Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.
2023 Hannover Messe’de Siemens CEO’su Roland Busch, şirketin temel değerleri üzerine bir tartışma için Almanya Başbakanı Olaf Scholz’u standımızda sıcak bir şekilde karşıladı. Siemens’in daha parlak bir gelecek için inovasyona olan bağlılığını vurgulayan konuşmada, dikkatler dikkat çekici bir teknoloji parçasının üzerindeydi: resmin sol alt köşesinde sergilenen, jeneratif olarak tasarlanmış, katkılı olarak üretilmiş bir robot batarya tutucu. Bu son teknoloji ürünü bileşen, Siemens’in dünyamız üzerinde olumlu etkisi olan öncü çözümlere olan bağlılığını örnekliyor.
Küçük indirimler – büyük tasarruflar
Robot tutucu gibi basit görünen bir bileşen neden Almanya Şansölyesi’ne sunulmaya değer? Bu bir rakam meselesi. Daha iyi bir kavrayıcı tasarımı, robot başına yılda 3 tona kadar CO2 emisyonu tasarrufu sağlayabilir. Endüstriyel robotik sektörü, yıllık ortalama %11’lik bir artışla hızlı bir büyüme yaşıyor. 2021 itibariyle, yılda 500.000’den fazla yeni robot kullanılıyor ve 2022 yılına kadar dünya çapında yaklaşık 3,5 milyon robota katkıda bulunacak. Ölçeği kavramak için şunu düşünün: ortalama bir robot kolu yaklaşık 1 ton ağırlığındayken, ona eşlik eden kavrayıcı yaklaşık 21 kg ağırlığındadır. Ortalama ağırlığı 12 kg olan pilleri kaldırmaktan sorumlu olan bu tutucu tek başına önemsiz görünebilir. Ancak robot kolu bir yıl boyunca sürekli çalıştığında yaklaşık 5,6 ton CO2 emisyonu üretmektedir. Mevcut robotların tüm popülasyonuna ölçeklendirildiğinde sonuçlar şaşırtıcı hale geliyor. Tüm robotun yalnızca %2’sini oluşturan robot tutucunun kütlesini önemli ölçüde azaltabilirsek ne olur?
Bir an için sadece orijinali kadar işlevsel değil, aynı zamanda önemli ölçüde daha az karmaşık bir robot tutucu tasarlayabileceğinizi hayal edin. Bu kavrayıcı sadece 5 adet karbonu azaltılmış PA 12 (Naylon 12) parçadan oluşacak ve tipik olarak kullanılan 30 alüminyum veya çelik parçadan %84 oranında daha hafif olacaktır. Sadece bu da değil, aynı zamanda %90 daha hafif olacak. Ve tahmin edin ne oldu: bir ayı aşan uzun teslim süresi yerine, bu gelişmiş tutucu sadece 2 günde üretilebilir. Kulağa hayal gibi gelebilir ama sizi temin ederim ki değil. NX™ yazılımındaki Üretken Mühendislik ile bu olasılık bugün ulaşılabilir durumda.
Eskiyi atın – tasarlayın, oluşturun ve test edin
Tasarım sürecinin köklerine bir adım geri gidelim. İnsanlık tarihinin büyük bölümünde ve hatta yakın zamana kadar, bir tasarımın doğrulanması ancak üretimden sonra, genellikle de gerçek dünya koşullarında doğrudan test edilerek mümkün olmuştur. Üretilebilirlik, estetik ve işlevsellik üçlüsü başarılı bir tasarım için her zaman çok önemli olmuştur ve bu üç unsurun da karşılanması gerekmiştir.
Doğal olarak, bir bileşenin üretilebilirliğini sağlamak, fizibiliteyi sağlamak için ilk endişe kaynağı olmuştur. Ancak bu durum genellikle inşaat sonrasında tasarımın işlevsellikten yoksun olduğunun talihsiz bir şekilde fark edilmesine yol açıyor ve inşaat yeniden başlamadan önce tasarımda değişiklikler yapılmasını gerektiriyordu. İşlevsellikle ilgili kaygılar giderildikten sonra bile tasarımın estetik gereklilikleri karşılamadığı fark ediliyor ve bu döngü tekrarlanıyordu. Ne büyük bir kaynak ve zaman kaybı!
