Untuk mewujudkan potensi penuh desain berdasarkan pemodelan, yang telah kita bahas
di posting sebelumnya , Anda harus siap untuk perubahan besar. Stasiun kerja modern yang dilengkapi dengan perangkat keras terbaru dapat dengan cepat menghitung model yang kompleks. Namun, keunggulan sebenarnya tidak hanya terletak pada akselerasi sederhana, tetapi juga pada tingkat pemodelan yang secara kualitatif baru. Ini dapat digunakan dengan keuntungan dalam proses desain, setelah menerima keuntungan penting, karena produk menjadi lebih kompleks, dan persaingan semakin berkembang. Melalui pemodelan, perusahaan dapat mengidentifikasi dan menyelesaikan tugas multi-tahap yang lebih kompleks, serta menganalisis lebih banyak ide.
Pemodelan akan menjadi alat penelitian yang sangat baik untuk setiap proyek: itu akan memungkinkan Anda untuk belajar dan memilah-milah berbagai pilihan dan sebagai hasilnya menciptakan produk yang lebih inovatif. Berkat kekuatan workstation modern dan cluster komputasi, insinyur juga akan dapat menerapkan pemodelan presisi tinggi dari semua aspek dan detail desain dalam siklus hidup produk.
Sebelumnya, pendekatan ini hanya didukung oleh lingkungan HPC. Sekarang, para insinyur dapat dengan cepat menyelesaikan iterasi proyek berikutnya dan menentukan bagaimana perubahan memengaruhi pencapaian tujuan-tujuan utama. Mari kita lihat bagaimana ini terjadi dalam praktik. Sebagian besar informasi yang diperlukan untuk persiapan bahan ini disediakan oleh mitra kami dari
COMSOL , produsen solusi perangkat lunak untuk simulasi numerik.
Contoh 1: Cypress Semiconductor
Di Cypress Semiconductor, produsen terkemuka sistem sentuhan dan embedded, para insinyur secara tradisional menggunakan perangkat lunak COMSOL Multiphysics untuk berbagai penelitian dan inisiatif proyek / Simulasi ini secara eksklusif dilakukan oleh departemen R&D, dan kelompok karyawan lain yang terlibat dalam pengembangan produk, termasuk departemen dukungan pelanggan, tidak mengambil keuntungan dari prototyping virtual.
Namun demikian, departemen inilah yang berfungsi sebagai saluran utama komunikasi dengan pelanggan Cypress Semiconductor, sebuah perusahaan yang layar sentuhnya banyak digunakan di smartphone, peralatan rumah tangga, dan mobil. Setelah pengenalan workstation modern dan versi baru perangkat lunak dalam organisasi, mereka mulai menggunakan lingkungan Application Builder dari COMSOL, yang memungkinkan untuk mengoptimalkan proses desain layar sentuh.
Cypress Semiconductor mulai menggunakan aplikasi yang dibuat menggunakan COMSOL Application Builder untuk mengoptimalkan proses pembuatan layar sentuh.Menggunakan Lingkungan Pengembangan Aplikasi dan Server COMSOL (produk untuk meluncurkannya melalui Internet), para insinyur dari berbagai departemen mengembangkan desain perangkat akhir dalam aplikasi yang khusus dibuat oleh departemen R&D. Ini memungkinkan layanan dukungan untuk ikut serta dalam simulasi, tetapi dengan pengaturan yang hanya memperlihatkan parameter model yang diperlukan.
Salah satu aplikasi tersebut telah dikembangkan untuk desain sensor sentuh kapasitif. Pengguna dapat mengubah parameter di dalamnya - dari lokasi jari ke ketebalan berbagai lapisan di sensor, tetapi mereka tidak memiliki akses ke seluruh model. Aplikasi menghitung matriks kapasitansi, yang merupakan karakteristik penting dari desain sensor, dan juga menampilkan distribusi tegangan. Antarmuka pengguna memiliki daftar drop-down di mana Anda dapat dengan mudah memilih solusi yang cocok dengan berbagai pengaturan sensor.
