L utilizzo del Virtual Prototyping come strumento previsionale di indagine della sicurezza ed esercizio ferroviario ROMA,

Transcript

1 L utilizzo del Virtual Prototyping come strumento previsionale di indagine della sicurezza ed esercizio ferroviario ROMA,

2 AGENDA SVILUPPO KNOW HOW NEL SETTORE FERROVIARIO: TRASFERIMENTO DI METODOLOGIE DI SVILUPPO PRODOTTO OVERVIEW «SCELTA SW DI CALCOLO» MODELLAZIONE DEL VIRTUAL TRAIN : MOCK UP VIRTUALE 1D / 3D MOCK UP VIRTUALE 1D MOCK UP VIRTUALE 3D VIRTUAL SYSTEM ENGINEERING GESTIONE DELLE INTERFACCE VIRTUALI CO-SIMULAZIONE VIRTUAL PROTOTYPING COME VEICOLO PER L OTTIMIZZAZIONE MULTI OBIETTIVO / MULTI CRITERIALE VIRTUAL PROTOTYPING COME STRUMENTO DI ANALISI RAMS E SUPPORTO ALLE ANALISI DI RISCHIO FOCUS : FIRE ENGINEERING VIRTUAL PROTOTYPING COME STRUMENTO DI CERTIFICAZIONE VIRTUALE DI SISTEMI FERROVIARI VIRTUAL PROTOTYPING : ANALISI ECONOMICA VIRTUAL PROTOTYPING : ANALISI PRO VS. CONTRO 2

3 SVILUPPO KNOW HOW NEL SETTORE FERROVIARIO: TRASFERIMENTO DI METODOLOGIE DI SVILUPPO PRODOTTO SOLUZIONI PER SETTORE TRASFERIMENTO DELLE COMPETENZE AL MONDO DEL «RAIL» INTEGRAZIONE DELLE COMPETENZE «VIRTUAL TRAIN» 3

4 OVERVIEW «SCELTA SW DI CALCOLO» 1D SCELTA DEL MODELLO DI CALCOLO INDIVIDUAZIONE DEI TARGET DI CALCOLO (t ; XYZ; ) INDIVIDUAZIONE DELLE DINAMICHE DOMINANTI 3D 4

5 MODELLAZIONE DEL VIRTUAL TRAIN : MOCK UP VIRTUALE 1D / 3D SELEZIONE DEI VIRTUAL TOOL SCELTA DELLE PIATTAFORME ALLA BASE DELLA MODELLAZIONE DELLA MOCK UP VIRTUALE DEL TRENO VIRTUAL TRAIN MOCK UP VIRTUALE DEL TRENO INDAGINI TIME DEPENDANT MOCK UP VIRTUALE 1D INDAGINI DI VOLUME MOCK UP VIRTUALE 3D MOCK UP VIRTUALE 1D MOCK UP VIRTUALE 3D PARAMETRI CONCENTRATI schemi funzionali ; pneumatici ; etc. MODELLAZIONE 3D «semplificazione» delle geometrie 5

6 MOCK UP VIRTUALE 1D MODELLAZIONE A PARAMETRI CONCENTRATI ANALISI DI FENOMENI NON STAZIONARI OLTRE ALLE ANALISI SU BASE TEMPO E POSSIBILE LA VERIFICA DELLA CORRETTEZZA E DELL EFFICIENZA DEGLI ALGORITMI SW DI COMANDO E CONTROLLO SISTEMI DI BORDO 1D LMS Imagine.Lab Amesim 6

7 MOCK UP VIRTUALE 3D MODELLAZIONE DELLA GEOMETRIA DI CALCOLO CALCOLI FEM CALCOLI CFD ELEVATI TEMPI DI CALCOLO (RICERCA DI «SW OTTIMIZZATI») 7

8 Trasversal Competences VIRTUAL SYSTEM ENGINEERING GESTIONE DELLE INTERFACCE VIRTUALI CO-SIMULAZIONE HVAC Internal lighting VIRTUAL System Engineering 1D/3D 3D 3D 1D Doors Toilette Brake Coupler bogie Idraulic system Fire detection 1D/3D Fire extinguishing 1D/3D Pneumatic system 1D L esercizio mostra la necessaria 3D NVH - Noise and Vibration / THERMAL COMFORT Material and Technologies / EMC DfE - Design For Environment Fire Engineering - Safety Traction Interiors / catering Windows Termo/Acoustic insulation 1D 1D 1D/3D static converter TCMS HW & SW diagnostic RAMS - Reliability Availability Manutenability Safety 1D/3D 1D VIRTUAL SYSTEM ENGINEERING : analisi delle interfacce meccaniche elettriche e funzionali CO-SIMULAZIONE : coordinamento degli ambienti di calcolo IMPLEMENTAZIONE DI UNA PIATTAFORMA DI SCAMBIO DATI TRA SOFTWARE DI CALCOLO CHE NON HANNO INTERFACCE DI COMUNICAZIONE 8