Yeni – simülasyon-sürüşn Tasarım
Bu zorluklara yanıt olarak, tasarımcıların ve mühendislerin yenilik yapmalarına ve işlevsel gereksinimleri daha etkili bir şekilde karşılamalarına yardımcı olmak için yeni simülasyon odaklı tasarım teknikleri ortaya çıkmıştır. En önemli gelişmelerden biri, girdi sınır koşullarına ve belirli bir tasarım alanına dayalı olarak optimum malzeme dağılımını veren bir teknik olan topoloji optimizasyonudur. Ne kadar güçlü olursa olsun, bu yeni çözümler genellikle karmaşıktır ve optimizasyon teorisinin derinlemesine anlaşılmasını gerektirir. Sonuç olarak, çoğunlukla stres mühendislerini hedef alıyorlardı ve tasarımcılar tarafından erken aşama tasarım için uygun değillerdi. Ayrıca, ortaya çıkan format tasarım süreciyle uyumlu olmadığından ve sonuçları CAD formatlarında yeniden oluşturmak için manüel çaba gerektiğinden, bu araçlar yalnızca tasarım rehberliği sağlamak için kullanılabilmiştir.
Geleneksel Tasarımcı ve yeni ortaya çıkan Maker kullanıcı kişiliklerinin CAD sistemine entegre tasarımcı odaklı bir çözümden kazanacakları çok şey vardır. Böyle bir araç, özellikle erken tasarım aşamalarında sezgisel ve kullanımı kolay olmalı, kullanıcıların yapısal optimizasyon ve analiz konusunda derin bir anlayış gerektirmeden doğru kararları almalarını sağlamalıdır. NX Topology Optimizer, NX platformuna sorunsuz bir şekilde entegre edilmiş, NX’e özgü bir jeneratif mühendislik çözümü olarak bu boşluğu dolduruyor.
NX Topoloji Optimize Edici
NX Topology Optimizer’ın en önemli avantajlarından biri yukarı ve aşağı yönlü ilişkilendirilebilirliktir. Bu iki anlama gelir: girdi gereksinimlerinde yapılan herhangi bir değişiklik mevcut sonuçları bozmaz – sadece buna göre güncellenirler. Aynı şekilde, topoloji optimizasyon sonuçlarında yapılan değişiklikler de mevcut aşağı akış işlemlerini etkilemeyecektir; bunlar da bir tıklamayla güncellenecektir. Ayrıca, GPU ile hızlandırılan çözüm, geleneksel CAE tabanlı topoloji optimizasyon çözümlerine kıyasla benzersiz bir hız sunuyor.
NX Topology Optimizer tarafından üretilen sonuç formatı, NX ortamında kolayca düzenlenebilen pürüzsüz bir gövdedir ve NX ekosistemi içindeki herhangi bir sonraki işlemde kullanım için uyumludur. NX’te Üretken Tasarım kullanılarak, geleneksel tasarım süreciyle ilişkili zorluklar ve sınırlamalar etkili bir şekilde ortadan kaldırılır ve gelişmiş verimlilik ve inovasyonun önü açılır.
Kolaylaştırmak için Üretken Tasarım GELİŞİM
Peki, bundan sizin çıkarınız ne? Siemens Digital Industry Software’de Katmanlı İmalat alanında iş geliştirme uzmanı olan Dennis Nier, tasarımcıların ve mühendislik yöneticilerinin neden Üretken Tasarım çözümüne yatırım yapmaları gerektiği sorusuna kesin bir yanıt veriyor. “Tasarımcılar için Üretken Tasarım, bir güvenlik faktörü dahilinde tüm hafif bileşenleri oluşturarak erken aşamada her detayı tasarlama ve hesaplama ihtiyacını ortadan kaldırıyor.”