Apa hasilnya? Cypress Semiconductor tidak hanya membentuk model layar sentuh umum untuk produk konsumen, tetapi juga membuat aplikasi untuk berbagai produk sehingga pengguna dapat mengkonfigurasi sendiri parameter yang diperlukan. Berkat perangkat lunak simulasi baru, staf pendukung dapat dengan mudah memperbarui parameter model tanpa masuk ke kompleksitas pemodelan dan tanpa menunggu bantuan dari insinyur R&D. Sekarang, proyek sebenarnya dapat diimplementasikan secara individual, dan ini memungkinkan pengembang untuk lebih fleksibel menanggapi kebutuhan pelanggan.
Perusahaan menciptakan banyak aplikasi berbeda untuk berbagai jenis layar sentuh. Dengan demikian, departemen dukungannya dengan cepat dan mudah menyelesaikan masalah yang rumit dan menyediakan layanan yang sangat baik.
Contoh 2: Arkansas Power Electronics International
Pabrikan elektronik, Arkansas Power Electronics International (APEI), menggunakan perangkat lunak Lingkungan Pengembangan Aplikasi COMSOL untuk meningkatkan akses pengguna ke kemampuan simulasi dan mempercepat proses desain. Tim teknik dulu menjadi penghambat dalam pemodelan, karena itu terutama bertanggung jawab untuk membuat dan menjalankan model - bahkan yang diminta oleh rekan-rekan lainnya.
Saat ini, para insinyur perusahaan sedang mengembangkan aplikasi yang memungkinkan kolega untuk secara mandiri melakukan penelitian menggunakan simulasi tanpa pelatihan panjang. Salah satu aplikasi yang dibuat dengan Application Builder membantu dalam perhitungan arus sekering dan beban arus yang diizinkan untuk koneksi perangkat semikonduktor.
Dalam aplikasi APEI, setiap pengguna dapat memilih nilai yang sesuai untuk diameter konduktor, geometri busur, dan jumlah konduktor untuk menentukan arus maksimum sebelum pemanasan berlebih dimulai.Sebelumnya, spesialis pemodelan harus membuat model untuk menganalisis kenaikan suhu dalam berbagai kondisi. Sekarang aplikasi menggunakan metode parametrik: pengguna melihat bagaimana jumlah konduktor mempengaruhi suhu puncak pada arus yang diberikan. Jika sebelum para ahli harus mencari nilai dalam tabel, sekarang tabel ini dibangun ke dalam perangkat lunak COMSOL Multiphysics.
Perlu dicatat bahwa hasilnya menjadi lebih akurat, karena informasi yang disajikan dalam aplikasi dihasilkan untuk setiap kasus tertentu. Sekarang perusahaan berencana untuk memperluas jumlah aplikasi pemodelan yang dibuat di Lingkungan Pengembangan Aplikasi - termasuk untuk menghitung karakteristik termal dari perakitan, desain induktor dan transformator, serta untuk analisis tata letak.
Contoh 3: Pusat Teknologi Manufaktur
Pusat Teknologi Manufaktur (MTC) mengkhususkan diri dalam berinovasi dan mempromosikan praktik desain produk canggih. Tugasnya adalah menjembatani kesenjangan antara konsep dan versi komersial produk.
Salah satu proyek MTC terbaru sedang mengevaluasi potensi teknologi aditif yang disebut Deposisi Logam Berbentuk (SMD). Teknologi ini menjanjikan keunggulan dibandingkan produksi aditif berbahan dasar bubuk dan penggunaan beberapa bahan pada bagian yang sama.
GUI COMSOL untuk membangun model komputasi.Selama pengembangan, menjadi jelas bahwa ekspansi termal yang dihasilkan dari metode ini terkadang mengarah pada hasil yang tidak direncanakan. Menggunakan Application Builder, staf MTC menciptakan aplikasi simulasi yang menggunakan analisis termomekanis. Ini memungkinkan prediksi tegangan termal residual dan deformasi yang dihasilkan dari siklus termal SMD.
Aplikasi Shaped Metal Deposition (SMD) dibuat menggunakan Lingkungan Pengembangan Aplikasi di COMSOL Multiphysics. Ini memungkinkan Anda untuk menghitung tegangan sisa yang dibuat selama proses produksi, dan untuk memprediksi penyimpangan dalam parameter bagian.Apendiks ini membantu Anda menentukan apakah proses deposisi akan memungkinkan Anda membuat bagian yang memenuhi toleransi yang ditentukan. Pengguna tanpa pengalaman pemodelan dapat dengan mudah bereksperimen dengan geometri, sumber panas, jalur pengendapan, dan bahan tanpa memahami kompleksitas membangun model.
