Чтобы реализовать весь потенциал проектирования на основе моделирования, о котором мы говорили в предыдущем посте , нужно быть готовым к серьезным переменам.
Современные рабочие станции, оснащенные новейшим оборудованием, позволяют быстрее вычислять сложные модели.
Однако реальная польза заключается не только в простом ускорении, но и в совершенно новом уровне симуляции.
Его можно использовать в процессах проектирования, обеспечивая важное преимущество по мере того, как продукты становятся более сложными и конкуренция возрастает. С помощью моделирования компании могут выявлять и решать более сложные многоэтапные проблемы и анализировать больше идей.
Моделирование — отличный инструмент исследования для любого проекта, позволяющий исследовать и изучать множество различных вариантов и в конечном итоге создавать более инновационные продукты.
Благодаря возможностям современных рабочих станций и вычислительных кластеров инженеры также смогут применять высокоточное моделирование всех аспектов и деталей конструкции на протяжении всего жизненного цикла продукта.
Ранее этот подход поддерживался только средами HPC. Теперь инженеры могут быстро перейти к следующей итерации проекта и определить, как изменения влияют на достижение ключевых целей.
Давайте посмотрим, как это происходит на практике.
Значительную часть информации, необходимой для подготовки данного материала, предоставили наши партнеры из компании.
КОМСОЛ – производитель программных решений для численного моделирования.
Пример 1: Cypress Semiconductor
Инженеры компании Cypress Semiconductor, ведущего производителя сенсорных и встраиваемых систем, традиционно используют программное обеспечение COMSOL Multiphysicals для различных исследовательских и проектных проектов.Моделированием занимались исключительно специалисты по исследованиям и разработкам, а другие команды, занимающиеся разработкой продукта, включая службу поддержки клиентов, не использовали преимущества виртуального прототипирования.
Однако именно этот отдел служит ключевым каналом связи с клиентами Cypress Semiconductor, компании, чьи сенсорные экраны широко используются в смартфонах, бытовой технике и автомобилях.
После внедрения современных рабочих станций и новой версии программного обеспечения организация стала использовать Среда разработки приложений (Application Builder) от COMSOL, который упростил процесс проектирования сенсорных экранов.
Компания Cypress Semiconductor начала использовать приложение, созданное с помощью COMSOL Application Builder, для оптимизации процессов проектирования сенсорных экранов.
Используя Среду разработки приложений и COMSOL Server (продукт для запуска приложений через Интернет), инженеры разных подразделений разрабатывают окончательный дизайн устройств в приложениях, специально созданных отделом исследований и разработок.
Это позволяет службе поддержки также принимать участие в моделировании, но с настройками, отображающими только необходимые параметры модели.
Одно из таких приложений было разработано для проектирования емкостных сенсорных датчиков.
Пользователи могут менять в нем параметры, от расположения пальца до толщины различных слоев сенсора, но у них нет доступа ко всей модели.
Приложение рассчитывает матрицы емкостей, которые являются важной характеристикой конструкции датчика, а также отображает распределение напряжения.
Пользовательский интерфейс имеет раскрывающийся список, из которого можно легко выбрать решение, соответствующее различным настройкам датчика.
Какой результат? Cypress Semiconductor не только создает общую модель сенсорного экрана для потребительских товаров, но и создает приложения для широкого спектра продуктов, чтобы пользователи могли настраивать нужные им параметры.
Благодаря новому программному обеспечению для моделирования сотрудники службы поддержки могут легко обновлять параметры модели, не сталкиваясь со сложностями моделирования и не дожидаясь помощи инженеров по исследованиям и разработкам.
Теперь проекты могут реализовываться в индивидуальном порядке, что позволяет разработчикам более гибко реагировать на потребности клиентов.
Компания создает множество различных приложений для разных типов сенсорных экранов.
Таким образом, его служба поддержки быстро и легко решает сложные вопросы и предоставляет отличный сервис.
Пример 2: Arkansas Power Electronics International
Производитель электроники Arkansas Power Electronics International (APEI) использует программное обеспечение среды разработки приложений COMSOL, чтобы расширить доступ пользователей к возможностям моделирования и ускорить процесс проектирования.Раньше команда инженеров была узким местом в моделировании, поскольку она в первую очередь отвечала за создание и запуск моделей, даже тех, которые запрашивали другие коллеги.
Сегодня инженеры компании разрабатывают приложения, которые позволяют коллегам самостоятельно, без длительного обучения, проводить исследования с помощью моделирования.
Одно из приложений, созданных с помощью Application Builder, помогает рассчитать силу тока предохранителя и допустимую нагрузку по току для соединений полупроводниковых устройств.
В приложении APEI любой пользователь может выбрать подходящие значения диаметра проводника, геометрии дуги и количества проводников, чтобы определить максимальный ток до того, как произойдет перегрев.
Раньше разработчику моделей приходилось создавать модель для анализа повышения температуры в различных условиях.
Приложение теперь использует параметрический метод: пользователь видит, как количество проводников влияет на пиковую температуру при заданном токе.
Раньше экспертам приходилось искать значения в таблицах, но теперь эти таблицы встроены в программное обеспечение COMSOL Multiphysical. Следует отметить, что результаты более точны, поскольку информация, представленная в заявке, формируется в индивидуальном порядке.
