Novinky

Digitální dvojče: Srdce moderního vývoje výrobků a systémů

06/11/2025

V prostředí rostoucí technické komplexity, přísnějších emisních norem a požadavků na rychlé uvedení výrobků na trh se digitální dvojče stává klíčovým nástrojem pro prediktivní vývoj. Nejde o pouhou vizualizaci – jde o komplexní virtuální model, který propojuje simulaci, testování a reálná provozní data v jeden živý systém. V TechSim Engineering pomáháme firmám tento koncept nejen pochopit, ale i implementovat.

Co je digitální dvojče?

Digitální dvojče je dynamický model fyzického systému, který umožňuje:

Simulovat chování výrobku v různých provozních podmínkách
Validovat návrh pomocí reálných měření
Optimalizovat výkon na základě dat z provozu
Predikovat poruchy a plánovat údržbu

V rámci portfolia Siemens Simcenter zahrnuje digitální dvojče:

Simcenter 3D – strukturální, tepelná, akustická a vibrační simulace
Simcenter Amesim – systémová simulace mechatronických systémů
Simcenter Testlab – fyzické testování a korelace s výpočty
Simcenter SCADAS – sběr dat z měření

Digitální dvojče v praxi: Vývoj pohonných jednotek

Moderní pohonné systémy (ICE, hybridy, EV) jsou extrémně komplexní. Digitální dvojče umožňuje:

Simulaci NVH chování (Noise, Vibration, Harshness)
Predikci emisí a spotřeby paliva
Optimalizaci akustického komfortu
Vyvážení výkonu, spolehlivosti a komfortu

Příklad: Predikce hluku vstřikovačů u downsizovaných motorů

Pomocí kombinace:

1D simulace hydrauliky (Simcenter Amesim)
3D vibro-akustické analýzy (Simcenter 3D FEM/BEM)
bylo možné předem identifikovat a eliminovat vysokofrekvenční „ticking“ hluk způsobený vysokotlakým vstřikováním.

Architektura digitálního dvojčete

Digitální dvojče se skládá z několika vrstev:

Geometrie a fyzikální modely – CAD, materiálové vlastnosti, výpočtové sítě
Simulační modely – strukturální, proudové, akustické, elektromagnetické
Testovací data – měření vibrací, hluku, teplot, tlaků
Provozní data – IoT, ECU, senzorika
Analytika a optimalizace – AI, design exploration (HEEDS), ROM

Výhody pro vývojové týmy

Zkrácení vývojového cyklu až o 30–50 %
Snížení počtu fyzických prototypů
Zvýšení přesnosti predikcí výkonu
Možnost frontloadingu rozhodnutí – validace návrhu v rané fázi
Lepší spolupráce mezi týmy – CAD, CAE, test, výroba

Případová studie: Mitsubishi Motors

Pomocí Simcenter 3D a automatizace modelování z CAD dat se podařilo:

Zkrátit čas tvorby modelu 20×
Ušetřit celý prototypový cyklus
Zlepšit NVH výkon bez kompromisů na kvalitě

Digitální dvojče jako strategický nástroj

Jak říká Jean-Claude Ercolanelli, SVP Siemens:

„Simulace a testování jsou srdcem digitálního dvojčete. Umožňují přenést reálný výkon do virtuálního světa a urychlit inovace napříč celým životním cyklem výrobku.“

Závěr

Digitální dvojče není jen technologický trend – je to zásadní změna v přístupu k vývoji. V TechSim Engineering pomáháme firmám navrhovat, testovat a optimalizovat výrobky pomocí nejmodernějších nástrojů Siemens Simcenter. Ať už vyvíjíte spalovací motor, elektromotor, převodovku nebo celý vozový park, digitální dvojče vám umožní rychlejší, přesnější a efektivnější vývoj.

Chcete konzultaci k implementaci digitálního dvojčete ve vaší firmě?
Kontaktujte nás na https://www.techsim.cz nebo napište na info@techsim.cz – rádi vám pomůžeme.