3DEXPERIENCE Parametrische Optimierung: Das ultimative Werkzeug für datengesteuertes Design

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Als ein SOLIDWORKS oder CATIA Unternehmen ist es schwierig, die richtigen Designentscheidungen zu treffen und gleichzeitig mit einer Vielzahl konkurrierender Anforderungen zu jonglieren. Zum Glück gibt es ein Cloud-basiertes Design-Optimierungstool, mit dem Sie Tausende von Varianten auf einmal umfassend und realistisch simulieren können, um sicherzustellen, dass Ihr Produkt das bestmögliche ist: Die Rolle des multidisziplinären Optimierungsingenieurs auf der 3DEXPERIENCE Plattform.

Was ist 3DERFAHRUNG Multidisziplinärer Optimierungsingenieur?

Multidisziplinärer Optimierungs-Ingenieur ist ein 3DEXPERIENCE Rolle (d.h. ein Software-Toolkit, das aus mehreren Anwendungen besteht), die in Verbindung mit Ihrem Simulationslöser und CAD-Daten viele Aufgaben der Designoptimierung erfüllt. Es kann:

• • komplexe Designräume durch Parametrisierung von Modellvariablen darstellen, um automatisch Tausende von Einzelanalysen aus einer einzigen Simulation zu generieren.

• • Erlauben Sie der Software, Ihr Teil in Echtzeit neu zu entwerfen und zu simulieren, um Ihre Leistungsziele zu erreichen.

• • Verstehen Sie Design-Räume mit Hilfe von Werkzeugen wie der Versuchsplanung und Monte-Carlo-Algorithmen.

• • Nutzen Sie fortschrittliche Analysen zur Durchführung von Trade-off-Analysen für Simulationsdatensätze, um Entscheidungen über Leistung, Durchführbarkeit, Erschwinglichkeit usw. zu treffen.

• • Steigern Sie die Produktivität und ermöglichen Sie es auch Nicht-Experten, komplexe Simulationen durchzuführen, indem Sie Simulationsvorlagen erstellen.

• • Führen Sie kollaborative Entscheidungsfindung bei Simulationsstudien in einfachen Dashboard-Schnittstellen durch.

• • Und das alles mit Tools und Daten, mit denen Sie bereits vertraut sind:

Die Anatomie der parametrischen High-End-Optimierung

Mit 3DEXPERIENCE Multidisciplinary Optimization Engineer können Sie einen gesamten Designraum mit einer einzigen Simulation erzeugen und bewerten. Bei jedem Schritt ist ein Verfahren zu befolgen, an dem verschiedene Anwendungen des Toolkits beteiligt sind (wir gehen die wichtigsten Teile durch).

Definieren und Ausführen des Prozesses

Prozess-Composer ist die Kernanwendung des 3DEXPERIENCE Multidisciplinary Optimization Engineer arsenal. Dieses Tool stellt eine Verbindung zu Daten und analytischer Software her, um parametrische Designoptimierungen durchzuführen. Das bedeutet, dass die Software verschiedene Parameter der Simulation in Echtzeit anpassen, das Modell aktualisieren und die Analyse erneut durchführen kann, bis ein Ziel erreicht ist.

Bei diesen Parametern kann es sich um beliebige veränderbare geometrische Parameter (Radien, Dicke, Höhe usw.), die Wahl des Materials, Schweißmuster usw. handeln. Die Ziele können ein oder mehrere Dinge sein, z.B. die Minimierung des Gewichts bei gleichzeitiger Maximierung der Steifigkeit. Auch komplexe Ziele wie die Anpassung von Lastverformungskurven oder Formprofilen sind möglich.

Prozess-Composer

Process Composer kann auch die Gesamtheit eines Designraums bewerten, indem er alle Werte entsprechend den Anforderungen einer Versuchsplanung anpasst. Auf diese Weise kann der Benutzer die Einflussfaktoren aller veränderten Variablen sehen, um zu verstehen, wie sie alle die Leistung beeinflussen.

Mit der Process Composer App können Sie:

• • mit einer grafischen Darstellung Ihres Prozesses und den Adaptern (verbundene Anwendungen) interagieren, die die Bausteine des Workflows bilden.

