Nieuws
20-Sim krijgt uitbreiding voor motor- en 3D-simulaties
13 maart 2008
Simulatiespecialist Controllab Products heeft twee nieuwe modules toegevoegd aan zijn softwarepakket 20-Sim. De ene is voor het modelleren van motoreigenschappen, de andere stelt gebruikers in staat simulaties te doen in drie dimensies.
‘Het is geen geheim dat fabrikanten steeds snellere en preciezere productiemachines willen. Sneller om goedkoper te produceren en preciezer omdat moderne producten daar nu eenmaal om vragen’, zegt directeur Christian Kleijn van Controllab Products (CLP). Zijn ingenieursbureau, gespecialiseerd in de modelvorming en simulatie, helpt systeemontwikkelaars en machinebouwers om hun apparaten niet alleen sneller en preciezer te maken, maar ook om de ontwikkeltijd te beperken. Kleijn: ‘Het adagium van de moderne machinebouw is dat het prototype in principe meteen moet werken. Zonder simulatie lukt dat niet.’ Zo rekent CLP aan de nauwkeurigheid of aan trillingen, nog voor er een schroef gedraaid is. Dat scheelt tijd en geld.
Tegenwoordig neemt CLP complete modellen voor zijn rekening, maar het bedrijf begon zo’n dertien jaar geleden als spin-off van de Universiteit Twente met de verkoop van een softwarepakket. 20-Sim, een afkorting voor Twente Simulatie, is een veelgebruikt hulpmiddel bij het doorrekenen van elektrische, hydraulische en mechanische systemen. Behalve een karrenvracht academische instellingen, mag CLP klinkende namen als Airbus, Besi, Océ en Rolls-Royce tot zijn klantenkring rekenen.
Bij lineaire servomotoren is de warmteontwikkeling een belangrijke ontwerpparameter. De Servo Motor Editor-module voor 20-Sim biedt uitkomst. Foto met dank aan Job van Amerongen en Imotec.
20-Sim kreeg onlangs twee belangrijke uitbreidingen: de software beschikt nu over een module om motorsimulaties mee uit te voeren én over een toolbox om 3D-systemen door te rekenen. ‘Eigenlijk hebben deze twee modules al langer op de markt, maar alleen voor een select aantal goed bevriende klanten. Zie het als een soort testfase. Maar nu hebben we genoeg vertrouwen om ermee naar buiten te treden’, aldus Kleijn.
Database
De 20-Sim Servo Motor Editor heeft een opmerkelijke herkomst: Philips Applied Technologies ‘doneerde’ zijn kennis aan CLP. ‘De theorie achter de motoruitbreiding is afkomstig van John Compter, die in de jaren negentig bij Philips Applied Technologies werkte en later aan de Technische Universiteit Eindhoven ging doceren. Eindhovense studenten krijgen die volgens mij nog altijd voorgeschoteld. Apptech had er tooling omheen gebouwd, maar beschouwde het niet meer als zijn core business en onderhield de software niet meer. Wij hebben toen aangegeven dat wij er wel iets mee konden en wilden.’
CLP nam niets kant-en-klaar over, maar bekeek Compters theorie nog eens goed en bouwde er een eigen programma omheen. Na integratie met 20-Sim kunnen gebruikers hiermee nu verschillende motoreigenschappen als warmtevorming, het benodigde koppel en het geleverde vermogen simuleren. ‘Deze gegevens dienen dan weer als input voor andere modules, waarin bijvoorbeeld de vervorming als gevolg van warmteproductie wordt gemodelleerd.’
Naast het simulatieprogramma nam CLP ook een databasefunctie in zijn motormodule op. ‘Een aantal fabrikanten hebben goede producten en durven alle motorparameters in hun datasheets te publiceren. We hebben daarom contact opgenomen met deze leveranciers om hun parameters in een database op te nemen.’ Daardoor geven de simulaties heel nauwkeurig weer wat het gedrag van een specifieke motor is. 20-Sim-gebruikers kunnen hiermee al in een vroeg stadium de optimale motor voor hun ontwerp selecteren.
Hijslieren
Hoe groot is de markt voor zo’n motortoolkit? Kleijn legt uit dat hij zijn bedrijf met vooruitziende blik aan het project liet beginnen. ‘Voor typische precisietoepassingen als wafersteppers en apparatuur voor cd-fabricage zijn dit soort simulaties vanzelfsprekend broodnodig en aan de orde van de dag. Ontwikkelaars die werken aan systemen met een wat minder ultrahightech karakter kunnen nog wel even door, maar over zo’n vijf jaar lopen ze zeker tegen problemen aan. Ik verwacht dus dat er geleidelijk meer vraag naar onze motortool ontstaat.’
De 3D-simulatiemodule 20-Sim 3D Mechanics Editor zal voor sommige systeemontwikkelaars ook een geschenk uit de hemel zijn. Bij deze uitbreiding zijn makers van precisie-instrumentatie een eveneens belangrijke doelgroep, maar ook de robotica kan ervan profiteren. En ook nog een hele andere tak van sport: de offshore-industrie. ‘De schaalgrootte maakt niet zoveel uit. Millimeters of meters, grammen of tonnen, de vraagstelling en de wiskunde is hetzelfde.’
Kleijn noemt als voorbeeld het bergen van de Koersk, de Russische kernonderzeeër die in 2000 zonk en 118 opvarenden het leven kostte. ‘De bergingsmaatschappijen wilden op basis van de weers- en golfslagverwachting weten of ze de kritieke parameters van de hefschepen niet zouden overschrijden. Je kunt rekenen aan de hefcilinders van de hijslieren die compenseren voor de golfslag. Dat geeft snel een goede inschatting van de risico’s die de berger neemt – en dus een houvast om beslissingen op te baseren.’
Hoe een precisiebureau als CLP op het idee kwam om uit te breiden naar zo’n op het eerste oog hele andere wereld? ‘Een studiemaatje dat via een bevriend ingenieursbureau voor de offshore-industrie werkt’, lacht Kleijn.