Thiết Kế Theo Hướng Mô Phỏng Cho Sản Xuất Là Gì?
[ Thinksmart – Công nghệ mô phỏng ] Khi công nghệ mô phỏng ngày càng trở nên phổ biến hơn trong việc mô hình hóa sản phẩm trong thế giới thực. Các công ty ngày càng đón nhận những lợi ích của việc thiết kế theo hướng mô phỏng, tối ưu hóa và thử nghiệm ảo. Với nỗ lực tăng cường đổi mới, cắt giảm chi phí và hợp lý hóa quy trình thiết kế và sản xuất. Việc thực hiện các phương pháp mô phỏng trong suốt quá trình phát triển sản phẩm đã được chứng minh là chìa khóa để dẫn đầu đối thủ.
Tuy nhiên, Các doanh nghiệp thường bỏ qua quá trình thiết kế mô phỏng trong quy trình sản xuất thực tế. Một thiết kế trên màn hình máy tính có thể không khớp chính xác với những gì cuối cùng được sản xuất ra hoặc các chi tiết bộ phận không thể thực hiện được bằng phương pháp sản xuất đã chọn, có rất nhiều phương pháp sản xuất như là: Đúc, Làm khuôn, đùn, kéo, nén… Sự khác biệt giữa nguyên mẫu ảo và vật lý cuối cùng có thể trở thành gánh nặng lớn ở giai đoạn về sau trong quá trình phát triển sản phẩm. Ví dụ, trung bình, việc sửa chữa các khiếm khuyết trong quá trình thử khuôn sẽ làm tăng thêm 26% tổng chi phí của khuôn. Theo một cuộc khảo sát do Thinksmart thực hiện, việc lựa chọn quy trình sản xuất, vật liệu được sử dụng và dung sai máy có thể ảnh hưởng đáng kể đến những thiết kế nào có thể được sản xuất hiệu quả và bộ phận đó hoạt động tốt như thế nào so với đối tác ảo của nó.
Phương pháp thử thực nghiệm có thể gây khó khăn cho việc lường trước các vấn đề sản xuất và biết cách tốt nhất để sửa chúng. Điều này thường dẫn đến việc các nhóm kỹ sư dành nhiều thời gian và nguồn lực để sửa đổi thiết kế và thử nghiệm lại vật lý các nguyên mẫu mới. Kết quả là các bộ phận có nguy cơ quá tải, tăng thêm chi phí và tác động tiêu cực đến hiệu suất.
Ngược lại, phương pháp tiếp cận thiết kế theo hướng mô phỏng cho sản xuất (SDfM) cung cấp thông tin chi tiết về khả năng sản xuất trực tiếp đến tay các nhà thiết kế sản phẩm. Các sai sót trong thiết kế có thể được phát hiện và sửa chữa sớm, cho phép người dùng tự tin thiết kế theo phương pháp sản xuất mà họ đã chọn. Thiết kế để sản xuất ngay lần đầu tiên giúp đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn và cho phép khám phá quy trình làm việc hiệu quả hơn về chi phí cho sản xuất phụ gia, đúc, đúc, tạo hình kim loại, v.v.
Nội dung chính
Giải quyết các thách thức Thiết kế bằng Mô phỏng
Khi thiết kế sản phẩm, các nhà sản xuất thường gặp phải những thách thức liên quan đến chi phí, tốc độ phát triển và sản xuất cũng như duy trì chất lượng trên quy mô lớn. Thay vì di chuyển qua lại giữa các công cụ CAD và mô hình mô phỏng, người dùng muốn thực hiện đánh giá nhanh chóng mà không cần phải là chuyên gia CAE.
Altair Inspire ™ rất phù hợp cho thiết kế và mô phỏng trả trước, cho phép các nhóm cộng tác, nhanh chóng đánh giá và sửa đổi thiết kế, đồng thời nhanh chóng hội tụ trên một con đường tối ưu về phía trước.
Mỗi loại trong số bốn loại trên – thiết kế, vật lý, ý tưởng và tối ưu hóa, và khả năng sản xuất – đóng một vai trò quan trọng trong sự thành công của một thiết kế. Dòng sản phẩm Inspire cung cấp cho người dùng tất cả các công cụ này cùng nhau trong một giao diện người dùng thống nhất.
