背景 北美大容量电力系统是有史以来最复杂的机器之一。该系统横跨数千英里,通过数百万个离散控制点将数千台发电机连接到数百万终端用户。该系统每天向客户提供大量能源。如果系统未在定义的操作参数内运行,则能量可能会被释放并导致严重的设备损坏甚至大面积停电。尽管该系统有许多自动控制系统来平衡每个时刻的负载和发电量,并在设备或设施超出设计参数运行时保护公共安全,但该系统需要人类以安全稳定的方式对其进行操作。NERC 可靠性标准旨在确保电力系统的运行能够承受任何单一干扰(有时是多个干扰),而不会导致系统的连锁故障。NERC 运营政策序言指出:
相比之下,大规模并行工程描述了我们看到的大型项目(数百人)面临的挑战,其中开发工作被分解为许多较小的项目,每个项目可能由一个小团队执行。汽车、飞机或计算机的设计可能需要数千名工程师在数年内做出数百万个设计决策。这些任务都不是孤立执行的 [5]。每个设计选择都可能影响许多其他设计参数。促进设计团队之间的信息传递是产品设计经理的一项基本组织任务 [2, 7, 19, 35]。他们的主要开发挑战是将许多子问题解决方案集成到一个精心设计的系统中。一些公司通过指派系统工程师或冲突解决工程师来处理子系统之间的交互并仲裁团队之间的争议来解决这个问题。问题是,这种相互作用通常很难理解,而且很少提前知道。
消费者需求、物联网 (IoT) 以及近期旨在应对气候变化的立法和政策活动增加了对可再生能源、电动汽车 (EV) 和电子设备的需求。电子垃圾已经成为固体垃圾流中增长最快的部分,预计未来几十年报废太阳能电池板和电动汽车电池的数量将急剧增加。此外,由于应用了越来越复杂的材料成分和设计参数,这些高科技产品的设计越来越像比前几代产品更快、更轻、更小、更坚固、功能更多、集成度更高、更耐用。传统上,材料遵循一条基本上线性的路径 — — 提取、生产、分配、消费/使用、处置 — — 但对环境和社会影响以及供应链安全的关注促使人们向更加 CE 的转变。
事实证明,模拟是一种分析和改进复杂环境(如飞机生产)中价值链和成本价格分析的成功方法。本案例研究涉及 INCONTROL 为福克航空结构公司开发的价值链模拟器 (VCS)。该 VCS 使用户能够在项目早期阶段处理制造、物流和融资的所有相关参数。福克 VCS 集成在当前的 ERP 系统中,因此所有相关设计参数(包括物料清单、流程清单和资源清单)都导入 VCS,并自动建立模拟模型。由于所有财务参数都包含在模型中,因此最终使用模拟计算整个交付期内制造零件的成本价格发展。模拟应用已经取得了成效,但这一持续开发的最终目标是实现一个支持飞机制造商确定其产品总拥有成本的应用程序。
事实证明,模拟是一种分析和改进复杂环境(如飞机生产)中价值链和成本价格分析的成功方法。本案例研究涉及 INCONTROL 为福克航空结构公司开发的价值链模拟器 (VCS)。该 VCS 使用户能够在项目早期阶段处理制造、物流和融资的所有相关参数。福克 VCS 集成在当前的 ERP 系统中,因此所有相关设计参数(包括物料清单、流程清单和资源清单)都导入 VCS,并自动建立模拟模型。由于所有财务参数都包含在模型中,因此最终使用模拟计算整个交付期内制造零件的成本价格发展。模拟应用已经取得了成效,但这一持续开发的最终目标是实现一个支持飞机制造商确定其产品总拥有成本的应用程序。
如今,复杂系统的设计遵循基于能力的方法。手头的问题是:给定一组需求(例如性能、成本等),哪个系统最能满足这些需求?当这个逆问题得到解决后,人们可以根据整体能力选择系统及其架构。在这种方法中,有必要在代表系统预期性能的需求和设计参数之间建立联系。这种参数化方法允许同时融合需求和系统设计。项目开始时做出的决策对项目的成功起着重要作用。为决策者提供帮助是一个真正的挑战,使他们能够更好地管理多个且往往相互冲突的标准,以及复杂系统设计中决策始终存在的不确定性。在项目的早期阶段,有必要了解需求如何相互作用、它们对设计有何影响、满足这些需求的设计选项是什么以及它们相关的成功概率。
在双重转型议程中,工业 4.0 议程中的数字技术与循环经济议程之间的关系被认为是互惠互利的。然而,该议程处于前范式阶段,其中双重关系主要在概念层面上进行讨论。同时,制造商面临着从任何一种转型中实现持续绩效改进的挑战。因此,本研究采用多案例研究方法,调查十家丹麦制造商中物联网 (IoT) 与循环经济 (CE) 之间的协同关系,作为双重转型议程构成结构的代表。据此,本研究提出了两个基于经验的两者协同关系命题:物联网通过数据能力的累积积累及其与特定价值主张的联系,实现了循环经济的参与。同时,在采用循环经济作为设计参数时,数字技术的价值和目的被提升到战略视角。
我们对联合团队在模块集成和系统设计上取得的进展感到满意,尽管仍然存在着重要的工作。例如,我们继续完善并最终确定QSE-5的设计参数,这将确定细胞的特定热和机械行为。超越汽车,我们仍与消费电子领域的潜在客户互动,在第三季度,我们与领先的全球消费电子产品播放器签订了技术评估协议。我们相信,我们的固态平台保持良好的自行车性能的能力,外部施加的压力为零,满足了这些应用的关键设计要求。我们在Q3 2022股东字母中首次报告的单层姊妹1单元现已达到1,500至2,000个周期,至〜80%的排放能量保留,而外部施加的压力为零。供参考,我们认为500至1,000个电荷 - 释放周期是许多消费电子应用的关键生命周期阈值。
近年来,年度气候变化,持续的温度升高以及全球环境变化的影响严重影响了农业生产。太阳能温室(SG)系统旨在维持植物的合适温度和湿度水平。为此,可以将接地热交换器(EAHE)与SG结合起来,以提供维持合适的植被条件所需的必要加热和冷却。本评论介绍了有关SG-EAHE系统的全面文献调查。为SG-EAHE系统提供了加热和冷却模式的热特性。报告表明,将EAHE与SG集成可以满足SG的加热和冷却需求,同时大大降低了用水量。EAHE的设计参数,例如配置,管道直径,管道长度和掩埋深度,可能会影响SG-EAHE系统的性能。此外,讨论了与SG-EAHE系统的集成光伏(PV)和光伏/热(PVT)系统。此外,确定了SG-EAHE系统的挑战和方面。
摘要 — 介绍了一种新型四轴飞行器的概念设计和飞行控制器。该设计能够在飞行过程中改变无人机的形状,以实现位置和姿态控制。我们考虑动态重心 ( CoG ),它会导致无人机的转动惯量 ( MoI ) 参数不断变化。这些动态结构参数在系统的稳定性和控制中起着至关重要的作用。四轴飞行器臂长是一个可变参数,它由基于姿态反馈的控制律驱动。MoI 参数是实时计算的,并纳入系统的运动方程中。无人机利用螺旋桨的角运动和可变的四轴飞行器臂长进行位置和导航控制。重心的运动空间是一个设计参数,它受执行器限制和系统稳定性要求的限制。提供了有关运动方程、飞行控制器设计和该系统可能应用的详细信息。此外,通过航路点导航任务和复杂轨迹跟踪的比较数值模拟对所提出的变形无人机系统进行了评估。