن می سازد. هدف از ابتکار REXS ارائه یک "دوقلو دیجیتال" در توسعه و محاسبه گیربکس است. با سالها تجربه و روابط نزدیک با صنعت و تحقیقات، FVA در موقعیتی منحصر به فرد برای توسعه استانداردی است که می تواند در سراسر صنعت پذیرفته شود.

REXS 1.5 منتشر شد

انطباق با مشخصات ناشی از نیازهای کاربر هر سال در نسخه جدیدی منتشر می شود. الزامات و درخواست‌های تغییر در یک سیستم بلیت عمومی جمع‌آوری می‌شوند و به هیئت کنترل تغییر (CCB) ارائه می‌شوند که بر روند توسعه REXS نظارت و هدایت می‌کند. این امر توسعه هدف گرا استاندارد را تضمین می کند.

آخرین نسخه، REXS 1.5، ارجاع به منابع داده خارجی را ممکن می سازد. برای مثال، کامپوننت‌ها و اجزای فرعی و روابط آن‌ها اکنون می‌توانند در یک فایل REXS بدون کپی کردن آنها استفاده شوند. این اجازه می دهد تا ساختار ماژولارتری برای فایل های REXS ایجاد شود.

انتقال داده ها از برنامه های محاسباتی اغلب منجر به افزونگی و تعیین بیش از حد می شود. این منجر به این سوال می شود که کدام داده توسط کاربر ارائه شده و کدام محاسبه شده است. تگ "origin" جدید می تواند برای تعیین اینکه آیا یک مقدار محاسبه شده است یا توسط کاربر مشخص شده است استفاده می شود. این باعث می‌شود تصمیم بگیرید که چه مقادیری باید از مدل در هنگام وارد کردن داده‌ها گرفته شود.

علاوه بر این، همچنین مشخص شد که چگونه مدل‌های REXS می‌توانند در قالب فایل JSON نمایش داده شوند.

اصول طراحی REXS

• رایگان و باز
  اسناد دقیق و غیر اختصاصی که به صورت رایگان در دسترس همه است.
• مدل سازی جامع و واضح
  گیربکس کامل، شامل تمام داده های موجود (ورودی ها و نتایج). تمام اجزای مدل تا حد امکان به صراحت مدل سازی شده اند ("عکس فوری جعبه دنده").
• به خوبی مستند شده
• 
  همه مفاهیم، قراردادها و پارامترهای مورد استفاده باید به خوبی مستند شوند تا از ابهام یا سوء تفاهم جلوگیری شود.
• 
  
• استفاده استاندارد
• 
  از تعاریف خاص و بدون ابهام و همچنین قوانین و قراردادهای عمومی. پرهیز از موارد خاص و استثناء. بر اساس فرمت های رایج فایل (XML، JSON، ZIP).
• 
  
• ساده و عمومی
• 
  ساختار فرمت رابط و همچنین مدل گیربکس زیرین باید تا حد امکان ساده و عمومی باشد، به چند عنصر متا بستگی داشته باشد و اجازه بسط مدل را بدون معرفی ساختارهای جدید بدهد.
• 
  
• به صورت دوطرفه توسعه پذیر
• 
  باید امکان گسترش REXS با داده های مورد توافق طرفین وجود داشته باشد تا الزامات ویژه ای برای تبادل داده ها بین دو محیط نرم افزار در نظر گرفته شود. 

REXS – استانداردی برای توسعه گیربکس دوقلوی دیجیتال

رابط استاندارد REXS از سال 2017 از طرف FVA (Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV) تحت یک مجوز منبع باز توسعه یافته است. موسسات تحقیقاتی مانند TU Dresden IMM، RWTH Aachen WZL، و TU Munich FZG، و همچنین شرکت های پیشرو در فناوری رانندگی مانند SEW-Eurodrive، Schaeffler AG و ZF در توسعه شرکت دارند. REXS با هدف مشترک مبادله و غنی سازی داده ها در طول زنجیره ارزش به منظور ایجاد یک درایو دوقلوی دیجیتال کامل توسعه یافته است. نرم افزار شبیه سازی FVA-Workbench از واردات و صادرات تمامی نسخه ها پشتیبانی می کند. نوربرت هافکه، مدیر عامل FVA GmbH توضیح داد: «بنابراین، FVA-Workbench یک اهداکننده داده برای دوقلو دیجیتال در توسعه گیربکس خواهد بود.

