Proiectare bazată pe simulare cu Simcenter 3D

Simularea nu mai este doar un instrument de validare a performanțelor, ci devine o parte organică a procesului de dezvoltare, pe tot parcursul acestuia. Simularea îi determină pe producători să descopere noi metode de proiectare neimaginate, cu ajutorul noilor procese de fabricație, cum ar fi fabricarea aditivă (printarea 3D).

De asemenea, simularea îi ajută pe proiectanți să creeze designuri mai eficiente, mai devreme în procesul de dezvoltare, accelerând timpul total necesar pentru lansarea unui proiect – ceea ce înseamnă că produsul o să ajungă mai rapid pe piață.

Producătorii de astăzi se confruntă cu multe provocări asemănătoare, pentru a rămâne competitivi în cadrul industriilor lor. Întreruperile din procesul lor de dezvoltare îi împiedică să fie agili și ajung să ia decizii prea târziu.
Producătorii caută mereu modalități de a reduce costurile și de a crește profitul. Dar reducerea costurilor trebuie să fie echilibrată, pentru nu afecta calitatea produselor din teama de a nu pierde clienți.
Într-un mediu atât de competitiv, dezvoltatorii de produse caută constant modalități de a reduce timpul de lansare pe piață, astfel încât să poată introduce noi produse inovatoare înaintea concurenței. Acest lucru ajută la creșterea reputației și la creșterea vânzărilor.
Există și o presiune continuă pentru a crea un flux de produse noi de complexitate și funcționalitate din ce în ce mai mare. Dar cum poți împăca timpul necesar pentru a inova cu presiunea sporită de a livra mai repede pe piață noile produse?

Simularea poate avea un impact pozitiv uriaș asupra capacității producătorilor de a răspunde la aceste provocări și a permis inginerilor să obțină mai multe informații despre performanța produselor mai devreme decât în cazul metodelor de dezvoltare mai vechi, de tip „build and break”. Digitalizarea și simularea au schimbat deja regulile jocului, ajutând companiile să descopere problemele legate de proiectele lor mai devreme ca niciodată. Progresul simulării a dus la creșterea încrederii în rezultatele simulării. Acest lucru înseamnă că acum întreprinderile se bazează mai mult pe simulare pentru a reduce timpul de dezvoltare a produselor și pentru a răspunde presiunilor pieței de a livra produsele mai devreme.

Să luăm în considerare beneficiile și provocările simulării, așa cum a fost ea utilizată în mod tradițional până în prezent. Simularea a redus nevoia de prototipuri fizice și au dispărut zilele ciclurilor iterative de tip ”build and break” din trecut. Acest lucru a redus considerabil costurile de dezvoltare și a accelerat, de asemenea, procesele.
Dar simularea tradițională are încă provocările sale. Simularea a fost un proces complex, cu mai multe instrumente, care necesitau experți în simulare în fiecare dintre domeniile fizicii. A fost, de asemenea, un proces iterativ între proiectanți și analiști, în care proiectanții veneau cu un proiect și apoi așteptau ca analiștii să le ofere feedback cu privire la proiectul lor. Și, deoarece există de obicei mult mai mulți proiectanți decât analiști, echipa de simulare era adesea copleșită, iar proiectanții așteptau mult timp înainte de a avansa cu modificări pentru a îndeplini cerințele de performanță.

Proiectanții creează prima lor iterație a unui proiect, apoi îl transmit echipei de simulare pentru feedback. Dar, așa cum am menționat mai devreme, echipa de simulare este copleșită, iar procesul de simulare (CAE) tradițional necesită mult timp, ceea ce înseamnă că este nevoie de o perioadă mare de timp înainte ca echipa de simulare să poată oferi feedback proiectantului. Astfel, de multe ori, ceea ce se întâmplă de obicei este că proiectantul continuă să repete un proiect doar pe baza unor presupuneri și a experienței anterioare. În momentul în care rezultatele simulării au revenit, rezultatele sunt deja depășite și nu mai sunt sincronizate cu cel mai recent proiect.

