8 812 123 45 67
Преимущества моделирования физических процессов на ранних стадиях проекта

В статье рассмотрены преимущества использования компьютерного моделирования физических процессов на ранних стадиях проектирования по сравнению с традиционным подходом к проектированию.

Преимущества использования компьютерного моделирования физических процессов на ранних стадиях проектирования уже многократно были продемонстрированы на практике. Лучшие в своем классе компании-лидеры сегодня именно таким образом используют компьютерное моделирование, что позволяет им разрабатывать инновационную продукцию опережая конкурентов. Однако, как обычно, крайне важны детали применения технологий моделирования, которое необходимо встроить в процесс разработки продукции, изменив существующий порядок действий.

На рисунке 1 представлены этапы типового процесса проектирования, в котором моделирование применяется для поверочных расчетов, или же не используется вовсе. Вертикальная ось соответствует стоимость разработки накопленным итогом. Для упрощения примем, что стоимость линейно соотносится со временем. Наклон кривой соответствует стоимости единицы времени разработки на каждой стадии.

раннее моделирование 1

В данном процессе представлены следующие стадии:

А. Разработка концепции и технического проекта изделия. На данном этапе моделирование не применяется. В конце этапа технический проект утверждается для дальнейшей проработки.

В. Разработка рабочей документации. Моделирование проводится ситуативно и не систематически. В конце этапа выпускается конструкторская документация для производства опытного образца.

С. Тестирование опытного образца. На данном этапе любые изменения могут привести к существенному удорожанию проекта и удлинению сроков проекта. В конце этапа утверждается финальная конструкторская документация.

D. Тестирование и сертификация изделия. Конструкторские проблемы, выявленные на данной стадии, могут иметь катастрофические последствия для проекта.

E. Серийное производство.

В случае, если применяется численное моделирование на ранних стадиях проектирования, данный процесс подлежит пересмотру и изменению. На рисунке 2 представлен обновленный процесс в сравнении с традиционным. Рассмотрим ключевые изменения и то, к чему они приводят.

раннее мрделирование 2

А.  Разработка концепции и технического проекта изделия. Моделирование используется для разработки инноваций и улучшения концепции изделия.

В. Разработка рабочей документации. Моделирование применяется как часть стандартизованного процесса для оптимизации конструкции.

На данном этапе возникает существенное отличие от стандартного процесса проектирование. Очевидно, что при более интенсивном использовании моделирования на первых стадиях потребуется больше времени и средств по сравнению с процессом, где моделирование используется несистемно или не используется вовсе. На рисунке 2 этапы А и В соответственно смещены по оси времени вправо при увеличении их стоимости.

Если менеджмент компании или проекта заблаговременно не перераспределит время и ресурсы на первые два этапа, то это не позволит в полной мере проявить и использовать ценность моделирования на ранних стадиях проектирования. Стадии А и В должны рассматриваться как инвестиционные, окупаемость которых произойдет в конце проекта.

С.  Тестирование опытного образца. Обычно это наиболее длительная и дорогостоящая стадия процесса разработки, но в случае применения обновленного процесса этот этап будет минимизирован. Моделирование позволяет изначально учесть возможные отклонения и несоответствия процесса в реальных условиях и сэкономить на этапе тестирования изделия.

D. Тестирование и сертификация изделия. Данный этап также может быть существенно сокращен с помощью применения моделирования на более ранних стадиях проекта.

E. Серийное производство. Этот этап наступит существенно раньше чем при традиционном подходе к проектированию, с меньшими рисками и потенциальными проблемами проекта.

Рисунок 2 отчетливо демонстрирует сокращение сроков и стоимости проекта при раннем использовании моделирования. При увеличении длительности и затрат на первых двух этапах, конечный результат достигается быстрее и со снижением общей стоимости, при этом стадия исправления ошибок проекта полностью исчезает. Затраты по гарантийным случаям, не рассмотренные в настоящей статье, также скорей всего будут снижены в результате систематического применения моделирования.

Важнейшим фактором успешного внедрения нового подхода к проектированию является выделение менеджментом проекта дополнительных средств и временного ресурса. Инженерные команды нуждаются в обучении, программном обеспечении, вычислительном оборудовании. После нескольких успешно выполненных проектов эти затраты многократно окупятся и позволят компании наравне конкурировать с лидерами в своих сегментах рынка.

вернуться к списку новостей
Рассчитать стоимость онлайн
Сообщите основную информацию о вашей задаче, ответьте на несколько вопросов и мгновенно получите оценку трудоемкости актуальной для вас инженерной задачи.
Узнать цену
Связанные новости
15 января 2025

Расчёты прочности и сейсмостойкости строительных конструкций и оснований зданий и сооружений атомных станций

АО «ЦИФРА» подтвердило выполнение вплоть до 2033 г. всех необходимых требований, предъявляемым к организациям, выполняющим расчёты прочности и сейсмостойкости строительных конструкций и оснований зданий и сооружений атомных станций: наличие специализированной лицензионной верифицированной программы для ЭВМ, имеющей аттестационный паспорт ФБУ «НТЦ ЯРБ»; включение организации в перечень пользователей данного программного обеспечения по итогам обучения и проверки знаний специалистов; наличие лицензии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзора) на проектирование и конструирование ядерных установок, в части выполнения расчетов и обоснования несущей способности и прочности металлических и железобетонных строительных конструкций.
Новости
25 декабря 2024

Расчёты прочности и сейсмостойкости оборудования и трубопроводов атомных станций

АО «ЦИФРА» подтвердило выполнение вплоть до 2033 г. всех необходимых требований, предъявляемым к организациям, выполняющим расчёты прочности и сейсмостойкости оборудования и трубопроводов атомных станций: наличие специализированной лицензионной верифицированной программы для ЭВМ, имеющей аттестационный паспорт ФБУ «НТЦ ЯРБ»; включение организации в перечень пользователей данного программного обеспечения по итогам обучения и проверки знаний специалистов; наличие лицензии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзора) на конструирование оборудования для ядерных установок (атомных станций) в части выполнения расчетов прочности и сейсмостойкости оборудования АЭС.
Новости
Связанные публикации в блоге
5 ноября 2024

Расчёт прочности узлов металлоконструкций

При проведении оценки прочности металлических конструкций в качестве сопутствующей задачи выступает анализ локальной прочности узлов соединения элементов металлоконструкций, например, фланцевых, фрикционных или срезных соединений.
Блог
5 августа 2024

Применение искусственного интеллекта в инжиниринге

Появление и развитие технологий искусственного интеллекта и машинного обучения оказывает сильное влияние на развитие всех секторов экономики, включая инженерную деятельность. Последнее реализуется как на уровне работы персонала - инженеров и научных сотрудников, так и на уровне усовершенствования и развития специализированного инженерного программного обеспечения.
Блог
Связанные вебинары
Расскажите о вашей задаче
Изменить файл
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения.
Успешно отправлено! Наш специалист свяжется с Вами в ближайшее время!