Bagaimana menerapkan pemodelan di perusahaan desain?
Perangkat lunak untuk "pemodelan massal" tidak hanya muncul di pasaran, tetapi juga menjadi cukup terjangkau. Ini berarti bahwa sekarang berbagai organisasi dapat menerapkan alur kerja desain berkinerja tinggi. Tetap mengarahkan pekerjaan ke arah yang benar - untuk memperkenalkan proses desain berdasarkan pemodelan.
Pemodelan adalah alat yang ampuh. Ini dapat menjadi transformatif jika tanpa hambatan dan dapat diakses oleh semua pengguna yang terlibat dalam desain. Dengan bantuan perangkat lunak yang diperbarui dan workstation yang lebih kuat, perusahaan-perusahaan “mendemokratisasikan” pemodelan dan membawa semangat tim ke dalam alur kerja desain mereka. Tetapi langkah-langkah penting akan diperlukan di sepanjang jalan ini:
Langkah 1. Enlighten manual dan pengguna. Jelaskan manfaat alur kerja berbasis simulasi baru, perlihatkan hasil apa yang bisa dicapai dengan kerja tim. Sebagai contoh, berikan kasus yang menunjukkan bagaimana alur kerja baru akan berkontribusi pada inovasi dan fleksibilitas desain.
Langkah 2. Sajikan hasilnya. Dengan menunjukkan kesederhanaan menggunakan perangkat lunak simulasi dan membandingkannya dengan alur kerja tradisional, Anda dapat meminta dukungan pengguna. Ini akan membantu membuat perubahan yang diperlukan untuk gaya kolaborasi saat ini.
Langkah 3. Hitung pengembalian investasi. Untuk membuat keputusan, manajemen membutuhkan angka tertentu. Untuk meyakinkannya, perlu untuk mengevaluasi efek menggunakan peralatan modern dan pengenalan aplikasi pemodelan khusus.
Selain biaya perangkat keras dan perangkat lunak, perkiraan penghematan waktu karyawan R&D harus ditambahkan ke dalam perhitungan. Menurut penelitian kami, pemodelan mampu mempercepat pekerjaan pengguna sebanyak enam kali, masing-masing, Anda perlu mengalikan gaji rata-rata setiap peserta dalam alur kerja dengan 6: sehingga Anda dapat dengan mudah menghitung penghematan di masa depan.
Sementara itu, peningkatan kecepatan simulasi tidak memperhitungkan penghematan karena penerapan proses kerja terkontrol yang didistribusikan. Anda dapat menghitung penghematan waktu dengan menghilangkan tugas analisis berulang di banyak departemen. Dan karena jumlah karyawan yang lebih besar secara bersamaan akan melakukan lebih banyak tugas pemodelan, laba atas investasi akan semakin cepat dan waktu ke pasar akan berkurang. Perusahaan akan mendapatkan keunggulan kompetitif dalam bisnis.
Langkah 4. Mintalah dukungan kepemimpinan. Biarkan itu memimpin upaya manajemen perubahan. Dengan bantuan manual ini, Anda dapat menilai apakah perusahaan siap untuk mengoptimalkan alur kerja berdasarkan pemodelan, dan apakah sudah waktunya untuk memperkenalkan pemodelan "kepada massa".
Aplikasi ini dibuat dengan COMSOL Application Builder. Ini memungkinkan Anda untuk menentukan karakteristik radiasi antena tanduk melingkar untuk meningkatkannya dengan mengubah geometri.Dan sebagai kesimpulan - konfigurasi komputer dan perbandingan kinerja komputasi pada contoh model sistem akustik dengan berbagai kompleksitas untuk kompartemen penumpang:
Saat ini, lebih dari 800 contoh model dan aplikasi COMSOL Multiphysics telah dibuat yang digunakan dalam berbagai bidang, termasuk listrik, mekanik, hidrodinamik, dan disiplin kimia. Dan workstation modern cocok untuk lingkungan paling kompleks dari aplikasi multithreaded / multitasking yang membutuhkan komputasi kinerja tinggi - termasuk aplikasi untuk desain, pembuatan konten 3D digital dan perhitungan ilmiah.