Zoals de komst van toepassingen voor 3D CAD in de jaren negentig een revolutie betekende voor het ontwerp- en engineeringproces in veel bedrijven, ontdekken deze bedrijven nu de waarde van virtuele simulaties. "Veel processen kunnen zelfs al niet meer zonder", zegt Mattias Robertson, simulatie-expert voor Solidworks, dat deze oplossingen ontwikkelt binnen het 3DExperience Works-portfolio.
Met een achtergrond in mechanical engineering en mechanical design raakte Robertson in de jaren negentig gefascineerd door 3D CAD toen het op de markt kwam. Sinds hij enkele jaren geleden als solution consultant bij het Nordics-team van Solidworks - onderdeel van Dassault Systèmes - begon, is hij bezig geweest met simulatietooling. 3D CAD en simulaties kunnen moeilijk nog los van elkaar worden gezien. "Ze zijn geïntegreerd in het ecosysteem van onze oplossingen", vertelt hij. "Je draait een simulatie direct op je model en je ziet meteen de resultaten."
Snelheidsboost door direct testen
De focus van Solidworks met 3DExperience ligt op het steeds verder verhogen van het gebruiksgemak. "Traditioneel zijn simulaties duur en complex, en het terrein van specialisten. Engineers weten dat en zijn vaak nog huiverig voor het zelf uitvoeren van simulaties, uit angst de verkeerde resultaten te verkrijgen. Maar die angst is inmiddels onterecht. Wanneer je er eenmaal aan gewend bent geraakt om het zelf te doen, wil je niet meer terug." Snelheid is één van de grote voordelen om direct op het model virtuele simulaties te draaien. "Anders dan vroeger duurt het niet meer weken voordat de resultaten van een simulatie binnen zijn, waarna je ze ook nog moet interpreteren. Je doet het nu zelf en kunt direct naar de volgende iteratie van je ontwerp."
Lees ook: Hoe slimmer samenwerken de opkomst van elektrische mobiliteit versnelt
Het 3DExperience Works-portfolio omvat verschillende onderdelen. Een daarvan is desktop 3D CAD-software voor 3d-modeling. In Nederland werken alle universiteiten en vrijwel alle hogescholen met deze software. Studenten maken daardoor vroegtijdig kennis met het pakket. Geïntegreerd met de software is Solidworks Simulation, een module die simulaties met 3d-modellen en het verbeteren van designs mogelijk maakt. Met Simulia biedt Solidworks daarnaast cloudgebaseerde simulatiesoftware, met meer rekenkracht voor zeer complexe berekeningen. Dit onderdeel bevat de module xFlow, die gericht is op simulaties voor vloeistoffen en gassen.
Tooling steeds krachtiger
Er zijn verschillende redenen waarom simulation een van de snelst groeiende markten is in de wereld van industrieel design, waarin Mattias actief is. Solidworks biedt zijn softwareoplossingen daarbinnen aan via een partnernetwerk. "Bedrijven ontdekken dat zij virtueel veel meer en beter kunnen testen, met meer mogelijkheden tegen ook nog eens lagere kosten. Dat je het bovendien in de cloud kunt doen, is een trend waar ik vooral de komende jaren veel van verwacht, omdat het de noodzaak weghaalt om zelf dure hardware met veel geheugen en rekenkracht te handhaven. Deze tools worden steeds krachtiger, maar ook eenvoudiger in gebruik."
Is er dan niets om kritisch op te zijn? "Specialisten blijven nodig. Uiteindelijk gaat het ook om berekeningen die je goed moet opzetten. Doe je iets verkeerd, dan krijg je de verkeerde resultaten. Sommige bedrijven stellen daarom dat het laten uitvoeren van simulaties door engineers ongeveer zoiets is als het uitdelen van vuurwapens aan kinderen. Maar engineers zijn geen kinderen en met een beetje training en begrip van hoe het werkt, kunnen ze toch echt zelf aan de slag met Solidworks Simulation en Simulia”, aldus Mattias. “Onze uitdaging is om bedrijven te helpen over hun angst heen te komen en de resultaten van virtuele simulaties te leren vertrouwen. We hebben onder meer een entrepreneur program waarin we start-ups bekendmaken met de mogelijkheden van ons ecosysteem. Vooral de jonge generatie engineers verwacht volledig in de cloud te kunnen werken. Onder deze groep gaat de adoptie van nieuwe technologie een stuk sneller."
