CAE(Computer Aided Engineering)는 엔지니어가 복잡한 시스템과 구조를 보다 효율적이고 정확하게 설계, 분석 및 최적화할 수 있도록 하는 강력한 학문입니다. 이는 엔지니어링이 수행되는 방식에 혁명을 일으켰으며 앞으로도 엔지니어링 프로세스의 중요한 구성 요소가 될 것입니다. 유한요소해석(FEA) 또는 전산유체역학(CFD) 소프트웨어를 사내에 도입하려는 경우 구매하기 전에 알아야 할 몇 가지 사항이 있습니다.
더 이상 당신만을 위해 CAE를 구매하는 것이 아닙니다.
귀하의 제품 개발에 가장 관심을 두는 물리학은 무엇입니까? 귀하가 집중하고 있는 분석과 다른 유형의 분석을 통해 이익을 얻을 수 있는 다른 부서나 팀이 있습니까? 다른 유형의 분석이 필요할 수 있는 프로젝트가 진행 중입니까? 옛날에는 모든 그룹이 이러한 문제를 스스로 해결할 수 있었고 전체적인 생산성은 표준에 달했습니다. 더 이상 반드시 그런 것은 아닙니다.
분석 예시는 아래와 같습니다. 귀하의 CAE 소프트웨어 포트폴리오가 이 모든 문제를 해결하고 있습니까?
- 구조역학: 응력, 변형, 변형 및 접촉, 진동 및 음향, 내구성 등
- 유체 역학: 구조 역학 유체 거동 및 흐름 최적화.
- 플라스틱 사출: 충전, 보압, 냉각, 워프, 오버몰드 등.
- 전자기학: 안테나, 마이크로파 및 RF, 생물학적 EM, 광학, EDA/전자공학, EMC/EMI, 입자 역학 등
- 다물체 역학: 강체 또는 유연체, 관절, 힘 요소로 구성된 시스템의 동작 및 하중.
CAE 분야의 주요 솔루션이 통합되어 왔으며, 주어진 시뮬레이션 소프트웨어는 이제 더 큰 소프트웨어 환경의 일부가 될 가능성이 높습니다. 회사 전체의 시뮬레이션 요구 사항을 파악하면 모든 사람에게 동시에 서비스를 제공하는 단일 솔루션 포트폴리오를 선택할 수 있습니다.
여러 제품에 대해 하나의 공급업체를 보유하면 비용을 절감하고 구매를 가속화하고 단순화할 수 있지만, 지속적인 주요 이점은 생산성입니다.
그만큼 3DEXPERIENCE 소프트웨어 환경은 구조 및 유체 흐름 분석에 대해 매우 유사한 사용자 경험을 제공하므로 다른 것을 알고 나면 쉽게 하나를 선택할 수 있습니다.
여러 개의 완전히 다른 전문 솔루션을 축적하는 것은 많은 엔지니어들이 익히 알고 있는 것이지만, 예전처럼 삶의 필수 사실(그리고 골치 아픈 원인)은 아닙니다.
누구나 사용할 수 있는 전체적인 소프트웨어 환경은 상호 운용성, 연결된 워크플로우, 데이터 공유, 교육 지속 및 기타 여러 이점을 제공합니다.
변화는 불가피하며 이에 대비할 수 있습니다.
시간이 지나면서 그들이 사용하는 산업과 제품도 변할 것입니다. 이에 적응하기 위해 경쟁업체는 도구와 프로세스를 혁신하고 개선할 것입니다. 어떻게 대응할 계획인가요? 분석 도구나 CAE 환경을 선택할 때 지금부터 몇 년 동안 원하는 성장 경로를 계획하는 것이 중요합니다.
SOLIDWORKS Simulation은 매우 간소화되었으며 설계자에게 비교할 수 없는 편의성을 제공합니다. 5년 후에 수행하려는 FEA를 지원합니까, 아니면 다른 것을 구입하고 재교육해야 합니까?
이는 기능, 부서 간 워크플로우, 원시 처리량 및 솔버의 모델 크기 등의 성장일 수 있습니다. 다양한 시뮬레이션 도구는 스펙트럼의 다양한 위치에서 시작하고 끝나므로 다양한 야망을 지원합니다.
때가 되면 간단한 업그레이드 경로를 통해 지금은 저렴하고 효과적인 도구(소프트웨어 및 하드웨어 모두)를 선택하세요. 이렇게 하면 필요한 변경(예: 새로운 물리학, 광범위한 도구 채택 또는 고급 작업 흐름)이 제품 또는 프로세스 제한으로 인해 불필요하게 어려워지는 상황을 피할 수 있습니다. 새로운 구현으로 다시 시작하거나, 재교육을 받거나, 예상치 못한 하드웨어 구매가 정말 큰 일이 될 수 있습니다.
클라우드 및 SaaS 시대에 CAE 하드웨어 비용은 해결 가능한 문제입니다.
과거에는 고급 CAE 도구를 사용하려면 고급 컴퓨팅 하드웨어가 필요했고, 종종 추가 소프트웨어 라이선스와 지속적인 IT 지원이 필요했습니다. 이러한 비용 구조는 해당 도구의 가동 시간이 매우 높은 회사에만 적용됩니다. 그러나 이것이 오늘날 CAE 컴퓨팅의 유일한 옵션은 아닙니다.
