Rakenteiden optimointi

Kuinka löytää suunnitteluun uusia tuulia?

Olisiko aika tehdä jotain toisella tavalla?

Perusidea rakenteiden topologian optimoinnissa on yksinkertainen: kaikki turha materiaali poistetaan. Kun suunnittelu aloitetaan puhtaalta pöydältä, on mahdollista optimoida tuotteen ominaisuuksia, kuten painoa, värähtelyä, lämmönhallintaa, kestävyyttä, jäykkyyttä, lujuutta tai näiden yhdistelmää. Lähtötiedoiksi tarvitsemme ainoastaan käytettävissä olevan tilan, kuormitukset sekä kiinnityspisteiden paikat.

Topologian optimointi on tarpeen 3D tulostuksessa , mutta myös muilla menetelmillä, kuten esimerkiksi valamalla, valmistetut osat hyötyvät siitä merkittävästi.

Luonnon valinta on käyttänyt jo miljoonia vuosia topologian optimointia.

Optimoinnin etuja:

  • Parempi lujuus ja jäykkyys vähemmällä materiaalilla
  • Tuotteen painon keventyminen
  • Osien lukumäärän vähentyminen
  • Materiaalin ja kustannusten vähentyminen
  • Lämmönhallinnan parantaminen
  • Muovituotteen valmistuksen tehostuminen
  • Hitsisaumojen ja yhdistettävien osien vähentäminen
  • Valmistustekniikan mukaan optimoitu rakenne
  • Uusia muotoilullisia ideoita bionisilla rakenteilla

 

Esimerkki valuosan optimoinnista

Dtream topologian optimointi - valuosa

 

Simulaatiot ja analyysit

Mikä on mielenrauhan hinta?

Haluatko hallita riskejä?

Parhaan hyödyn simulaatioista ja analyyseistä saa tuote-kehityksen alkuvaiheessa, kun suunnitteluun voidaan vielä aidosti vaikuttaa. Simulointi on nopein ja halvin tapa testata ideoiden toimivuutta – ilman kalliita fyysisiä prototyyppejä.

Simulaatioilla on mahdollista “nähdä” kriittiset alueet ja ilmiöt tuotteen sisällä. Tällä tavalla saadaan arvokasta tietoa, jolla voidaan tunnistaa ja minimoida riskit tuotteessa.

Vuosien kokemuksella tuotamme luotettavaa tietoa tuotekehityksenne tueksi ja annamme myös suosituksia parhaan ratkaisun löytämiseksi.

Keskitymme seuraaviin simulointeihin ja analyyseihin:

  • Iskun vaikutus
  • Pudotus
  • Kaatuminen
  • Törmäys
  • Läpäisy
  • Lämpö
  • Lujuus ja jäykkyys (FEM)

Esimerkkejä simuloinneista:

  • Lämmönhallinta elektronisissa laitteissa
  • Elektronisten laitteiden ja komponenttien pudotus- ja kaatumissimulointeja
  • Suunnitteluyksityiskohdat kuten snap-liitokset, jouset, ruuvitornit jne.
  • Voima- ja kestävyysanalyysit myös muovituotteille
  • Törmäysanalyyseja autoteollisuuden elektronisille laitteille
  • Ammuksen läpäisykyky

Esimerkki lämpösimulaatiosta

Dtream lämpösimulaatio

Ongelmanratkaisu

Kuinka paljon myynnin menetys, tuotannon aloituksen viivästyminen tai huono laatu maksaa?

Uskomme systemaattisen lähestymistavan tuottavan parhaan lopputuloksen ongelmien ratkaisemisessa. Yhdistämme simulaatiot ja tilastolliset menetelmät löytääksemme korrelaation käytännön tuloksiin. Tämän avulla annamme suosituksemme tuotteen parantamiseksi.

Meillä on vuosien kokemus työskentelystä eri sidosryhmien ammattilaisten, kuten esimerkiksi suunnittelijoiden, teollisten muotoilijoiden, hankintaorganisaation sekä valmistuksen kanssa.

Tarjoamme out-of-box -ajattelua ongelmien ratkaisemiseksi.

