Innowacja

Co kryje się w przyszłości przemysłu projektowania mechanicznego

Co kryje się w przyszłości przemysłu projektowania mechanicznego


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Większość z nas prawdopodobnie zajmuje się projektowaniem mechanicznym na co dzień, ale jaka jest przyszłość tej kluczowej dziedziny?

Od czasu wynalezienia oprogramowania CAD projektowanie mechaniczne zostało zrewolucjonizowane do samego rdzenia. Jednak jest wiele rzeczy dotyczących tego procesu, które są raczej podstawowe. Nadal musimy ręcznie wprowadzać ograniczenia dla części, które mogą wydawać się oczywiste.

Nadal możemy popełnić jeden drobny błąd, który może zepsuć cały nasz model. Oprogramowanie staje się coraz mądrzejsze, ale w przeważającej części inżynier mechanik jest nadal tym, gdzie tkwią innowacje i umiejętności. Co się jednak dzieje, gdy programy stają się generatywne; kiedy biuro inżyniera mechanika się rozpada, a projekt przenosi się w przyszłość? Przyjrzyjmy się dokładniej. (Nie martw się, nadal będziesz mieć pracę).

Kolejny krok dla inżyniera-mechanika

Programy CAD, podstawa projektowania mechanicznego, jesteśmy w dużej mierze popychani do przodu przez innowacyjny kod i programowanie. Zrobiło to cuda w zakresie możliwości programów, ale oznacza również, że CAD ewoluował do umiejętności głównie zorientowanych na klawiaturę. Biorąc pod uwagę, że jest to powszechne, możesz nie znaleźć nic dziwnego w tym fakcie.

Jednak projekt mechaniczny oparty na klawiaturze ogranicza projektanta do umiejętności technicznych i znajomości określonego oprogramowania. Zawsze znajdzie się na to miejsce, ale komputery wkrótce będą w stanie pozwolić na swobodne projektowanie mechaniczne w granicach rzeczywistości. Oznacza to, że chociaż jako inżynierowie możemy być wystarczająco sprytni, aby wprowadzać ograniczenia projektowe, po prostu nie będziemy musieli tego robić. Otwiera erę czystej inżynierii.

Odbijanie się tej przyszłej rzeczywistości już się odbywało. Era komputerów z ekranem dotykowym przyniosła bardziej naturalny interfejs mechaniczny. Idąc dalej, prawdopodobnie będzie to rzeczywistość wirtualna i obliczenia kwantowe, które doprowadzą projekt mechaniczny do ostatecznej realizacji dla inżyniera.

POWIĄZANE: 3 NAJLEPSZE MIEJSCA PRACY ZA NAJWYŻSZE WYNAGRODZENIE INŻYNIERÓW MECHANICZNYCH

Kiedy myślisz o projektowaniu mechanicznym jako o bardziej wykwalifikowanej formie pracy, biorąc pod uwagę narzędzia, które pojawią się w przyszłości, inżynierowie mechanicy mogą wkrótce mieć więcej opcji dotyczących miejsca i sposobu pracy. Nie będziemy ograniczać się do kabin, raczej możemy być „artystami technicznymi” projektującymi w przestrzeni wirtualnej, a nawet w miejscu pracy - wyobraź sobie.

Każdy inżynier aktywnie zaangażowany w jakąkolwiek dziedzinę techniczną w dzisiejszych czasach rozsądnie rozumie, jak ważna stała się symulacja w nowoczesnym procesie projektowania. Rozciąga się to dwojako, od ulepszonych możliwości symulacji do dostarczania nam praktycznie użytecznych danych oraz ich zwiększonego wykorzystania w procesie projektowania. Pełne docenienie tej zmiany nowoczesnego narzędzia projektowego wymaga głębszego przyjrzenia się stanowi zintegrowanego z symulacją CAD.

Zintegrowana symulacja w projektowaniu

Zagłębienie się w symulację w nowoczesnym procesie projektowania daje nam lepszy wgląd w to, co może nadejść w naszym codziennym życiu jako inżynierów.

Symulacje w zakresie modeli komputerowych, takich jak MES w odniesieniu do CAE, to całkiem nowa możliwość. Symulacja, po prostu zdefiniowana jako wykorzystanie modeli predykcyjnych lub praktycznych do przygotowania przyszłych projektów i uzyskiwania dostępu do nich, sięga nieco dalej. Możemy prześledzić chęć symulacji zasadniczo od początków inżynierii, ale jej współczesne użycie zaczęło się podczas wojen światowych i ery kosmicznej. Bardziej dopracowane modele symulacyjne wykorzystano w Projekcie Manhattan do modelowania wybuchów jądrowych i projektowania rakiet używanych we wczesnych misjach kosmicznych. Oczywiście cała ta „symulacja” została wykonana na papierze i obejmowała między innymi matematykę dyskretną, równania Naviera-Stokesa i analizę metodą elementów skończonych.

Odchodząc od matematycznych korzeni symulacji, symulację fizyczną wykorzystano również w procesie projektowania kapsuły lądowania Apollo. Astronauci wraz z inżynierami byli wykorzystywani do testowania procesów startu, lądowania i użytkowania całego sprzętu Apollo. Te uproszczone symulacje sprzętowe to wczesne początki narzędzi symulacyjnych, które umożliwiają analizę przypadków użycia i zdarzeń. W szczytowym okresie ery kosmicznej opracowano Simula-67, pierwszy język programowania zorientowany na symulację, który wytyczył drogę dla nowoczesnego oprogramowania do symulacji komputerowych.

