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Rocky DEM:カスタマーサクセス集(その1)

 

皆さま、こんにちは。

IDAJの河口です。

今日から各業界におけるカスタマーサクセス集を4回に分けてご紹介します。トライされたい解析がございましたらお気軽に弊社へお問い合わせください!

 

■カスタマーサクセス集(その1)

■カスタマーサクセス集(その2)
・破砕機:CMD Consulting社様
高効率ミル稼働のための部品の最適設計
・鉱業用機器: Chemtech社様
鉄鉱石採掘鉱山での低コストソリューションを開発
・回転式焼成炉:Dynamis社様
粒子シミュレーションを用いて大幅な効率化を実現
・ワンキック式SAGミルフィーダー:Ferrosa社様
シミュレーションによって設計を改善。装置処理能力は200%に倍増。装置停止時間は12日/年から2日/年へと6分の1に。
・各種鉱業用装置:IMS社様
従来の設計開発手法からの脱却

■カスタマーサクセス集(その3)
・バルク搬送装置:LAYOUT ENGENEERING社様
材料搬送プロセスを最適化
・肥料散布機:Roesner Pty社様
開発効率400%アップ、製品性能5%アップを達成
・搬送装置:Leoben大学様
粒子シミュレーションを用いて大幅な効率化を実現
・製鉄高炉:NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL社様
リアルな粒子形状で現象を忠実にシミュレーション
・スナック菓子の生産:PEPSICO社様
研究開発コストを最大で50%削減

■カスタマーサクセス集(その4)
・バイオマス処理装置:アイダホ国立研究所様
バイオマス材料の不規則な粒子形状を再現
・スクリーニング装置:Spetstekhnoma社様
顧客の要求を満たす高性能な処理装置を設計
・冷蔵庫用の熱交換器:Sub Zero社様
埃の蓄積に強い冷蔵庫の熱交換器を開発
・セメント生産用プラント:Thyssenkrup社様
さまざまなプロセスのシミュレーションを実施
・錠剤のコーティングプロセス:Purdue大学様
GPUベースのアルゴリズムでの高速計算で時間削減
・鉱山プラント機器(ローラースクリーン):VALE大学様
1年間で約1.5億円の投資効果を確認

アスファルトプラント装置:BOMAG社様

シミュレーションによって製品性能を60%向上

 

アスファルトプラント内の材料の挙動を知ることは、様々な設計をテストすることと同じく非常に有効です。なぜなら、この知識は機器の設計変更に関する指針を導き、生産性向上に役立つからです。しかしこのような分析は、強力なシミュレーションツールがなければ実際には不可能でした。

Rocky DEMを使用した粒子挙動シミュレーションにより、このアスファルトプラント機器内の粒子状物質の挙動をより良く理解することができました。Rocky DEMの定性・定量的な結果を分析する結果処理ツールにより、異なる設計を考慮した微粒子の流量の詳細な評価が可能となりました。

マルチパドルパグミルミキサーの混合ゾーンにおけるフィンのデザインを考慮した詳細なシミュレーションを実施し、その結果、プロセスの重要なパラメータである装置内での粒子の滞留時間を評価することができるようになりました。

 

 

Rocky DEMを使用してアスファルトプラントのミキサー内の粒子をシミュレーションした結果、混合物の滞留時間が60%増加しました。 最終製品に直接的に影響を与え、顧客に品質を保証することができました。
Elton Antonello, Engineering Manager  at BOMAG MARINI

クリーナー(掃除機):BISSELL社様

試作数を削減し、開発時間とコストを最小限に抑制

 

サイクロン装置の製品設計を最適化するために、ペットの毛の挙動を正確に予測できるモデルを用いる必要がありました。

Rocky DEMのフレキブルファイバー粒子を用いたDEMとCFDの連成シミュレーションによって、試作品にかかるコストを削減しながら、幾何学的な設計バリエーションの性能を評価できるようになりました。

試作数を削減し開発時間とコストを最小限に抑制しつつ製品性能を向上させることができました。DEMを用いた開発手法をより多くの製品に適用していく予定ですが、この結果は、Rocky DEMとAnsys Fluentのカップリングの効率性を裏付けるものでした。

 

Rocky DEMを使い始めて約1年になりますが、我々のプロセスには欠かせないものとなっています。柔軟なファイバーモデルとCFD(流体解析)を組み合わせた唯一のモデルであり、正確な粒子数とフォーマットで機器を解析することができ、粒子のリアルな表現を実現しています。
Kon Leung, Ph.D. Staff Simulation Engineer at BISSELL Homecare, Inc.