• • Konfigurieren Sie die Ausführung eines Adapters und die Daten, die zwischen Adaptern übertragen werden.

• • Konfigurieren Sie die Beziehung zwischen den Adaptern (z.B. die Reihenfolge, in der sie ausgeführt werden und die bedingte Verzweigung).

• • Definieren Sie die Datenquellen und die Datenabhängigkeiten im Prozess.

• • Verwalten Sie einen zentralen Datenspeicher, den jeder Benutzer, der mit dem 3DPlattform EXPERIENCE zugreifen können.

• • Interagieren Sie mit anderen Anwendungen, um bewährte Modellierungs- und Simulationsverfahren wiederholbar, wiederverwendbar und zugänglich zu machen.

Verfügbare Approximationstechniken:

Verfügbare DOE-Techniken:

Verfügbare Monte Carlo Stichprobenverfahren:

Verfügbare Zuverlässigkeitstechniken:

Verfügbare Optimierungstechniken:

Studiendaten verstehen und die richtigen technischen Entscheidungen treffen

Wenn Sie erst einmal Hunderte oder Tausende von Simulationsergebnissen erzeugt haben, kann der Versuch, auf der Grundlage dieser Daten eine Entscheidung zu treffen, überwältigend sein.

3DEXPERIENCE Multidisciplinary Optimization Engineer bietet zwei Tools, die den Benutzern helfen, sich in diesem Raum zurechtzufinden: Results Analytics und Performance Trade-Off.

Die Results Analytics App ist auf große Datensätze ausgerichtet, während Performance Trade-Off am besten für Datensätze mit weniger als 50 Datenpunkten geeignet ist. Beide bieten eine Vielzahl von Plot- und Datenmetrik-Tools, um den Entscheidungsprozess nahtlos zu gestalten.

Ergebnisanalyse

Mit dem Ergebnisse Analytik App, können Sie:

• • Visualisieren und vergleichen Sie große Datensätze aus verschiedenen Quellen, wie z.B. Simulationen, physikalische Tests und historische Aufzeichnungen.

• • Führen Sie Trade-Off-Analysen durch, z.B. die Untersuchung der Auswirkungen von Handelskombinationen aus Leistung, Produzierbarkeit und Kosten.

• • Analysieren Sie Designalternativen, die durch einen in Process Composer erstellten Simulationsprozess generiert wurden.

• • Definieren Sie Anforderungen und wählen Sie die beste Option oder Alternative aus einem großen Datensatz mithilfe von Machbarkeitsbewertungen und Ranking-Engines aus.

• • Erstellen und teilen Sie Vorhersagen mit Hilfe von kontinuierlichen Approximationen.

• • Bewahren Sie Wissen, Entscheidungshistorie und Referenzmaterialien auf.

Leistung – Kompromiss

Mit dem Kompromiss bei der Leistung App, können Sie:

• • Daten aus verschiedenen Quellen visualisieren und vergleichen (z.B. konkurrierende Entwürfe einer Flugzeugrippe).

• • Analysieren Sie Designalternativen, die durch einen mit der Process Composer App erstellten Simulationsprozess generiert wurden.

• • Definieren Sie Anforderungen (z.B. das maximale Gewicht und die Spitzenbelastungen der Rippe).

• • Wählen Sie angesichts der Anforderungen die beste Alternative aus (die beste Alternative könnte z.B. ein Kompromiss zwischen konkurrierenden Anforderungen sein, wie Stärke und Gewicht).

• • Vergleichen Sie, wie sich Änderungen an den Anforderungen darauf auswirken, welches Design die beste Alternative wird (z.B. welche Option die beste ist, wenn Sie die Gewichtsanforderungen als wichtiger einstufen als die Festigkeitsanforderungen).

• • Verbessern Sie Ihre Entscheidungen, indem Sie Input und Feedback von Interessengruppen einholen.

