Behöver du veta om ett CAE-program?

Om CAE

Vad du behöver veta om ett CAE-program

Det finns flera faktorer som är ansvariga för den framgångsrika utvecklingen av modern industriell produktion. Dessa är bland annat kostnadsminskning i produktionsprocessen, förbättring av produktens kvalitet samt effektivisering och påskyndande av tiden på marknaden. Ett CAE-program (Computer-Aided Engineering) är det mest effektiva sättet att genomföra dessa. 

A CAE-programmet gör det möjligt att kombinera simulering av tekniska modeller med högpresterande databehandling. Detta minskar inte bara kostnaden och tiden för varje konstruktionscykel avsevärt, utan sparar också utvecklingstid.

På så sätt kan företag och organisationer bättre öka hastigheten på vägen mot innovativ produktion och design. Genom att ta till sig ny teknik, t.ex. SimcenterGenom att använda kvalitetsprodukter och kvalificerad personal får de en konkurrensfördel.

Objektets CAE-status

Vad är ett CAE-program?

CAE-program (Computer-Aided Engineering) är kraftfulla verktyg för teknisk analys och produktsimulering. De är mycket effektiva när det gäller att lösa många praktiska uppgifter. Datorstödd konstruktion (CAD) är vad de flesta industrier använder när de utvecklar nya produkter med hjälp av programvara. Ett CAE-program är nästa steg i denna process. 

 

CAE-programvarulösningar innebär användning av datorer och informationsteknik (IT) för att analysera och syntetisera konstruktioner. Målet med CAE-verktyg är att göra det möjligt för konstruktörer att lösa mer utmanande öppna eller integrerade konstruktionsproblem i verkligheten. Ett CAE-program kan liknas vid artificiell intelligens när det gäller automatisering av intelligenta beteenden. Rent kreativt tänkande är dock ännu inte möjligt med CAE-verktyg och bör lämnas till mänskliga konstruktörer. 

CAE-lösningar används inte bara vid utveckling av nya produkter utan även i den tekniska processen. Detta beror på att CAE-system gör det möjligt att utföra tester och simulations av produktens fysiska egenskaper utan att det behövs någon prototyp. 

Det är klokt att använda en lättanvänd CAE-programvara eller en programvara för konstruktion eftersom det inte bara sparar tid, utan också minskar de höga kostnaderna i samband med design och tillverkning av nya produkter.

Behovet av CAE-programvara

Konstruktionsanalys och syntes kan endast utföras manuellt av människor på enkla objekt med idealiska tillämpningsscenarier. De flesta läroboksproblem tillhör denna kategori.

Instruktörerna använder dessa problem för att illustrera fysikaliska principer, matematiska modeller och lösningsprocesser. Produkter och system i den verkliga världen är dock vanligtvis för komplexa för manuella lösningar på grund av sina sofistikerade geometriska former.

För moderna produkter och system är datorstödda tekniker som tillhandahålls genom CAE-programvara en integrerad del av den tekniska konstruktionen. Vid traditionell maskinkonstruktion lär sig studenterna att beräkna fysiska storheter, t.ex. spänningsfördelning, nedböjning och utmattningslivslängd, baserat på maskinelementens dimensioner och belastningsförhållanden. 

Även om manuella beräkningar är systematiska och okomplicerade är de mycket omständliga och felbenägna för konstruktörerna. Dessutom är det opraktiskt när geometrin blir komplex eller när det finns ett stort antal designkandidater i lösningsområdet att utvärdera och jämföra. En CAE-applikation är det idealiska teknik- och programvaruverktyget när det finns flera konstruktioner och olika begränsningar och den bästa lösningen måste identifieras. 

 

CAE analyserar
CAE-bryggan till Simcenter

CAE-programvara och -tillämpningar stöder ett brett spektrum av tekniska fenomen:

  •  Finita elementanalyser (FEA) för att analysera spänningar och dynamik i komponenter och sammansättningar.

  •  Termisk och fluid-analys med hjälp av beräkningsdynamik (CFD).

  •  Kinematik och dynamisk analys av mekanismer (dynamik för flera kroppar).

  •  FEA eller en boundary element-metod (BEM) för att göra akustikanalyser.

  • Mekatronisk systemkonstruktion inom flera områden genom 1D CAE eller mekatronisk systemsimulering.

