Машиностроение: Современные инструменты

Большинство механических компаний стали применять программное обеспечение инженерной системы автоматизированного инжиниринга (CAE) в существующей конструкции и анализа процессов, включая 2D и 3D моделирования дизайна автоматизированного (САПР). Этот метод имеет много преимуществ, в том числе более простую и всеобъемлющую визуализацию продукта, возможность создавать сборки виртуальных деталей, а также простоту использования при проектировании интерфейса и допусках соединений.

Другие программы CAE, которые широко используются в машиностроении, включают инструменты управления жизненным циклом продукта (PLM) и инструменты анализа, используемые для выполнения сложных симуляций. Инструменты анализа могут использоваться для прогнозирования реакции продукта на ожидаемые нагрузки, в том числе на усталость и производительность. Эти инструменты включают анализ методом конечных элементов (FEA), вычислительную гидродинамику (CFD) и автоматизированное производство (CAM).

Используя программы CAE, команда разработчиков станков может быстро и недорого выполнить процесс проектирования во время разработки продукта, тем самым улучшив соответствие затрат, производительности и других ограничений. Нет необходимости создавать физический прототип до тех пор, пока проект не будет завершен, что позволит исследовать сотни или тысячи потенциальных решений вместо очень небольшого числа. Кроме того, программы CAE-анализа могут моделировать сложные, не разрешаемые вручную физические явления, такие как вязкоупругость, сложные контакты между соприкасающимися поверхностями или неньютоновские жидкости.

Поскольку машиностроение начинает сливаться с другими дисциплинами, такими как мехатроника, многопрофильная оптимизация проектирования (MDO) используется с другими программами CAE для автоматизации и улучшения итеративного процесса проектирования. Инструменты MDO дополняют существующие процессы CAE, позволяя продолжать оценку продукта даже в нерабочее время. Они также используют сложные алгоритмы оптимизации для более разумного изучения возможных подходов к проектированию, часто находя более эффективные, инновационные решения сложных междисциплинарных проблем проектирования.