Verwandeln Sie Ihre bewährten Simulationen in schnelle Design-Feedback-Tools

Nachdem Sie nun erfolgreich einen Simulationsprozess für einen Anwendungsfall entwickelt und ausgeführt haben, möchten Sie ihn vielleicht verpacken, damit andere ihn in ihren eigenen Projekten verwenden können. Indem Sie Ihren Simulationsprozess automatisieren, standardisieren und für andere im Team wiederholbar machen, können Sie die Qualität der Arbeit von Designern verbessern, ohne dass Sie sich selbst wiederholende Arbeit aufbürden müssen.

Process Experience Studio

Die Process Experience Studio App kann zur Erstellung von Simulationsvorlagen verwendet werden. Diese Vorlagen können dann in der Produktion eingesetzt oder mit verschiedenen Folge-Apps weiterentwickelt werden.

Mit der Process Experience Studio App können Sie:

• • Eine Vorlage auf der Grundlage von Simulationsprozessen erstellen.

• • Erfassen Sie unternehmensweit bewährte Simulationsverfahren und stellen Sie sie anderen Benutzern zur Verfügung.

• • Sie verfügen über eine Vielzahl von Steuerelementen zur Erstellung von Grafiken, Text, Werten und logischen Elementen, die zur Steuerung einer Analyse im Backend verwendet werden.

Leistungsstudie

Mit der Leistungsstudie App kann jeder autorisierte Benutzer eine Vorlage nehmen und Simulationen mit einem kontrollierten Satz von Variablen durchführen, auf die er Zugriff hat, um so wertvolle Informationen für seine Designentscheidungen zu sammeln.

Mit der Performance Study App können Sie:

• • Instanziieren Sie die Vorlage, um einen neuen Simulationsprozess auszuführen.

• • Ändern Sie die Attribute des resultierenden Simulationsprozesses.

• • Führen Sie den Simulationsprozess aus.

• • Treffen Sie auf der Grundlage der Ergebnisse technische Entscheidungen oder ändern Sie den Prozess und wiederholen Sie ihn.

Simulation Companion

Für weniger etablierte Arbeitsabläufe gibt es das Simulation Companion, das Ihnen Zugang zu Datenverwaltungstools bietet, mit denen Sie Simulationsprozesse erfassen können, die sich noch in der Entwicklung für die zukünftige Verwendung befinden. Vielleicht wissen Sie nicht einmal, welche Simulationstools Sie verwenden sollen. Sie wissen jedoch, dass Sie Daten (z.B. CAD-Modelle und Materialdaten) aus einem unternehmensweiten Repository verwenden und die Ergebnisse Ihrer Simulation in demselben Repository speichern möchten.

Darüber hinaus müssen Sie möglicherweise auf lokale Daten zugreifen, während Sie Simulationen iterieren. Ihr Hauptaugenmerk liegt darauf, so schnell wie möglich eine akzeptable Lösung zu erhalten, aber herkömmliche Daten- und Prozessmanagement-Tools erfüllen nicht die Anforderungen an Effizienz und Flexibilität Ihrer vorläufigen Simulationen.

Mit der Simulation Companion App können Sie:

• • mit einer Kombination aus Daten und vordefinierten Werkzeugen auf beliebige oder Ad-hoc-Art arbeiten.

• • Verwenden Sie Ihre Tools in beliebiger Reihenfolge und platzieren Sie die richtigen Daten zur richtigen Zeit am richtigen Ort.

• • Halten Sie Ihr Expertenwissen fest, während Sie an einer Lösung arbeiten, und bereiten Sie die Grundlage für den Einsatz Ihrer Simulation in einer kontrollierteren Produktionsumgebung vor.

Schlussfolgerung

3DEXPERIENCE Multidisciplinary Optimization Engineer ist ein außergewöhnliches und offenes Toolkit für die tiefgreifende Integration von Simulationen in Designprozesse in großem Maßstab. Es bietet ein beeindruckendes Paket von Techniken zur Erkundung des Entwurfsraums in Kombination mit benutzerfreundlichen Werkzeugen zur Erstellung von Vorlagen, Überprüfung von Ergebnissen und Zusammenarbeit.

Geben Sie Ihren Designern und Ingenieuren die Möglichkeit, datenbasierte Entscheidungen zu treffen, und maximieren Sie die Nutzung Ihrer Simulationssoftware mit multidisziplinärer Optimierung auf dem 3DPlattform EXPERIENCE!

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