실행하려는 시뮬레이션의 계산 요구 사항을 미리 이해하는 것이 좋지만, 소프트웨어 제공업체가 벤치마크를 실행하여 이를 지원할 수 있습니다. 의도한 시뮬레이션이 얼마나 까다롭고 얼마나 자주 실행될 것인지 알게 되면, 종종 서로 얽혀 있는 두 가지 솔루션인 클라우드 컴퓨팅 서비스와 시간 제한 컴퓨팅 라이선스를 사용하여 시뮬레이션을 수행하는 비용 효율적인 방법을 찾을 수 있습니다.
선택한 시뮬레이션 도구에는 공식 또는 비공식 클라우드 컴퓨팅 서비스가 제공될 수 있으므로 막대한 초기 비용으로 HPC 시스템을 구입하고 유틸리티 및 IT 직원 비용을 통해 계속 실행할 필요가 없습니다. 클라우드에서 HPC 시스템에 액세스하면 소규모 기업은 물론 개인 기업가도 사용할 수 있는 시뮬레이션 범위가 크게 확장될 수 있습니다. 그러나 이를 위해서는 클라우드에 저장된 데이터와 관련된 조직의 IT 정책에 대한 논의가 필요할 수 있습니다.
3DEXPERIENCE STRUCTURAL은 사용자가 로컬 또는 공식 클라우드 서버에서 시간당 솔버 시간 비용을 지불할 수 있는 Dassault Systèmes의 많은 FEA 솔루션 중 하나입니다.
클라우드 컴퓨팅(경우에 따라 온프레미스 컴퓨팅)은 기존의 무제한 액세스 대신 컴퓨팅 시간을 구매하여 액세스할 수 있습니다. 솔버에 대한 종량제 방식의 시간 제한 액세스는 예측할 수 없고 변동이 심한 CAE 컴퓨팅 리소스 요구에 이상적이며 기업이 시뮬레이션 처리량과 비용을 동시에 최적화할 수 있도록 해줍니다.
클라우드 기반 하드웨어 및 시간 제한 라이선스는 예측할 수 없는 비즈니스 상황에서도 매우 유용할 수 있습니다. 예상치 못한 경기 침체로 인해 $100,000 규모의 온프레미스 HPC 서버(및 해당 컴퓨팅 라이선스)가 두 달 동안 유휴 상태가 되었다고 가정해 보겠습니다. 반대로 갑작스러운 비즈니스 기회로 인해 몇 달 동안 극도의 분석 처리량(예: 매우 큰 모델, 다양한 설계 변형, DOE 시뮬레이션)이 필요할 수 있습니다. 이는 CAE 클라우드에서 컴퓨팅 시간을 단기간 구매하기 위한 완벽한 사례입니다.
시뮬레이션 요구 사항과 비즈니스 조건은 예측하기 어려울 수 있으므로 유연한 구매 솔루션을 통해 낭비를 제거하고 새로운 기능을 활성화할 수 있습니다.
통합 문제는 장기적으로 생산성을 심각하게 저하시킬 수 있습니다.
앞서 우리는 개별 솔루션이 아닌 회사 전체를 위한 시뮬레이션 소프트웨어 환경을 찾는 것에 대해 논의했지만 주제는 CAE 도구 이상으로 확장될 수 있습니다.
동일한 개발자가 제공하는 CAD, CAE 및 PLM 도구를 사용하는 것이 가장 마찰이 없는 설계 분석 반복 주기를 제공하므로 최상의 시나리오입니다. 프로세스에 관련된 최소한의 도구와 단계를 사용하여 공유 협업 프레임워크와 공유 데이터 소스를 사용하면 많은 시간을 절약하고 오류 가능성을 없앨 수 있습니다. 더욱이 솔루션 간의 통합은 복잡해지고 심지어 중단될 수도 있습니다. 예를 들어, 연간 CAD 소프트웨어 업데이트 시 타사 통합 도구가 제대로 작동하지 않는 기간이 있습니다.
완전한 CAD-CAE-CAM-PLM 통합은 FEA 또는 CFD 기반 설계 최적화 도구에 특히 유용할 수 있습니다.
또 다른 예로, 연결이 끊어진 분석 도구로 설계를 가져올 때 CAD 소프트웨어에서 STEP 파일을 내보내고 이를 단순 형상으로 분석 소프트웨어로 가져와야 할 수 있습니다. 메시를 생성하고 분석을 실행하면 형상 변경으로 인해 또 다른 반복이 발생할 가능성이 높습니다.
이 시점에서 도구가 기본 CAD를 공유하지 않는 경우 CAD 소프트웨어로 돌아가서 변경하고 STEP을 내보내고 단순 형상, 메시를 가져오고 다시 실행해야 합니다. 분석 프로젝트당 평균 8번의 반복을 수행하고 각 반복에는 1시간이 걸린다고 가정해 보겠습니다. 한 달에 하나의 프로젝트만 실행하는 경우 소프트웨어가 서로 통신하지 않는다는 이유만으로 분석가당 연간 2주가 넘는 시간을 낭비하게 됩니다. CAD-CAE 연결 환경의 대안은 원클릭 모델 업데이트입니다. 변경 사항이 충분히 작은 경우 분석가가 다시 실행하기 위한 수동 설정이 전혀 없을 수 있습니다.
결론적으로, 소프트웨어를 추가할 예정이라면 가능하다면 전체 제품 수명주기와 통합할 수 있는 솔루션을 고려해 볼 가치가 있습니다.