9 VIRTUAL SYSTEM ENGINEERING CO-SIMULAZIONE VIRTUAL TRAIN SOMMA DI TANTI AMBIENTI DI CALCOLO PROBLEMI MULTI DOMINIO, MULTI OGGETTO P diss = P Irr_sol P Pass P El P k-vehicle T in_pc ; %UR in_pc ; Q air in_pc C eq PC T im ; %UR PC ; p PC T im ; %UR PC ; Q air rec_pc Q air fresh Q air rec P k-hvac P El-HVAC CCU P irr_sol HVAC T ext ; %UR ext ;p atm T ext ; %Ur ext ;p atm T im ; %UR PC ; Q air exhaust_pc T im ; %UR PC ; Q air ELS_PC Q air in Q air in_pc = Q air fresh_pc + Q air rec_pc P Pass Q air rec C eq PC P El T im ; %UR PC ; p PC C eq DC ELS Q air ELS P k-vehicle 9

10 VIRTUAL PROTOTYPING COME VEICOLO PER L OTTIMIZZAZIONE MULTI OBIETTIVO / MULTI CRITERIALE INDIVIDUAZIONE DI VINCOLI E OBIETTIVI VINCOLI ELETTRICI VINCOLI MECCANICI VINCOLI NORMATIVI OBIETTIVI INDIVIDUAZIONE DI VINCOLI E OBIETTIVI IMPLEMENTAZIONE WORK-FLOW DEL PROCESSO DI OTTIMIZZAZIONE ESPLORAZIONE ROBUSTA DELLO SPAZIO DI PROGETTO OTTIMIZZAZIONE DI PROCESSI, MODELLI E COSTI Parametri di progetto La piattaforma di ottimizzazione multi dominio, multi oggetto, e con algoritmi 10 modificabili

11 VIRTUAL PROTOTYPING COME STRUMENTO DI ANALISI RAMS E SUPPORTO ALLE ANALISI DI RISCHIO UNA VOLTA MODELLATO IL SISTEMA SARA POSSIBILE SIMULARE IL COMPORTAMENTO IN CASO DI AVARIA DI UNO QUALSIASI DEI COMPONENTI DEL SISTEMA STESSO O IN CASO DI «MISUSE» DEL SISTEMA O SCOSTAMENTI DAL PROFILO DI MISSIONE ANALISI RAMS IN REALTA VIRTUALE ANALISI IN «REAL TIME» DEGLI EFFETTI DELLA CATENA DI GUASTO VIRTUAL FAULT TREE «VIRTUAL TRAIN/SUB-SYSTEM» RAMS ANALYSIS MITIGAZIONE DEL RISCHIO VALIDATA VIRTUALMENTE 11

12 VIRTUAL PROTOTYPING COME STRUMENTO DI ANALISI RAMS E SUPPORTO ALLE ANALISI DI RISCHIO FOCUS : FIRE ENGINEERING VERIFICHE DI RUNNING CAPABILITY T(t) «VIRTUAL TRAIN/SUB-SYSTEM» 12

13 EN ; STI ; UIC ; ETC. VIRTUAL PROTOTYPING COME STRUMENTO DI CERTIFICAZIONE VIRTUALE DI SISTEMI FERROVIARI UNA VOLTA MODELLATO IL SISTEMA SARA POSSIBILE VERIFICARE NELLE CONDIZIONI IMPOSTE DAGLI STANDARD DI RIFERIMENTO (OPPORTUNAMENTE IMPLEMENTATI IN «BLOCCHI DI CALCOLO») IL SODDISFACIMENTO DEI VINCOLI NORMATIVI E LO STATUS DEL ROTABILE IN MERITO AL PERCORSO AMIS SUPPORTO ALLA REDAZIONE DEI DT ; CT ; DC VALIDAZIONE / OMOLOGAZIONE VIRTUALE VIRTUAL RULES REFERENCE LIST * «VIRTUAL TRAIN/SUB-SYSTEM» VIRTUAL HOMOLOGATION * Anche in termini di interazione veicolo infrastruttura 13

14 VIRTUAL PROTOTYPING : ANALISI ECONOMICA «VIRTUAL TRAIN/SUB-SYSTEM» CONSOLIDAMENTO AZIENDALE DEL VIRTUAL PROTOTYPING AMIS Produzione treno #1 FINE PRODUZIONE * CURVA DI IMPATTO DEL DANNO - andamenti qualitativi t 15t

15 VIRTUAL PROTOTYPING : ANALISI PRO VS. CONTRO «VIRTUAL TRAIN/SUB-SYSTEM» PRO - CONSOLIDAMENTO DELLA CONOSCENZA DI PROGETTO E DI PRODOTTO - VERIFICA INTEGRATA PRIMA DELLA PRODUZIONE DEL PRIMO ESEMPLARE - OTTIMIZZAZIONE DEI COSTI DI PRODOTTO - OTTIMIZZAZIONE DEL LCC - RIDUZIONE DEI COSTI DI SVILUPPO PRODOTTO CON L AUMENTARE DEL NUMERO COMMESSE CONTRO - NECESSARIA CONOSCENZA APPROFONDITA DEL SISTEMA - REPERIMENTO INPUT DI CALCOLO - COSTI DI SVILUPPO PRODOTTO PIU ALTI NELLA FASE DI PROGETTAZIONE 16

16 L utilizzo del Virtual Prototyping come strumento previsionale di indagine della sicurezza ed esercizio ferroviario GRAZIE 17