Sức mạnh phân tích và mô phỏng Giải quyết cho mọi bước
Truyền cảm hứng cho người dùng không bao giờ phải thỏa hiệp độ chính xác về tốc độ vì các bộ giải Altair đáng tin cậy cung cấp năng lượng cho tất cả các công cụ trong nền tảng. Ví dụ, phân tích cấu trúc có thể được chạy với Altair SimSolid ™ , được tích hợp vào Inspire. Điều tương tự cũng xảy ra đối với phân tích động lực học nhiều người và tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Các bộ giải phân tích cấu trúc và mô phỏng chuyển động động của Altair cũng được tích hợp với Inspire, giúp việc tạo hình học, tối ưu hóa cấu trúc và đánh giá các cơ chế trở thành một quy trình liền mạch.
Tích hợp Thiết kế với Sản xuất
Altair cung cấp một bộ công cụ mô phỏng độc đáo cho các nhà sản xuất ở mọi cấp độ kinh nghiệm để đánh giá tính khả thi của sản phẩm, tối ưu hóa quy trình sản xuất thông qua SDfM và chạy thử nghiệm ảo cho nhiều quy trình sản xuất truyền thống, trừ và cộng. Người dùng có thể xác nhận sớm các thiết kế trong quá trình sản xuất với sự đơn giản và khả năng chi trả của phần mềm mô phỏng, cũng như sử dụng công nghệ tối ưu hóa với các ràng buộc sản xuất cụ thể để thiết kế các sản phẩm tốt hơn, hiệu quả hơn.
Tạo thiết kế, mô phỏng và phân tích kết quả với Altair Inspire ™
Sản xuất phụ gia
Hãy lấy ví dụ như in 3D. Phần mềm sản xuất phụ gia Altair (AM) không chỉ tạo ra các nguyên mẫu độc đáo và cung cấp một chuỗi công cụ mô phỏng mạnh mẽ để hỗ trợ các thiết kế sản xuất. Altair Inspire Print3D có thể cắt giảm chi phí phát triển sản phẩm và AM bằng cách giảm sử dụng vật liệu, thời gian in và xử lý hậu kỳ. Nó cũng cung cấp một bộ công cụ nhanh chóng và chính xác để thiết kế và mô phỏng quy trình của các bộ phận làm nóng chảy bằng laser chọn lọc (SLM).
Bằng cách sử dụng Altair HyperWorks ™, đã sắp xếp hợp lý thiết kế của cấu trúc cột tháp động cơ lớn bằng cách sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết để giảm trọng lượng của cấu kiện.
Khuôn Đúc
Có thể dễ dàng thực hiện quá trình ép phun nâng cao thông qua quy trình làm việc gồm năm bước với Khuôn mẫu Altair Inspire . Kiểm tra ảo, xác nhận, hiệu chỉnh và tối ưu hóa thiết kế đúc là tất cả các tính năng trong phần mềm, cung cấp thông tin chi tiết để đánh giá khả năng sản xuất bộ phận đúc phun. Các lỗi sản xuất thông thường như cong vênh, vết lõm, và các vết chập có thể được các nhà thiết kế và kỹ sư thiết kế sản phẩm sửa chữa sớm, rất lâu trước khi khuôn được tạo ra.
Tổng quan về ép phun
Kim Loại Hình Thành
Altair Inspire Form cung cấp một giải pháp tích hợp đầy đủ để tăng cường tạo hình kim loại tấm, tính khả thi của sản phẩm, phân tích quy trình chi tiết và sản xuất thử ảo. Là một môi trường mô phỏng dập hoàn chỉnh, các kỹ sư sản phẩm và quy trình có thể sử dụng bộ giải gia tăng có khả năng mở rộng cao của phần mềm để phân tích chính xác dòng vật liệu, sự phân tách, nếp nhăn, kim loại rời và độ đàn hồi. Bộ giải hỗ trợ tạo và cắt nhiều tầng và cho phép sản xuất các bộ phận chất lượng cao trong giao diện người dùng trực quan và hiện đại.
Altair Inspire Form dùng thử dập ảo
Vật Đúc
Nhanh, chính xác và giá cả phải chăng, Altair Inspire Cast là công cụ duy nhất phục vụ cho người mới bắt đầu cũng như các chuyên gia, từ nhà thiết kế sản phẩm đến kỹ sư đúc. Các mẫu quy trình có hướng dẫn cung cấp năm bước dễ dàng để mô phỏng khuôn trọng lực, cát trọng lực, đầu tư, áp suất cao, đúc khuôn áp suất thấp và đổ nghiêng.
Tổng quan về Altair Inspire Cast
“Chúng tôi đã tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí khi sử dụng Altair Inspire Cast: 5.000-10.000 € và 3 tuần để dùng thử thực tế so với 500-600 € và 1 ngày mô phỏng trong Altair Inspire Cast.”
Altair Inspire Extrude là một nền tảng dễ sử dụng cho cả mô phỏng đùn kim loại và polyme. Sử dụng Inspire Extrude Metal, CAD có thể nhanh chóng bị loại bỏ và sửa đổi bên trong công cụ, đảm bảo biến dạng biên dạng tiềm ẩn, hư hỏng do lệch, nhiễm bẩn phụ trợ, khuyết tật mối hàn, mối hàn đường nối xấu, kích thước hạt xấu, chất lượng biên dạng quá nhiệt và chất lượng bề mặt kém các vấn đề được sửa chữa sớm trong quá trình phát triển. Với Inspire Extrude Polymer, người dùng có thể nâng cao hiểu biết của họ về cách các tính năng cấu hình và các biến quy trình tương tác với bất kỳ hợp kim kim loại cụ thể nào. Tìm hiểu thêm về cách có thể thực hiện quy trình làm việc Extrude Metal, được thể hiện bằng quy trình công việc điển hình cho mô phỏng đùn kim loại.
Tổng quan về Altair Inspire Extrude Polymer
Tạo bọt Polyurethane
Với Altair Inspire PolyFoam , các nhà sản xuất có thể sớm mô phỏng hiệu quả quy trình đúc và tạo bọt Polyurethane để cải thiện chất lượng sản phẩm và thời gian chu kỳ, đồng thời giảm chi phí gia công lại phế liệu và dụng cụ. Phần mềm có khả năng bơm đồng thời nhiều bọt vào cùng một khuôn và cho phép mô phỏng nhanh chóng và chính xác các thành phần bọt khác nhau. Quy trình làm việc gồm 5 bước , dễ sử dụng với Inspire PolyFoam đảm bảo rằng các thiết kế sản phẩm xốp có thể được xác nhận nhanh chóng và hiệu quả.
Áp dụng mô phỏng của Altair cho Sản xuất
Khi phát triển một sản phẩm mới, các nhà sản xuất muốn chắc chắn rằng quá trình phát triển của họ sẽ hiệu quả nhất có thể. Với cách tiếp cận SDFM, các nhà thiết kế sản phẩm có thể tự tin vào phương pháp sản xuất đã chọn của họ vì các lỗi thiết kế có thể được phát hiện sớm hơn nhiều và sửa chữa trước khi thực hiện bất kỳ quá trình tạo mẫu vật lý nào. Việc thực hiện mô phỏng sớm cho phép các kỹ sư tạo ra các sản phẩm sáng tạo, có thể sản xuất được bắt đầu từ giai đoạn sản xuất sớm nhất. Các sản phẩm của Altair Inspire ™ bao gồm tất cả các khía cạnh của sản xuất, từ đúc và tạo bọt PU, đến đùn và tạo hình kim loại, cho phép thiết kế nhanh chóng, tổng quát cho tất cả các quy trình sản xuất.
Nhấp vào đây để tìm hiểu thêm về các giải pháp sản xuất của Altair.
>> Tìm hiểu thêm về công nghệ mô phỏng tại Thinksmart:
Kỹ Sư Mô Phỏng Làm Gì? Cơ Hội Việc Làm Cho Kỹ Sư Mô Phỏng Kỹ Thuật CAE Việt Nam