Bedrijven kritischer op materiaalkosten
Een voorbeeld van een bedrijf dat virtuele simulaties gebruikt in het ontwerpproces is VEAP Shield. Dit Nederlandse bedrijf ontwerpt aerodynamische vrachtwagenonderdelen en draait daarvoor simulaties rechtstreeks op de 3d-modellen. Een ander voorbeeld is Xeamos, dat iets soortgelijks doet maar dan voor uitlaatsystemen. Hiermee elimineren ze de noodzaak van fysieke prototyping en maken ze in feite gebruik van eindeloze inzichten door virtuele testen, waardoor ze hun product continu kunnen verbeteren.
"Steeds meer bedrijven worden gedwongen om kritisch te kijken naar hun materiaal- en productiekosten. Dat is een reden om te kiezen voor virtuele simulaties." Een groep die Mattias specifiek noemt, bestaat uit bedrijven die denken dat ze geen simulaties nodig hebben omdat ze geen nieuwe producten ontwerpen. "Dat is een misvatting, want je kunt ook bestaande producten verbeteren. Engineers streven er doorgaans naar om het materiaalgebruik te optimaliseren. Veel producten zijn overmatig ontworpen; te streng, zonder dat daar reden toe is. Of ze bevatten juist zwakke plekken, die je eruit wil halen om bijvoorbeeld het aantal product-terugroepacties te verminderen."
Meer inzichten in complexe modellen
Mattias onderscheidt vier domeinen waarvoor engineers simulaties draaien binnen het 3DExperience-ecosysteem: structuren, vloeistoffen en gassen, elektromagnetisme en molding. Enkele van deze terreinen lenen zich bij uitstek voor virtuele testen. "Traditioneel is er bijvoorbeeld heel veel ervaring nodig om mallen goed te ontwerpen, maar nu kun je defecten al heel snel herkennen in een model. Als het gaat om vloeistoffen en gassen heb je precieze simulaties nodig om te begrijpen hoe stromen zich gedragen in een product. Die simulaties wil je ook nog eens snel aanpassen om te zien wat er gebeurt wanneer je een ontwerp wijzigt. Binnen de machinebouw hebben fabrikanten te maken met machines waarin bepaalde onderdelen blootstaan aan meer stress en daardoor kunnen breken. Die zwakke plekken wil je in beeld krijgen."
/i/2005407972.png?f=imagenormal)
Een flow test in SOLIDWORKS om luchtweerstand van een vrachtwagen te optimaliseren.
Tal van bedrijven richten zich op het benchmarken van hun ontwerpen. Deze activiteiten kunnen ook in de virtuele wereld plaatsvinden en men kan er gerust op zijn dat er een goede oplossing is. "Niets ten nadele van fysieke prototypes; daar zal nog steeds een behoefte aan bestaan. Het aantal prototypes kan echter drastisch omlaag." Voorbeelden van bedrijven die succesvol virtueel simuleren, ziet Mattias steeds meer om zich heen. "In de lucht- en ruimtevaartsector is het al gemeengoed, evenals in de automotive industrie. Maar het geldt ook voor machines, meubelen, plastic componenten, enzovoort. Ook in de gezondheidszorg gebruiken onze organisaties steeds vaker onze oplossingen, of neem de mechatronica en ontwerpen voor iot-systemen. Steeds meer producten worden verbonden met elkaar en dat brengt nieuwe eisen met zich mee, voor zeer compacte producten. Om dat goed te kunnen ontwerpen en ook snel naar de markt te kunnen brengen, kun je vaak zelfs niet meer zonder virtuele simulaties."
Meer weten over hoe bedrijven Solidworks gebruiken voor geïntegreerde productontwikkeling? Kijk dan het webinar van Mattias over de mogelijkheden van virtueel testen terug.
Dit artikel is geen redactioneel artikel, maar gesponsord en tot stand gekomen dankzij Dassault Systèmes en Tweakers Partners. Dit is de afdeling binnen Tweakers die verantwoordelijk is voor commerciële samenwerkingen, winacties en Tweakers events zoals meet-ups, Developers Summit, Testfest en meer. Kijk hier voor een overzicht van alle acties en events. Mocht je ideeën met ons willen delen over deze vorm van adverteren, dan horen wij dat graag. Hierover kun je met ons in gesprek via [Discussie] Reclame algemeen].
:strip_exif()/i/2005372000.jpeg?f=fpa)
:strip_icc():strip_exif()/u/6764/cergorach.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/7013/spunky_main.gif?f=community){kind=small}
), maar kan het zelf sneller gaan dan dat je achter elkaar aan blijft lopen.
:strip_icc():strip_exif()/u/364830/crop5f0f74bf27758_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
