انضم إلى منتدى المصممين
خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك
انضم إلى المنتدى الآنشارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال
الهندسة بمساعدة الكمبيوتر (CAE) هي مجال قوي يمكّن المهندسين من تصميم وتحليل وتحسين الأنظمة والهياكل المعقدة بشكل أكثر كفاءة ودقة. لقد أحدث ثورة في طريقة إجراء الهندسة وسيظل عنصرًا حاسمًا في العملية الهندسية في المستقبل. إذا كنت تتطلع إلى استخدام برنامج تحليل العناصر المحدودة (FEA) أو ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) داخل الشركة، فهناك بعض الأشياء التي يجب أن تعرفها قبل الشراء.
لم تعد تشتري CAE لك وحدك بعد الآن.
ما هي الفيزياء التي تهم تطوير منتجك أكثر؟ هل هناك أقسام أو فرق أخرى قد تستفيد من نوع مختلف من التحليل عما تركز عليه؟ هل هناك مشاريع قيد التنفيذ قد تتطلب نوعًا مختلفًا من التحليل؟ ذات يوم، كان بإمكان كل مجموعة حل هذه الأسئلة بمفردها، وكانت إنتاجيتها ككل تصل إلى المستوى القياسي. لم يعد هذا هو الحال بالضرورة بعد الآن.
يتم سرد أمثلة التحليل أدناه. هل تتناول مجموعة برامج CAE الخاصة بك كل هذه المشكلات؟
- الميكانيكا الهيكلية: الإجهاد، والإجهاد، والتشوه والاتصال، والاهتزاز والصوتيات، والمتانة، وما إلى ذلك.
- ميكانيكا الموائع: الميكانيكا الهيكلية سلوك السوائل وتحسين التدفق.
- حقن البلاستيك: التعبئة، والتعبئة، والتبريد، والالتواء، والإفراط في القالب، والمزيد.
- الكهرومغناطيسية: الهوائيات، الموجات الدقيقة والترددات اللاسلكية، الموجات الكهرومغناطيسية البيولوجية، البصريات، EDA/الإلكترونيات، EMC/EMI، ديناميكيات الجسيمات، إلخ.
- ديناميات الأجسام المتعددة: حركات وتحميل الأنظمة المكونة من أجسام ومفاصل وعناصر قوة صلبة أو مرنة.
تم دمج الحلول الرئيسية في مجال CAE، ومن المرجح أن يكون أي برنامج محاكاة معين الآن جزءًا من بيئة برمجية أكبر. من خلال معرفة احتياجات المحاكاة في جميع أنحاء الشركة، يمكنك اختيار مجموعة حلول واحدة تخدم الجميع في وقت واحد.
في حين أن وجود بائع واحد للعديد من المنتجات يمكن أن يوفر المال ويسرع عملية الشراء ويبسطها، فإن الفائدة الرئيسية المستمرة هي الإنتاجية.
ال 3Dتوفر بيئة برنامج EXPERIENCE تجارب مستخدم متشابهة جدًا للتحليلات الهيكلية وتدفق السوائل، مما يجعل من السهل التقاط أحدهما بمجرد معرفة الآخر.
إن تراكم الحلول المتخصصة المتعددة والمختلفة تمامًا هو شيء تعلم العديد من المهندسين التعايش معه، ولكنه ليس حقيقة الحياة الضرورية (ومصدر الصداع) كما كان من قبل.
ستوفر بيئة البرامج الشاملة التي يمكن للجميع استخدامها إمكانية التشغيل البيني وسير العمل المتصل والبيانات المشتركة وترحيل التدريب والعديد من المزايا الأخرى.
التغيير أمر لا مفر منه، ويمكنك الاستعداد له.
ومع مرور الوقت، ستتغير الصناعات والمنتجات التي تستخدمها. للتكيف، سوف يبتكر منافسوك أدواتهم وعملياتهم ويحسنونها. كيف تخطط للرد؟ عند اختيار أداة تحليل أو بيئة CAE، من المهم التخطيط لمسارات النمو التي تريد أن تكون متاحة بعد سنوات من الآن.
