CAD/CAM/CAE Observer 3(143)/2021

В течение многих лет инженеры полагались на численное моделирование на этапе концептуально­ го и эскизного проектирования, чтобы обеспечить базовую оценку конструкции. Но такие базовые расчеты не всегда отражают взаимозависимость электромагнитных помех, механических нагрузок, температуры и вибраций. Это становится всё более серьезной проблемой по мере того, как оборудова­ ние “умнеет”, что влечет за собой рост сложности электропроводки, электроники и встроенного про­ граммного обеспечения. Разработчик может про­ вести базовый анализ, чтобы доказать надежность конструкции, но не может исследовать различные инженерные компромиссы, влияющие на все эксп­ луатационные характеристики. В результате конст­ рукторы, как правило, проявляют чрезмерную осторожность, что приводит к увеличению веса, стоимости или снижению производительности для обеспечения соответствия требованиям безопас­ ности. Вот почему для проведения более сложных рас­ четов требуется передавать проект специалистам по инженерному анализу. Но эти эксперты не знакомы с целями и критериями проекта и часто не могут выявить проблемы на детальном уровне. Задерж­ ки, возникающие при передаче информации между разными командами, могут привести к тому, что анализируется уже неактуальные конструкции. Но даже в тех случаях, когда проводится рас­ ширенный анализ, группа разработчиков всё равно должна дождаться фазы тестирования физического прототипа, чтобы по-настоящему изучить и вали­ дировать работу машины во всех аспектах с уче­ том вовлечения многих дисциплин. Обнаружение и устранение проблем на стадии испытания физиче­ ского прототипа требует больших затрат времени и средств и нередко приводит к росту себестоимости и срыву графика. Новый подход: Intelligent Performance Engineering

помогающих машиностроителям проанализировать влияние конкретного конструкторского решения на эксплуатационные характеристики и выявить возможные виды отказов компонента, узла и все­ го агрегата в целом. Функционал IPE обеспечи­ вает повышение надежности и снижение рисков, позволяя создавать набор высокоточных моделей, которые помогают прогнозировать поведение про­ дукта на всех этапах жизненного цикла. Основная задача IPE – поддерживать непрерывный цифровой поток для совместного использования информации проектными, расчетными и производственными по­ дразделениями, что позволяет машиностроителям оценивать возможности и ограничения своих слож­ ных изделий уже на ранних фазах проектирования. Выделим три характерные особенности IPE .   Мультифизическое моделирование и тестирование Такой подход, объединяющий под одним зонтом широкий спектр дисциплин и физических явлений, позволяет сбалансировать множество свойств моде­ ли, чтобы прийти к оптимальному конструкторско­ му решению.   Интеграция проектирования и численного моделирования Интеграция позволяет конструкторам и расчет­ чикам использовать одни и те же модели в одной системе, обеспечивая синхронизацию расчетных данных с конструкторскими и максимизируя их повторное использование. В результате машино­ строители могут производить узнаваемые, персона­ лизированные изделия, которые будут надежными, рентабельными и хорошо функционирующими.   Валидация с замкнутой петлей обратной связи Обратная связь позволяет подтвердить резуль­ таты виртуального моделирования, используя фи­ зические прототипы и реальные эксплуатационные

Поскольку предприятия стремят­ ся ускорять все циклы и укладывать­ ся в плотные графики поставок обо­ рудования, команды разработчиков испытывают давление руководства и вынуждены выполнять дальней­ шие расчеты до того, как расчетные модели будут подтверждены тести­ рованием физического прототипа. К счастью, появился подход, кото­ рый легко внедрить, который об­ легчает цифровую трансформацию и может удовлетворить растущую потребность в более высокой произ­ водительности в машиностроении – это интеллектуальный подход IPE, предлагаемый компанией Siemens . Этот подход включает в себя ис­ пользование передовых инструмен­ тов цифровой симуляции и анализа,

15

CAD/CAM/CAE Observer #3 (143) / 2021

Made with FlippingBook Publishing Software