Ratkaisua vaativia kohteita voivat olla:

  • Pudotus- ja kaatumiskestävyys
  • Lämmönhallinta
  • Värähtelyt ja äänet
  • Virtauksiin liittyvät
  • Tuotantoa ei voida aloittaa, koska tuote ei ole saavuttanut laadullisia tavoitteita
  • Systemaattisen visuaalisen laadun kontrollin ja hallinnan puute.
  • Kuljetuksen aikana tulleet vauriot
  • Merkittävät tuotannon laatuvaihtelut tai tuote ei vastaa asiakkaan odotuksia (huoltotarve, asiakaspalautukset)
  • Korkeat takuukustannukset

 

Esimerkki muotin parannuksesta

Dtream muotin kernan optimointi

 

Digitalisointi ja 3D mallinnus

Digitalisointi on tarpeen, kun osan dokumentaatio puuttuu tai tuotteen parannus on ajankohtainen. Dtream digitalisoi osan ja luo uuden dokumentaation:

  1. Lähtökohtana on olemassa oleva osa vaatimuksineen
  2. Mallinnus 3D muotoon ja piirustusten luonti

Jatkokehitys osalle:

  1. Potentiaalin tunnistaminen
  2. Simuloinnit
  3. Optimointi

Optimoinnin, simuloinnin ja analysoinnin avulla voidaan parantaa vuosia aikaisemmin tehtyjä suunnitteluratkaisuja. Kehittyneet valmistusteknologiat voivat poistaa niitä rajoituksia, jotka ohjasivat aikanaan suunnittelua. Näin voidaan vaikuttaa valmistettavuuteen ja koko elinkaaren kustannusrakenteeseen.

Esimerkkejä digitalisoinnista ja tuoteparannuksesta:

  • Puuttuva dokumentaatio estää varaosien hallintaa (valmistus, tilausketju jne.)
  • 3D mallinnus 2D piirustuksiin perustuen
  • Mallin muokkaus valmistustekniikassa tulleiden virheiden vuoksi (esim. kutistuman takia muoto vääristyy)
  • Pienoismallien mittojen muuttaminen – skaalauksesta aiheutuvat ongelmat (liian ohuet seinämän vahvuudet)
  • Valmistustekniikan uudelleen ajattelu
  • Mahdollisuus kustannusten alentamiseen

 

Esimerkkejä 3D tulostekokeiluista

3D tulostusteknologiat

3D tulostusteknologiat ovat avainasemassa luomassa vaihtoehtoista tapaa varmistaa joustava logistiikka, osien räätälöinti sekä vähentää tarpeetonta materiaalien käyttöä.

Tutkimme tuotteenne potentiaalin hyödyntää uutta teknologiaa ja luoda yrityksellenne kilpailuetua. Tyypillisesti 3D tulostetut osat ovat optimoituja rakenteeltaan sekä toiminnoiltaan ja voivat olla jopa 80% kevyempiä kuin perinteisillä teknologioilla tuotetut osat. Uusi teknologia mahdollistaa monimutkaisen kokonaisuuden integroinnin jopa yhdeksi osaksi, jolloin kokoonpanon ja toimitusketjun yksinkertaistuminen tuo kustannussäästöjä.

Autamme tuotteenne suunnittelussa valitulle 3D tulostusmenetelmälle. Avustamme myös muissa tulostukseen liittyvissä kysymyksissä.

Esimerkkejä 3D tulostamiseen liittyvistä palveluistamme:

  • Tuotteen 3D tulostettavuuden tutkiminen
  • Tulostettavan kappaleen esisuunnittelu
  • Rakenteen optimointi ja simulointi
  • Materiaalin käytön optimointi
  • Tuotteen painon keventäminen
  • Osien määrän vähentäminen
  • Suunnittelun vapausasteiden hyödyntäminen
  • Vaihtoehtoisten materiaalien kartoitus

3D tulostamisen etuja:

  • Nopea prototyyppien tuottaminen
  • Iteraatiokierrosten nopeutuminen
  • Rinnakkaisten suunnitteluvaihtoehtojen nopea evaluointi
  • Kustomointi

Skriptit ja ohjelmistot

Dtream tarjoaa skriptejä asiakkaan tarpeen mukaan:

  • Simulointien automatisointiin
  • Päätöksentekoon
  • Optimointiin
  • Mittausdatan ja simulointien yhdistämiseen

Lataa ja kokeile oheista ilmaiseksi päätöksenteon avustajaa.

  • DtreamDecisionHelper on ohjelma, joka asettaa vaihtoehdot paremmuusjärjestykseen annettujen painokertoimien perusteella. Usein laskentatavasta riippuen pienetkin painokertoimien muutokset vaikuttavat merkittävästi tuloksiin. Tämä ohjelma tutkii paremmuusjärjestyksen muutosta annettujen painokertoimien ympäristössä.

DtreamDecisionMaker Outcome esimerkkiDownloads