REXS در حال استفاده در ZF

تعهد شرکت های FVA و تجربه چندین ساله آنها در زمینه نرم افزار گیربکس، تناسب مفاهیم توسعه یافته را با محیط صنعتی تضمین می کند. بسیاری از OEM ها، تامین کنندگان ردیف 1 و ارائه دهندگان نرم افزار CAE قبلا رابط REXS را در ابزارها و محصولات نرم افزاری خود پیاده سازی کرده اند. علاوه بر برنامه های محاسبات تجاری، سازندگان گیربکس مانند ZF Friedrichshafen AG از استاندارد در پروژه های توسعه نرم افزار داخلی خود استفاده می کنند. به عنوان مثال، ZF به استاندارد رایگان برای محاسبات خودکار در محیط محاسبات داخلی خود متکی است.

بر اساس تحقیقات گسترده و دانش عملی، ZF Friedrichshafen AG چندین دهه پیش روش‌های ظرفیت باربری خود را توسعه داده است که به طور مداوم برای منعکس کردن دانش فعلی به روز می‌شود. استفاده از این روش ها در توسعه محصول سهم قابل توجهی در کیفیت و چگالی عملکرد بالای سیستم های گیربکس ZF داشته است. در گذشته، این روش‌ها در ابزارهای مهندسی داخلی نگهداری می‌شدند و برای توسعه محصول به کار می‌رفتند. با این حال، از آنجایی که هم نگهداری و هم پشتیبانی از این نرم افزار داخلی نیازمند هزینه و تلاش قابل توجهی است، ابزارهای تجاری مانند FVA-Workbench به طور فزاینده ای برای توسعه محصول مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین، این روش‌های محاسبه داخلی در FVA-Workbench ادغام شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که همه مهندسان به این روش‌های داخلی دسترسی دارند.

به منظور حفاظت از دانش داخلی شرکت، روش‌های خاص ZF در طول ادغام در اختیار FVA GmbH قرار نگرفت. بنابراین، ZF تصمیم گرفت محاسبات را در پلاگین خود بسته بندی کند که به صورت دوطرفه با FVA-Workbench از طریق یک فایل REXS ارتباط برقرار می کند.

فراتر از این مورد خاص، گردش کار خودکار نیز می تواند در ابزارهای مختلف شبیه سازی تحقق یابد. این باعث می شود REXS نقطه عطفی مهم در جهت استقلال از فرمت های فایل خاص سازنده باشد.

ما در توسعه محصول در ZF به ترکیبی از ابزارهای داخلی و تجاری متکی هستیم. REXS این امکان را برای ما فراهم می‌کند که مدل‌ها را بدون نگرانی در مورد تغییرات سرتاسر مدل‌های شبیه‌سازی هماهنگ نگه داریم .» –  دکتر یوهانس کونیگ، رئیس بخش اصول و دیجیتالی سازی در توسعه چرخ دنده، ZF Friedrichshafen AG

نتیجه

الزامات شرکت پیشرو در زمینه فن آوری پیشرانه و سیستم تعلیق، ZF Friedrichshafen AG، نقش تعیین کننده ای در شکل گیری REXS ایفا کرد. روش های ظرفیت بار خود ZF در FVA-Workbench پیاده سازی شده است که از REXS به عنوان یک رابط داده پشتیبانی می کند. بنابراین، REXS تبادل مدل‌های ZF با مشتریان و پردازش آنها در FVA-Workbench را ساده می‌کند.

برای معرفی ساده REXS، مجموعه داده‌های نمونه در  پیوند موجود است . مجموعه داده های صادر شده را نیز می توان با استفاده از ابزار رایگان تأیید کرد. این یک راه آسان برای تأیید انطباق با مشخصات و اطمینان از اینکه فایل‌های REXS می‌توانند در برنامه‌های دیگر نیز استفاده شوند، است.