模拟智能集装箱拯救生命

SkyCell通过Ansys模拟设计智能物联网航空货运集装箱，降低疫苗运输损缺率，从而挽救生命。万博

由An万博sys Advantage Staff提供

SkyCell设计、创建和管理智能、耐用的航空货运集装箱，用于在全球范围内运输疫苗。这些集装箱由定制的材料建造，不需要直接的人力管理，可以自己控制温度，并实时报告其位置。SkyCell使用万博Ansys基于，万博Ansys计算流体动力学而且万博Ansys机械以模拟工业物联网(IIoT)组件、空气和能量流动以及容器结构完整性的整体视图。如果没有模拟，团队就不可能在一个需要完美的行业中追求完美，尤其是在生命处于危险之中的时候。

应对敏感货物的挑战

航空货运集装箱经常处于艰苦的条件下:在炎热的停机坪跑道上花费数小时，经受颠簸的飞机降落和通过当地道路的卡车运输。疫苗分子较大，对高温和低温特别敏感，但运输过程中的温度很容易在-20°C到+50°C之间变化，这对物流公司构成了挑战。除此之外，空运是一种昂贵的运输货物的方式，增加了飞机交通和污染，但这对疫苗的快速到达至关重要。

“使用Ansy万博s软件可以帮助我们将疫苗在运输过程中的损失率降低到0.1%。当航空货运集装箱的行业平均水平在1%到10%之间时——生命确实处于危险之中——将其减少100倍对人类生命的影响令人难以置信。万博Ansys的软件使我们能够以更全面的方式看待世界，设计出比其他平台更接近完美的产品。”
- - - - - -Nico Ros, SkyCell的CTO

Ansys Mechanical的三维热分析显示了万博具有周期性边界条件的容器绝缘子模型

在航空货运中，1%到10%的货物丢失或损坏是很常见的，但SkyCell的存在可以将这一比例降至0.1%。

“今年早些时候，我们在印度有4000名昏迷患者等待来自欧洲的疫苗，”SkyCell首席技术官尼科·罗斯解释说。“疫情扰乱了供应链，所以这批货物被困在卡塔尔长达5天的炎热时间。尽管条件艰苦，飞机最终还是完好无损地抵达孟买。对我们来说，这只是普通的一天，也是SkyCell成立的目的之一。”

从历史上看，航空货运集装箱要么是主动的(制冷剂单元)，要么是被动的(例如，装满干冰的盒子)，但SkyCell采用了混合设计，不需要人工交互或使用机械部件，当它检测到仓库的稳定5°C条件时，它可以自我充电。

SkyCell的混合设计是一个复杂的交互系统。该团队以前使用单独的仿真工具对容器的各个方面进行建模，但他们知道，如果他们能够更全面地建模，设计过程可以得到显著改进。

我们需要一个能够向我们展示这种复杂性的工具，这样我们不仅可以管理它，还可以利用它来为我们服务，”Ros说。

基于Ansys CFX的三维CFD模拟增强预调节室内容器内部气流万博

复杂问题的工程解决方案

SkyCell作为战略顾问与CADFEM合作，研究了航空航天等邻近行业使用的模拟工具，并在考虑后选择了Ansys。万博这些工具用于模拟物理结构、物联网通信以及容器内部和周围的空气和温度流动。

Ros说:“万博有了Ansys，我们可以不再把容器看作冰箱，而是开始更精确地理解能量流动，比如把太阳看作一种能源，而不仅仅是考虑温度。”“我们的方法始终是先追求完美，然后再努力做到最好。从理论上讲，我们本可以在设计的前80%使用单独的模拟工具，但我们想要建造一个航空货运集装箱的f1赛车——当我们有了COVID-19疫苗时，这将是至关重要的。我们只能接受最好的。”

SkyCell 1500混合容器的内部温度范围为+2°至+8°C，外部条件范围为-35°C至+65°C，存储温度范围为-40°C至+70°C。

节省时间和生命与模拟

通过SkyCell团队使用Ansys模拟，目前使用SkyCell容器万博时的疫苗损失率仅为0.1%，而行业平均水平为1%。

SkyCell需要三个月的时间来构建一个容器的物理迭代，而使用Ansys软件虚拟构建只需要一周时间。万博模拟和测试单元之间的关系不断被细化。

Ros说:“我们的容器是由可回收、绝缘、多层、减震材料制成的。”“这种材料可以吸收飞机和卡车的冲击和振动，但我们有一个容器频率没有得到优化的例子。我们意识到，材料本身的层之间存在相互作用，但我们没有注意到，但使用Ansys我们可以重新建模，纠正和优化这一点。万博一个不那么复杂的模拟工具根本无法应对这种复杂性。”

使用Ansy万博s对容器的物联网组件进行建模，使SkyCell能够实时准确报告容器的温度和位置。这不仅有助于制药公司跟踪疫苗，而且还可以快速处理运输法规，因为全面的数据日志显示了容器的位置以及它们的温度是如何变化的。

运输中的SkyCell 1500混合集装箱。

该系统还可以提供有关集装箱通过海关的速度的数据，识别出路线中不必要的慢速部分。这对于帮助当局和物流公司优化自己的运输网络和克服当地问题至关重要，或者帮助制药公司首次运往新的地区而不发生事故。

Ros说:“展望未来，我们估计，一旦开发出COVID-19疫苗，全世界将需要大约16万个托盘来运输。”“这可能是现有数字的两倍，尽管如果系统有效，这个数字将会减少。我们的使命是帮助提高这一效率，一旦新冠疫苗开发出来，我们将很自豪地尽自己的一份力。”