تتميز محاكاة SOLIDWORKS بأنها مبسطة للغاية وتتمتع براحة لا مثيل لها للمصممين. هل ستدعم FEA الذي ترغب في القيام به خلال خمس سنوات، أم سيتعين عليك الشراء وإعادة التدريب على شيء آخر؟
يمكن أن يكون هذا نموًا في القدرات، وسير العمل بين الإدارات، والإنتاجية الأولية وحجم النموذج للحلول، وما إلى ذلك. وستبدأ أدوات المحاكاة المختلفة وتنتهي في مواقع مختلفة في الطيف، وبالتالي تدعم طموحات مختلفة.
اختر أدوات فعالة وبأسعار معقولة (سواء كانت برامج أو أجهزة) في الوقت الحالي، مع مسارات ترقية مباشرة عندما يحين الوقت. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تجنب المواقف التي يصبح فيها التغيير الذي تحتاجه (على سبيل المثال، فيزياء جديدة، أو اعتماد أداة أوسع، أو سير عمل أكثر تقدمًا) صعبًا بشكل غير ضروري بسبب قيود المنتج أو العملية. قد يكون البدء من جديد بتطبيق جديد أو إعادة تدريب أو شراء أجهزة غير متوقع بمثابة عائق حقيقي.
في عصر السحابة وSaaS، تعد تكاليف أجهزة CAE مشكلة قابلة للحل.
في الماضي، كانت أدوات CAE المتقدمة تحتاج إلى أجهزة حوسبة متطورة، وغالبًا ما كانت تتطلب ترخيصًا إضافيًا للبرامج ودعمًا مستمرًا لتكنولوجيا المعلومات. إن هيكل التكلفة هذا لا يخدم إلا الشركات التي تتمتع بوقت تشغيل مرتفع جدًا للأدوات المعنية. ومع ذلك، فإن هذا ليس هو الخيار الوحيد لحوسبة CAE اليوم.
على الرغم من أنه من الجيد الحصول على فهم متقدم للاحتياجات الحسابية لعمليات المحاكاة التي تنوي تشغيلها، إلا أن مزود البرنامج الخاص بك يمكنه المساعدة في ذلك، ربما حتى من خلال تشغيل المعايير. بمجرد أن تعرف مدى متطلبات عمليات المحاكاة المقصودة وعدد مرات تشغيلها، يمكنك العثور على طريقة فعالة من حيث التكلفة لتحقيق ذلك باستخدام حلين متشابكين غالبًا: خدمات الحوسبة السحابية وترخيص الحوسبة المحدد بالوقت.
قد تحتوي أداة المحاكاة التي اخترتها على خدمات حوسبة سحابية رسمية أو غير رسمية متاحة لها، مما يلغي الحاجة إلى شراء نظام HPC بتكلفة مقدمة كبيرة والحفاظ على تشغيله من خلال نفقات المرافق وموظفي تكنولوجيا المعلومات. يمكن أن يؤدي الوصول إلى أنظمة HPC في السحابة إلى توسيع نطاق المحاكاة المتاحة للشركات الصغيرة وحتى رواد الأعمال الفرديين بشكل كبير. ومع ذلك، قد يتطلب هذا مناقشة حول سياسة تكنولوجيا المعلومات الخاصة بمؤسستك فيما يتعلق بالبيانات المخزنة على السحابة.
3Dتعد EXPERIENCE STRUCTURAL واحدة من حلول FEA العديدة المقدمة من Dassault Systèmes حيث يمكن للمستخدمين الدفع مقابل وقت الحل بالساعة، إما محليًا أو على خوادمهم السحابية الرسمية.
يمكن الوصول إلى الحوسبة السحابية (وأحيانًا الحوسبة المحلية) عن طريق شراء ساعات الحوسبة بدلاً من الوصول التقليدي غير المحدود. يُعد الوصول المحدود زمنيًا والدفع أولاً بأول إلى أداة الحل مثاليًا للحاجة المتقلبة وغير المتوقعة لموارد حوسبة CAE ويسمح للشركات بتحسين كل من إنتاجية المحاكاة وتكاليفها في وقت واحد.