Od tych wczesnych dni, kiedy udoskonalono matematykę symulacji, symulacja stała się istotnym narzędziem dla inżynierów.

W ciągu ostatnich kilku lat symulacja została zakorzeniona w naszych narzędziach CAE, takich jak nasze oprogramowanie do projektowania mechanicznego. Poza prostymi możliwościami analizy przypadków, wiele znaczeń symulacji poprzedza projekt. Ten przesunięty proces roboczy ma postać generatywnych narzędzi projektowania i wykorzystania symulacji jako pomocy projektowej. Zamiast projektować część, a następnie testować, czy zadziała, zintegrowane z CAD oprogramowanie symulacyjne, takie jak Nastran i narzędzia do generowania kształtów programu Inventor, pozwala na symulację przed lub obok projektu. Projektowanie generatywne pozwala na symulację tworzenia projektu, podczas gdy narzędzia analityczne pozwalają na testowanie projektu części na każdym etapie.

Rosnące wykorzystanie symulacji we współczesnym projektowaniu części jest naturalne, w rzeczywistości jest podstawą naszego zaangażowania jako inżynierów. Z natury staramy się ulepszać, wprowadzać innowacje, optymalizować i w inny sposób starać się zaprojektować możliwie najlepszą część / zespół / maszynę. Narzędzia symulacyjne i ich rozwój wykorzystują nasze wrodzone pragnieniewiedzieć.

Przeszkody dla zintegrowanej symulacji

Nawet przy obecnym stanie zintegrowanych narzędzi symulacyjnych CAD, nadal istnieją przeszkody do pokonania i wprowadzenia ulepszeń. Światowy Kongres NAFEMS, Międzynarodowe Stowarzyszenie Społeczności Modelowania, Analiz i Symulacji Inżynierskich, niedawno dostrzegł wiele obszarów wymagających ulepszenia narzędzi symulacyjnych w ich montażu w 2017 roku. Przywołali najbardziej płodne problemy związane z ponownym wykorzystaniem wiedzy, szybkością i wiernością modelu oraz symulacją przedprojektową obecnych narzędzi symulacyjnych. Innymi słowy, sposoby, które według NAFEMS muszą poprawić narzędzia symulacyjne, to ich zdolność do przechwytywania i ponownego stosowania wiedzy wyuczonej z wcześniejszych analiz, szybkość i wierność modeli (co naturalnie poprawi się wraz z wdrożeniem w chmurze / zwiększoną mocą przetwarzania) oraz zdolność do symulacja do wykorzystania przed procesem projektowania.

Tak więc, podczas gdy współczesne wykorzystanie narzędzi symulacyjnych obok CAD poprawiło się i rozwinęło do poziomu, który znacznie przekroczył oczekiwania wielu osób, jest jeszcze długa droga, zanim będzie doskonałe. To oznacza dobre rzeczy dla nas jako inżynierów. Jeśli chcemy więcej zdolności do symulacji, są szanse, że pojawią się one z ulepszoną infrastrukturą techniczną. Implementacja w chmurze jest tak istotna dla przyjęcia symulacji, ponieważ symulacja z natury wymaga znacznej mocy obliczeniowej. Chmura przenosi ten ciężar z inżyniera na centrum danych w chmurze, umożliwiając ekspansywną analizę symulacji dla każdego i wszędzie.

Przyszłość symulacji jest teraz, ale innowacja nie skończy się w najbliższym czasie.

Swoboda inżynierii

Ostatecznie celem rozwoju projektowania mechanicznego jest zastąpienie ograniczających ograniczeń interfejsu komputerowego i umożliwienie inżynierom tworzenia w czystej postaci.

Odbiegając od interfejsu projektowania mechanicznego, branże, które będą najbardziej potrzebować projektowania mechanicznego w nadchodzącej przyszłości, to takie jak motoryzacja i produkcja. Istnieje jednak nowa rozwijająca się branża, która będzie wymagać umiejętności najlepszych projektantów mechaniki - projektowanie AI. Wkrótce sztucznie inteligentne programy i maszyny będą zajmować się dużą częścią projektowania przyszłości. Po pierwsze, muszą się uczyć i być uzupełniani przez rzeczywistych inżynierów konstruktorów mechaników.

POWIĄZANE: POJĘCIA MUSZĄ ZROZUMIEĆ INŻYNIEROWIE MECHANICZNI

Nie martw się jeszcze, że stracisz pracę na rzecz robotów. Konkretne zadania inżyniera projektanta zmienią się tylko dzięki sztucznej inteligencji, a nie zostaną wyeliminowane. To, co sztuczna inteligencja i ostatecznie projektowanie generatywne, zrobi z projektowaniem mechanicznym, zrewolucjonizuje to, co jest możliwe w naszej branży. Przyszłość jest jasna dla projektanta mechaniki.


Obejrzyj wideo: ZŁOTA PROPORCJA - matematyczny przepis na piękno (Może 2022).