A szimulációvezérelt tervezés a termékfejlesztés olyan megközelítése, amelyben a mérnökök a tervezési fázisban elemzik munkájukat. Vagyis a CAD-rendszerükbe épített eszközökkel biztosítják, hogy modelljeik megfeleljenek az alapvető szerkezeti, hőtani és modális teszteknek. Ezek a tesztek visszajelzést adnak a tervezőknek a tervezés során meghozott döntéseikről.

Ez egy forradalmi ötlet, mivel a vállalatok általában egy több lépésen alapuló folyamatot követnek. Először terveznek, majd elküldik a munkát az elemző részlegnek. Ott az elemzők importálhatják a modellt az elemzőszoftverbe, majd visszaküldhetik a jelentést a tervezőknek. A tervezők az így kapott adatokat felhasználva frissítik modellt a CAD-rendszerükben.

Az Ansys és a PTC (az elemző-, illetve a terméktervezési szoftverek piacvezető vállalatainak) nemrégiben készített jelentése azt mutatja, hogy az új technológiák segítségével a régi folyamat nemcsak szükségtelen, hanem pazarló is.

A szimulációvezérelt tervezés mérhető eredményekhez vezet

Egy három évet felölelő tanulmányban az Ansys megállapította, hogy ha a szimulációt a tervezési folyamat elejére emelik be, az tagadhatatlanul jobb megtérülést eredményez. A tanulmány több területen is javulást mutatott ki, amikor a vállalatok szimulációvezérelt tervezést alkalmaztak, többek között:

• javult a mérnöki termelékenység, 26-30%-kal csökkentve a munkaerő- és prototípusköltségeket
• fokozott termékinnováció, a tervezési tér feltárásának 40-60%-os bővülése
• a minőségbiztosítás költségeinek csökkenése, a tesztelési költségek 19-33%-os megtakarítása révén.

A PTC alábbi videója remek példát mutat arra, mi történik, ha a tervezők kezébe adjuk a szimulációt.

Több információval ellátott tervezés

Ha a tervezőmérnökök előre szimulálhatják saját munkájukat, akkor gyorsan megtalálhatják és kijavíthatják a problémákat. Így az innováció is könnyebben jön.

Képzelje el, hogy egy kerékpárülés szerelvényén dolgozik, és ki akar próbálni néhány új ötletet – mi lenne, ha meghosszabbítaná a nyeregcsövet, vagy új kompozit anyagot próbálna ki? Hogyan befolyásolnák ezek a változtatások a végleges teljesítményét? Sajnos a legtöbb tervezőnek nincs ideje arra, hogy minden változtatást kipróbáljon, amit szeretne, különösen akkor, ha meg kell várnia az elemzésből származó visszajelzést. A CAD-rendszerbe beágyazott szimulációs eszközzel azonban a tervező nagyobb szabadságot élvez, hogy várakozás nélkül több ötletet is megvizsgáljon.

A PTC/Ansys jelentés rámutat, hogy a korán felfedezett problémák javítása is kevésbé költséges: “Ne feledje, hogy a tervezési folyamat közepén felfedezett problémák kezelése 20-100-szor drágább lehet, mintha korábban találnák meg és kezelnék őket.”

Mit jelent a szimulációvezérelt tervezés az elemző számára?

Ha ismeri a termékfejlesztés során végzett szimulációs elemzést, akkor tudja, hogy a modellek validálása nagy teljesítményű eszközöket és speciális képzést igényel, különösen olyan termékek esetében, amelyek hatással lehetnek az egészségre és a biztonságra.

Hogy egyértelmű legyen, a PTC/Ansys jelentés soha nem javasolja, hogy helyettesítsük egy jó elemző csapat munkáját. A szerzők szerint:

“A technológiai fejlődés demokratizálta a szimulációt, és ma már léteznek olyan eszközök, amelyek kiszolgálják azon nem szakemberek igényeit, akiknek irányadó útmutatásra vagy alapvető kérdésekre adott válaszokra van szükségük”.

Az elemzők számára ez az irányadó útmutatás a következőket jelenti:

• a tervezőmérnöki munkából származó, jobb minőségű tervek
• több idő a “mi lenne, ha” forgatókönyvek értékelésére és a magas szintű elemzések elvégzésére

Az elemzők (és még a hozzáértő tervezőmérnökök is) ezután nagy pontosságú hőtani, szerkezeti és modális szimulációt alkalmazhatnak olyan eszközökkel, mint a Creo Simulation Analysis, amely az Ansys szimulációs eszközeit integrálja a Creo-ba a zökkenőmentes tervfinomítási és validálási folyamat érdekében.