  •  Mekanisk händelsesimulering (MES)

  •  Analys av kontrollsystem

  •  Modellering och simulering av tillverkningsprocesser, t.ex. gjutgods, formar och pressar.

  •  Förbättringar av produkter eller processer

Fördelarna med ett CAE-program

För några år sedan, Datorstödd teknik (CAE) användes främst för avancerad forskning, produktutveckling och andra nischade uppgifter som krävde simulering och optimering. 

I dagens värld har CAE-program dock ett mycket bredare användningsområde. Det används faktiskt dagligen av konstruktörer och ingenjörer för att underlätta och påskynda hela produktutvecklingsprocessen. 

CAE kommer att bli ännu mer sofistikerad i framtiden, vilket gör det möjligt för konstruktörer att modellera allt mer komplexa konstruktioner och förkorta den tid det tar att bygga en produkt.

Ett smart CAE-program, t.ex. Simcenter, löser inte bara komplexa konstruktionsproblem, utan automatiserar också en stor del av det tunga beräkningsarbete som är förknippat med utformning av nya produkter.

Detta gör att designers kan fokusera på mer produktivt arbete, samtidigt som det ger dessa övertygande fördelar:

  • I stället för fysiska prototyper kan datorsimulering användas för att utvärdera och förfina designkandidater.

  • Med hjälp av ett CAE-program kan man få insikter om prestanda i de tidiga utvecklingsstadierna när det är billigare att göra konstruktionsändringar.

  • Teknikgrupper kan hantera risker och förstå konsekvenserna av konstruktioner med hjälp av CAE.

  • Genom att integrera CAE-data och -processer kan en större grupp ingenjörer dra nytta av insikter om prestanda och förbättra konstruktioner.

  • Genom att identifiera potentiella problem och eliminera dem kan ett CAE-program bidra till att minska garantierna. Om det integreras på rätt sätt i produkt- och tillverkningsutvecklingen kan det också leda till att problem löses tidigare, vilket kan leda till en dramatisk minskning av kostnaderna för produktens livscykel.

  • Det är möjligt att fatta beslut om utformning på grundval av data.

CAE-modell

Användning av ett CAE-program för simulering

Redan på 1950-talet användes datorer för produktutveckling. Tanken med dessa datorprogram var att ersätta ritbord, vinkelmätare, fransktalande kurvor och andra ritverktyg med teknisk programvara som skulle göra det enklare att skapa och ändra konstruktioner. 

Simcenter Nastran är en permanent finita element-metod (FEM) för beräkningsprestanda, noggrannhet, tillförlitlighet och skalbarhet.

I dag används CAE-programmen inte bara för konstruktion, utan även för att simulera olika scenarier för nya konstruktioner. Detta har visat sig vara enormt värdefullt när det gäller validering och perfektionering av utformningen av olika produkter. 

Exempel på CAE-simulering

Simulering med hjälp av programvara för datorstödd teknik (CAE) har t.ex. gjort det överflödigt att köra in en bil i en barriär upprepade gånger för att analysera resultaten. Ingenjörer kan i stället utföra virtuella krocktester så många gånger de vill med hjälp av mycket kapabla datorer och CAE-programvara. De kan sedan optimera konstruktionen så att fordonet blir säkrare. Tänk på de betydande tidsbesparingar och ekonomiska besparingar som CAE-programvaran erbjuder, allt tack vare kraften och värdet av simulering. 

Nu är det vanligt att ingenjörer använder CAE-programvara som t.ex. Simcenter för simulations. Detta är den idealiska programvaran för att skapa nya konstruktioner och sedan optimera dem genom iterativ testning och simulations. Detta gör det möjligt för CAE-ingenjörer att förbättra prestanda, ergonomi, kostnad och överkomlighet. Det säkerställer också att nya produkter tillverkas effektivt.

Det skulle vara korrekt att säga att simulations med hjälp av CAE-programvara är ledande när det gäller att förkorta tidsgränserna för produktutveckling. De är ryggraden i otaliga innovativa konstruktioner och produkter som syftar till att optimera hållbarhet, effektivitet och kvalitet.