Теперь компания планирует расширить количество приложений для моделирования, встроенных в среду разработки приложений, включая тепловые характеристики сборок, проектирование индукторов и трансформаторов, а также анализ компоновки.
Пример 3: Центр производственных технологий
Центр производственных технологий (MTC) специализируется на инновациях и продвижении передовых технологий проектирования продукции.Его задача — преодолеть разрыв между концепцией и коммерческой версией продукта.
Один из последних проектов MTC – оценка потенциала аддитивной технологии под названием Shaped Metal Deposition (SMD).
Эта технология обещает преимущества перед порошковым аддитивным производством и использованием нескольких материалов в одной детали.
Программное обеспечение COMSOL с графическим интерфейсом для построения вычислительных моделей.
В ходе разработки стало ясно, что тепловое расширение, возникающее в результате этого метода, иногда приводило к непредвиденным результатам.
С помощью Application Builder компания MTC создала приложение для моделирования, применяющее термомеханический анализ.
Это позволяет прогнозировать термические остаточные напряжения и деформации, возникающие в результате термоциклирования SMD. 
Приложение Shaped Metal Deposition (SMD) было создано с использованием Среды разработки приложений в COMSOL Multiphysical. Он позволяет рассчитывать остаточные напряжения, возникающие в процессе изготовления, и прогнозировать отклонения параметров детали.
Это приложение помогает определить, будут ли процессы осаждения производить детали, соответствующие заданным допускам.
Пользователи без опыта моделирования могут легко экспериментировать с геометрией, источниками тепла, траекториями осаждения и материалами, не понимая сложностей построения модели.
Как внедрить моделирование в проектной компании?
Программное обеспечение для «массового моделирования» не только появилось на рынке, но и стало вполне доступным.Это означает, что высокопроизводительные рабочие процессы проектирования теперь могут быть реализованы широким кругом организаций.
Остаётся только направить работу в правильное русло – внедрить процесс проектирования, основанный на моделировании.
Моделирование — мощный инструмент. Он может быть преобразующим, если в нем нет узких мест и он доступен всем пользователям, участвующим в проектировании.
Благодаря обновленному программному обеспечению и более мощным рабочим станциям компании демократизируют моделирование и привносят дух сотрудничества в рабочие процессы проектирования.
Но этот путь потребует важных шагов: Шаг 1: Обучите руководство и пользователей.
Объясните преимущества нового рабочего процесса, основанного на моделировании, и покажите, чего можно достичь посредством командной работы.
В качестве примера приведите практический пример, демонстрирующий, как новый рабочий процесс будет способствовать инновациям и гибкости проектирования.
Шаг 2: Представьте результаты.
Демонстрируя простоту использования программного обеспечения для моделирования и противопоставляя его традиционным рабочим процессам, вы можете заручиться поддержкой пользователей.
Это поможет внести необходимые изменения в ваш текущий стиль совместной работы.
Шаг 3: Рассчитайте рентабельность инвестиций.
Для принятия решения руководству нужны конкретные цифры.
Чтобы его убедить, необходимо оценить эффект от использования современного оборудования и внедрения специализированных приложений для моделирования.
Помимо стоимости аппаратного и программного обеспечения, в расчет стоит добавить ориентировочную экономию времени отдела исследований и разработок.
Согласно нашим исследованиям, моделирование способно ускорить работу пользователей в шесть раз, поэтому вам нужно умножить среднюю зарплату каждого участника рабочего процесса на 6: так вы легко сможете посчитать будущую экономию.
При этом увеличение скорости моделирования не учитывает экономию от реализации распределенных управляемых рабочих процессов.
Вы можете подсчитать экономию времени, исключив повторяющиеся задачи анализа в нескольких отделах.
А чем больше людей будут параллельно выполнять больше задач по моделированию, тем быстрее окупятся ваши инвестиции, а время выхода на рынок сократится.
Компания получит конкурентное преимущество в бизнесе.
Шаг 4. Получите поддержку руководства.
Пусть он возглавит усилия по управлению изменениями.
С помощью руководства вы сможете оценить, готова ли компания оптимизировать рабочие процессы на основе моделирования и не пора ли внедрять моделирование в массы.
Это приложение создано с помощью COMSOL Application Builder. Он позволяет определить характеристики излучения круглой рупорной антенны с целью их улучшения за счет изменения геометрии.
И напоследок — конфигурации компьютеров и сравнение производительности вычислений на примере моделей акустических систем различной сложности для салонов автомобилей: 
На сегодняшний день создано более 800 примеров моделей и приложений COMSOL Multiphysicals, которые используются в самых разных областях, включая электротехнику, механику, гидродинамику и химию.
А современные рабочие станции подходят для самых сложных сред многопоточных/многозадачных приложений, требующих высокопроизводительных вычислений, включая приложения для проектирования, создания цифрового 3D-контента и научных расчетов.
Теги: #Компьютерное оборудование #моделирование #Dell #Настольные компьютеры #рабочие станции #precision #COMSOL
-
Новости От Animal And Discovery
19 Oct, 24 -
Как Вы Относитесь К Сети Биткойн?
19 Oct, 24