يمكن أن تكون الأجهزة المستندة إلى السحابة والترخيص المحدد بالوقت مفيدًا جدًا أثناء ظروف العمل غير المتوقعة أيضًا. لنفترض أن الركود غير المتوقع ترك خادم HPC محلي بقيمة 100000 دولار (وتراخيص الحوسبة الخاصة به) خاملاً لمدة شهرين. وعلى العكس من ذلك، قد تتطلب فرصة عمل مفاجئة إنتاجية تحليلية هائلة (على سبيل المثال، نماذج كبيرة للغاية، والعديد من الاختلافات في التصميم، ومحاكاة DOE) لعدة أشهر. سيكون هذا بمثابة حالة مثالية لشراء ساعات حوسبة على المدى القصير على سحابة CAE.
قد يكون من الصعب التنبؤ باحتياجات المحاكاة وظروف العمل، لذلك يمكن لحل الشراء المرن أن يزيل الهدر ويتيح إمكانات جديدة.
يمكن أن تشكل مشكلات التكامل عائقًا خطيرًا للإنتاجية على المدى الطويل.
لقد ناقشنا سابقًا إيجاد بيئة برامج محاكاة للشركة بأكملها بدلاً من الحلول الفردية، ولكن يمكن أن يتوسع الموضوع إلى ما هو أبعد من مجرد أدوات CAE.
يعد الحصول على أدوات CAD وCAE وPLM من نفس المطور هو السيناريو الأفضل لأنه يوفر دورة تكرارية لتحليل التصميم الأكثر سهولة. يمكن للأطر التعاونية المشتركة ومصادر البيانات المشتركة، مع أقل عدد من الأدوات والخطوات المتضمنة في عملياتك، توفير الكثير من الوقت والقضاء على فرص الخطأ. علاوة على ذلك، يمكن أن يصبح التكامل بين الحلول معقدًا وحتى ينقطع. على سبيل المثال، في وقت تحديثات برامج CAD السنوية، هناك فترة من الوقت قد لا تعمل فيها أدوات التكامل التابعة لجهات خارجية بشكل جيد، إن وجدت.
يمكن أن يكون التكامل الكامل لـ CAD-CAE-CAM-PLM مفيدًا بشكل خاص لأدوات تحسين التصميم الموجهة بواسطة FEA أو CFD.
وكمثال آخر، عند إحضار تصميم إلى أداة تحليل غير متصلة، قد يُطلب منك تصدير ملف STEP من برنامج CAD الخاص بك واستيراده كهندسة غبية إلى برنامج التحليل الخاص بك. بمجرد ربط التحليل وتشغيله، فمن المحتمل أن يكون هناك تكرار آخر مع التغييرات الهندسية.
في هذه المرحلة، إذا كانت أدواتك لا تشارك CAD الأصلي، فستعود إلى برنامج CAD الخاص بك، وإجراء التغييرات، وتصدير STEP، واستيراد الهندسة الغبية، والشبكات، والتشغيل مرة أخرى. لنفترض أنك تقوم بثمانية تكرارات في المتوسط لكل مشروع تحليل، حيث يستغرق كل تكرار ساعة. إذا كنت تدير مشروعًا واحدًا فقط شهريًا؛ وهذا يعني أكثر من أسبوعين لكل محلل سنويًا، وقد تم التخلص منهما ببساطة لأن برنامجك لا يتحدث مع بعضهما البعض. البديل في بيئة CAD-CAE المتصلة هو تحديثات النموذج بنقرة واحدة. إذا كانت التغييرات صغيرة بما فيه الكفاية، فقد لا يكون هناك إعداد يدوي للمحلل لإعادته على الإطلاق.
خلاصة القول، إذا كنت ستضيف برنامجًا، فمن المفيد التفكير في حل يمكن أن يتكامل مع دورة حياة المنتج بأكملها إن أمكن.
انضم إلى منتدى المصممين
خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك
انضم إلى المنتدى الآنشارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال