Una delle sfide più complesse per tecnici e progettisti è quella di sapersi misurare in contesti in rapida evoluzione come quelli attuali – che si espandono costantemente verso nuove frontiere nello sviluppo prodotto.
La simulazione CAE o CAE simulation supporta il team di sviluppo prodotto lungo le fasi della progettazione:
- scelta del materiale
- studio dei componenti
- valutazione di proprietà meccaniche, strutturali e qualitative
- ottimizzazione e potenziamento delle performance
In che modo questo supporto - che offre una visibilità così ampia - impatta su standard di sviluppo, performance e ROI? Ne parliamo nell’articolo di oggi.
Il valore aggiunto della CAE simulation per la progettazione e lo sviluppo prodotto
La CAE simulation (da Computer-Aided Engineering) è una disciplina che si serve di software informatici per simulare le prestazioni di un oggetto o processo; l’obiettivo è quello di favorire lo sviluppo e l’ottimizzazione di prodotti sempre più complessi, efficienti ed affidabili.
In molti casi, la simulazione CAE riesce a sostituirsi alla valutazione dei prototipi fisici oppure contribuisce a ridurne l’uso in tutte quelle situazioni in cui è necessario convalidare e omologare i sistemi attraverso test fisici.
I progetti condotti tramite software sono analizzati, interpretati e, di conseguenza, perfezionati a livello informatico. In questo modo, si raggiungono importanti risultati in termini di:
- costi
- time to market
- rapidità di progettazione e realizzazione
- competitività e reputazione
Computer-Aided Engineering: in che modo incrementa l’efficienza
La CAE simulation prevede due fasi; la prima è dedicata alla preparazione e modellazione della geometria - in altre parole si provvede alla rappresentazione del sistema a partire dalle sue proprietà fisiche e materiali. Questa prima fase può anche essere importata direttamente dal CAD. Si passa poi alla risoluzione del problema applicato alla geometrica, quindi i risultati dell’analisi vengono trasmessi agli analisti per la loro revisione e valutazione
Ecco le principali discipline ingegneristiche CAE che contribuiscono alla realizzazione di prodotti migliori e performanti:
- analisi agli elementi finiti (FEM)
- fluidodinamica computazionale (CFD)
- analisi multi-body
- analisi elettromagnetica
- analisi di sistema
- analisi processi di fonderia e forgiatura
Come abbiamo anticipato, la simulazione CAE riserva molti benefici alle imprese; si riducono infatti i tempi e i costi associati allo sviluppo del prodotto, anche grazie all’eliminazione o alla riduzione dei prototipi fisici.
In che modo?
La simulazione su modelli matematici permette agli ingegneri di avere visibilità sul comportamento del sistema, fin dalle prime fasi di design del prodotto. Integrare la disciplina in questo momento preciso della progettazione permette di apportare modifiche al progetto, senza grossi impatti sui costi e il time to market.
Soprattutto in una fase preliminare, queste informazioni risultano particolarmente preziose, supportando un’attenta valutazione delle prestazioni e aiutando ad abbattere anche eventuali rischi, come la probabilità di incorrere in difetti progettuali ed esecutivi.
Il modello matematico risulta così efficiente, perché si basa su dati puliti, accurati e affidabili, che possono essere utilizzati in modo intelligente per identificare e risolvere le possibili criticità.
Con la simulazione in ambiente virtuale, il ciclo di vita del prodotto si accorcia notevolmente e risulta anche meno costoso per l’azienda, che può affrontare in modo tempestivo le diverse sfide dello sviluppo prodotto.
Tempistiche, qualità e saving economico sono variabili sempre più cruciali e strategiche per l’azienda nell’era moderna; avere l’opportunità di monitorarle con strumenti all’avanguardia è la chiave per mantenersi competitivi e forti all’interno dei mercati di riferimento.
L’ambiente di testing virtuale è una disciplina avviata già da molti anni, tuttavia oggi assume ancor più valore grazie alle continue migliorie e novità dei software di simulazione e l’aumento della potenza di calcolo dei computer.
Questi sistemi sono in grado di rappresentare un modello matematico con incredibile precisione e minuzia di particolari; è ormai sicuro che la simulazione virtuale trainerà lo sviluppo di prodotti e processi sempre più complessi e performanti in futuro grazie allo sviluppo di modelli numerici ancora più complessi e integrati.
La CAE simulation è uno strumento prezioso per condurre simulazioni in ambiente virtuale e raggiungere in breve tempo gli obiettivi di business, abbattendo errori e ostacoli alla progettazione.
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