Üretken Tasarım, tasarım alternatiflerinin hızlı bir şekilde keşfedilmesine olanak tanıyarak ve yaratıcılığı güçlendirerek tasarım yineleme sürecini kolaylaştırır. Dennis Nier sözlerine şöyle devam ediyor: “Mühendislik yöneticileri için Üretken Tasarım’a yatırım yapmak, ürün geliştirme döngülerinin kısalması, daha düşük malzeme kullanımı, üretim maliyetlerinin azalması ve net sıfır hedefi gibi şirket direktiflerinin karşılanması gibi somut faydalar anlamına geliyor.”
Peki ya son parçanın karmaşıklığı? Bu tasarımcılar için bir endişe kaynağı olmalı mı? Dennis net konuşuyor: “Burada karmaşıklıktan bahsetmiyorum bile. Üretken tasarımla bileşenler farklı görünecek. Geometriler daha organik olacak ve artık tipik dik açılar ve bloklar içermeyecek.” NX Topology Optimizer üretime duyarlı bir çözümdür – optimizasyona sözde şekil kısıtlamalarını dahil ederek, çözüm, ister eksiltici ister eklemeli üretim olsun, amaçlanan yöntemle üretilebilir tasarımlar döndürür.
“Her şey aynı zamanda ilişkiseldir.” diye devam ediyor. “Tasarım değişiklikleri yapıldığında, değişiklik otomatik olarak Jeneratif Tasarım geometrilerine yayılıyor. Bu şekilde çok daha hızlı tasarım yinelemeleri yapabiliyorum.” Ortaya çıkan format avantajlarıyla ilgili olarak Dennis şunları söylüyor: “NX Convergent Bodies sayesinde organik yapılar da doğrudan işlenebiliyor ve diğer çözümlerde olduğu gibi her şeyi manuel olarak yeniden şekillendirmek zorunda kalmadan 3D yazıcıya gönderilebiliyor.” Dolayısıyla, başlangıçta karmaşık görünen şeyler hayatımızı çok daha kolay ve etkili hale getiriyor.
Tasarımcılar için bir başka yaygın endişe de Üretken Tasarım çözümünün öğrenme eğrisidir. “Tüm faydalarına baktığımızda, Siemens NX’teki üretken tasarım işlevselliğini öğrenmek için iyi zaman harcandığı açıkça görülüyor. Sadece metodolojisini öğrenmeniz gerekiyor ki bu da genellikle yarım gün sonra işe yarıyor” diyor Dennis. “NX Topology Optimizer’ı öğrenmek kolaydır çünkü çözüm NX’e tamamen entegre edilmiştir ve bu nedenle tanıdık kullanıcı arayüzünde de kullanılabilir” diye devam etti. “Sketch veya Edge Blend gibi iyi bilinen özellikler gibi davranır ve NX Part Navigator’da bir öğedir. Organik geometrilerin büyümesini izlemek de eğlenceli olduğu için lütfen deneyin.”
Son olarak ona NX’teki tam entegrasyon hakkında ne düşündüğünü soruyorum. “Bu mutlak bir avantaj.” diyor. “Generative Design’dan önceki ve sonraki süreç adımları optimum ve verimli bir kullanım sunuyor. Optimizasyon için NX Motion’da doğru yük durumlarının belirlenmesinden NX Performance Predictor ile son basit tasarım doğrulamasına kadar. NX Design Space Explorer ile kurulumunuz için en uygun konumu bulun, NX CAM veya NX Additive Manufacturing build preparation ile geometrilerinizi üretime hazırlayın.”
Özet
Sonuç olarak, uçtan uca Siemens Xcelerator portföyünün tamamını oluşturan pek çok yapboz parçasından biri olan NX Topology Optimizer, odağı geleneksel tasarım kısıtlamalarından performans odaklı sonuçlara kaydırıyor. Dennis Nier’in uygun bir şekilde ifade ettiği gibi “NX Topology Optimizer ile Üretken Tasarım karmaşıklığı basitleştirerek iş hayatımızı daha kolay ve daha etkili hale getiriyor.”
Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.