 

製薬プロセス:BMS社様

従来比100倍の粒子量でリアルなシミュレーション

 

高価なスケールアップ実験の必要性を減らすために、ユニットオペレーションにおける粒子挙動予測が可能な、正確かつ高速なDEMモデルを必要としていました。

Rocky DEMのマルチGPUソルバーの処理速度を利用して、実験に使用した粒子の形状、粒度分布、量を一致させて、リアルなシミュレーションを行うことができました。

Rocky DEMをマルチGPU処理で使用することによって、計算時間の短縮と後処理能力が向上しただけでなく、従来比100倍の粒子を使用したよりリアルなシミュレーションを行うことができるようになりました。

 

 

CALTRAにとってRocky DEMは、現場の機器の状態を正確に評価できるという点で重要です。粒子パラメータの挿入、シミュレーション内での要素の移動、大量の材料を取り扱うことで、現実世界を表現して情報を明確にすることができます。もしRocky DEMを使っていなかったら、我々の分析力はもっと限定されたものになっていたことでしょう。
 Bernardo Augusto, Roca Arenales, General Manager at CALTRA

 

石油化学パイプライン:Braskem社様

コークの蓄積を抑制してメンテナンスコストを削減

熱分解炉やパイプラインの中で炭素や水素が徐々に生成され、フィルターの詰まりやエロージョン、クエンチオイルの熱交換器の詰まり、さらにはプラントの能力低下などが発生していました。

Rocky DEMとAnsysのカップリングを使用して、デコーキング(カーボン除去)プロセスにおける熱分解炉のトランスファーラインでの多相流(ガスとコークス)の挙動を数値的に評価し、既存の形状を最小限に変更するだけで効率を向上させることができました。

Rocky DEMとAnsysのシミュレーションによって、混相流の挙動を正確に予測することができたため、望ましくない運転上の問題を回避し、メンテナンスコストを削減しながら、より効率的に機器を安全に運転することが可能になりました。

 

形状に制限があるため搬送ラインの変更は難題でした。提案された変更点は出口パイプを90°回転させることでありこの単純な変更によって、垂直パイプの場合と比較してコークスの堆積量が90%削減したことが確認できました。提案された形状は、パイプの底部でより大きな速度を促進し、その結果、再循環と低速度ゾーンが減少するため、より多くのコークスが除去されます。

 

鉱山輸送プラント:CALTRA社様

お客様のプロジェクトの信頼性と品質を確保

鉱山プラントの構造を大幅に変更することなく、メンテナンスのための停止時間を短縮し、目詰まりを回避するために、いくつかのシュートのデザインを変更することを提案しなければなりませんでした。

Rocky DEMでシュートの流れをシミュレーションし材料の組成を合わせ、自動調心ベルトを挿入してベルトの速度を粒子の落下速度に合わせることで、工場の設備の構造や配置を変えることなく目標を達成できることが判断できました。

Rocky DEMを使ったシミュレーションにより信頼性の高い結果が得られ、自社の顧客に対して小規模で低コストの設備変更を提案することができました。またメンテナンスの停止時間を減らし、プラントの生産性を向上させることに成功しています。

 

CALTRAにとってRocky DEMは、現場の機器の状態を正確に評価できるという点で重要です。粒子パラメータの挿入、シミュレーション内での要素の移動、大量の材料を取り扱うことで、現実世界を表現して情報を明確にすることができます。もしRocky DEMを使っていなかったら、我々の分析力はもっと限定されたものになっていたことでしょう。
Bernardo Augusto, Roca Arenales, General Manager at CALTRA

 

パーティクルシミュレーター Rocky DEMとは?

離散要素法(Discrete Element Method: DEM)によって大量の粒子や、粉体の全体的な挙動を予測するための、強力なパーティクルシミュレーター。

粒子や粉体の挙動予測は、鉱業・自動車・機械・建築土木・農業・食品・医療・化学・材料など多くの産業界の生産技術分野でのニーズが増しており、粒子形状のモデル化方法や取り扱うことができる粒子の数、計算時間の短縮、他の分野のシミュレーションとの連成など多くの技術課題があります。
Rocky DEMは、実形状粒子の詳細なモデル化、GPUによる高速計算、最新の物理モデル、豊富な結果処理機能、使いやすいユーザーインターフェース、Ansysツールとの連成解析によって、設計現場の解析ニーズに幅広くおこたえします。

詳細は、こちらをご覧ください。

Rocky DEMの解析事例を多数掲載しています。IDAJ Youtube Channelはこちらです。

 

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