Acest proces ar continua timp de mai multe iterații și, adesea, s-ar putea ca un proiect să fie lansat înainte ca echipa să fie pe deplin încrezătoare că poate îndeplini cerințele de performanță. Ei speră să treacă testele finale, dar nu sunt siguri ca acest lucru o să se întămple.

Dar există și vești bune. Simularea este acum o practică obișnuită. Ne aflăm cu adevărat în era proiectării bazate pe simulare, în care simularea poate fi utilizată pentru a sintetiza și a defini proiectarea fizică, mai degrabă decât pentru a evalua și valida proiectele finalizate.

Tendința fundamentală pentru simulare este că aceasta devine mai bună, mai rapidă, mai ieftină și chiar mai ușor de utilizat. Acest lucru a permis simulării să fie utilizată mai devreme și pe tot parcursul procesului de dezvoltare a produsului – de la concept, la proiectare detaliată, la proiectare și validarea performanțelor.

Cum poate fi posibilă proiectarea bazată pe simulare?

În această nouă eră, simularea și proiectarea trebuie să fie integrate folosind o platformă comună. Datele de proiectare nu sunt aruncate de la o echipă la alta, ci trec fără probleme direct către instrumentele de simulare și experți, fără traducere.

În mod similar, tehnologia de simulare poate fi expusă direct în cadrul mediului de proiectare. Pot exista chiar diferite grade de tehnologie de simulare expuse în mediul de proiectare. Inginerii proiectanți s-ar putea simți confortabil cu un set de bază de capacități de simulare pe care le pot opera singuri pentru a obține rezultate. Sau, experții în simulare pot crea procese de simulare automatizate care rulează în mediul proiectanților pentru a-i ghida printr-un flux de lucru standardizat pentru un anumit tip de piesă.

În această nouă eră, tehnologia de simulare care stă la baza simulării se extinde de-a lungul întregului lanț de la concept, la proiectare și la validare. Acest lucru înseamnă că rezultatele tale sunt consecvente pe tot parcursul dezvoltării și facilitează mult mentenanța și gestionarea proceselor la nivelul întreprinderii.

Cu ajutorul proiectării bazate pe simulare, este posibil ca proiectanții care lucrează în mediul CAD să poată începe procesul de proiectare folosind mai întâi simularea care ajută la definirea formei inițiale a proiectului.

După obținerea acestei forme inițiale, proiectantul poate efectua în mod continuu o simulare simplă și calitativă la fiecare iterație de proiectare pentru a se asigura că proiectarea este pe drumul cel bun. Acest lucru ajută proiectantul să obțină o piesă mai robustă, care poate fi lansată înaintea concurenței, care este încă blocată în vechiul mod de a face lucrurile. De asemenea, îți eliberează echipa de simulare prin reducerea timpului petrecut cu analizele de rutină și îi oferă timp să se concentreze pe analize mai complexe.

De aceea, în această nouă eră, companiile apelează la Siemens. Proiectarea bazată pe simulare se realizează prin combinarea tehnologiei de simulare 3D NX și Simcenter.
Atât produsele NX CAD, cât și Simcenter 3D se bazează pe platforma NX, ceea ce înseamnă că proiectanții și experții în simulare pot face cu ușurință schimb de date și tehnologie.
Simularea poate fi accesibilă echipei de proiectare direct în mediul NX CAD, atât pentru proiectarea conceptuală, cât și pentru activitatea de proiectare detaliată. Iar experții în simulare pot avea încredere în rezultatele create de echipa de proiectare, deoarece folosesc aceeași tehnologie fundamentală, și pot avea chiar control asupra tipurilor de simulare executate de echipa de proiectare.
În cele din urmă, proiectarea bazată pe simulare în cadrul NX CAD oferă proiectantului un feedback rapid și calitativ cu privire la performanțele proiectului său, astfel încât acesta poate efectua rapid modificări și iterații ale geometriei înainte de a livra piesa pentru analize detaliate de către echipa de simulare CAE.