Mer sofistikerade CAE-verktyg

Tack vare framväxten av programvaruverktyg och CAE-programvara som automatiserar alla de bästa konstruktionsmetoderna och tillhandahåller sofistikerade analysfunktioner kan ingenjörer nu fokusera mer och mer på uppgifter av högt värde. 

Som ett resultat av detta har produktiviteten inom produktutveckling förbättrats avsevärt. Utveckling och testning påskyndas tack vare att ingenjörerna inte längre behöver mata in data manuellt i ett system. Produktingenjörer och CAE-ingenjörer kan därför skapa nya konstruktioner, testa och simulera nya produkter och utveckla nya problemlösningsmöjligheter för produkter som har en färdig marknad.

Framtiden för datorstödd teknik (CAE)

De nuvarande trenderna inom CAE-världen förväntas växa och fortsätta under den närmaste framtiden. Till exempel Demokratisering av eviga licenser. som för närvarande säljs av företag som arbetar med datorstödd teknik. Det finns ett antal prova-och-gratis CAE-program som finns på marknaden, och många som gör det möjligt för användarna att betala när de går. Dessutom innebär molntjänster att programmet för datorstödd teknik kan användas var som helst och när som helst, oberoende av användarens datorutrustning.

Systemmodellering med hjälp av CAE-program är en annan trend som håller på att ta fart. Det är ganska vanligt att ingenjörer konstruerar och analyserar komponenter eller sammansättningar, men det är sällsynt med en fullständig systemanalys med hjälp av ett CAE-program. Fler CAE-experter använder dock teknik och programvara för att testa hela system. På så sätt säkerställs att hela enhetens prestanda kan analyseras. Ett exempel kan vara att flera separata enheter i ett fartyg testas för att säkerställa att de uppfyller målen för konstruktion och drift. Inom en nära framtid kommer fler tester att inriktas på att analysera resultaten från ett helt fartyg och dess beteende under olika förhållanden.

Tidigare var CAE-ingenjörer tvungna att skapa en ny analys vid varje ny design iteration eller nytt produktprojekt. Framtidens CAE-program kan göra det möjligt för ingenjörer att hämta historiska data från tidigare simulations. I kombination med analys och automatisering kommer de att kunna förstå konstruktionens styrkor och svagheter.

Slutsats

Framtiden för datorstödd teknik (CAE) är ljus. Dagens produktutvecklare och ingenjörer använder sig rutinmässigt av ett CAE-program (Computer-Aided Engineering) när de utformar, utvecklar och simulerar en ny produkt. 

Detta minskar radikalt tid, kostnader och resurser. Det frigör också tid för att fokusera på att genomföra och testa datadrivna förbättringar och analyser. Slutresultatet är en produkt som uppfyller målen för utformning och drift, som är kostnadseffektiv att tillverka och som i slutändan säkerställer varumärkesskydd och lojalitet samt större kundtillfredsställelse.

Moderna organisationer som vill gå i bräschen för innovation och hållbarhet gör klokt i att införa ett program för datorstödd teknik och ge sina konstruktörer och utvecklare de verktyg de behöver för att göra mer och bättre.

CAE-modell

Carl Wanngård, M.Sc.

Account manager och affärsutvecklare
+46 731 473 320
carl.wanngard@volupe.com

VOLUPE

Lukas Johansson, M.Sc.

Account manager och affärsutvecklare
+46 704 466 297
lukas.johansson@volupe.com

VOLUPE

Kundsuccé och support

Volupes program för kundframgång omfattar regelbundna tekniska uppföljningsmöten med vår Customer Success Manager Carl Stenson. Vi går igenom vilka projekt du har genomfört, vad du ser framför dig och hur vi kan stödja dig på bästa möjliga sätt. Alla våra kunder kommer att utses till en dedikerad supporttekniker som kommer att vara din första kontaktpunkt och bära med sig relevant erfarenhet från din bransch och hur software kan användas effektivt och noggrant.

Fallstudie STAR CCM

Framgångsberättelser

Lär dig hur vi har samarbetat med olika kunder och hur de har använt software och våra lösningar framgångsrikt i olika projekt.

Kom igång Star CCM+

Hur du kommer igång

Volupe har utvecklat en komplett kundorienterad process för att få in dig som ny användare av Simcenter STAR-CCM+. Läs mer om hur denna process är definierad.

sv_SESwedish