Καινοτομία

Τι υπάρχει στο μέλλον της βιομηχανίας μηχανολογικού σχεδιασμού

Τι υπάρχει στο μέλλον της βιομηχανίας μηχανολογικού σχεδιασμού


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.

Οι περισσότεροι από εμάς πιθανότατα ασχολούμαστε με το μηχανολογικό σχεδιασμό σε καθημερινή βάση, αλλά ποιο είναι το μέλλον για αυτόν τον κρίσιμο τομέα;

Από την εφεύρεση του λογισμικού CAD, ο μηχανικός σχεδιασμός έχει επανασταθεί στον πυρήνα του. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά πράγματα σχετικά με τη διαδικασία που είναι μάλλον στοιχειώδη. Πρέπει να εισάγουμε χειροκίνητα περιορισμούς για εξαρτήματα που μπορεί να φαίνονται προφανή.

Μπορούμε ακόμα να κάνουμε ένα μικρό λάθος που μπορεί να καταστρέψει ολόκληρο το μοντέλο μας. Το λογισμικό γίνεται πιο έξυπνο και εξυπνότερο, αλλά ως επί το πλείστον, ο μηχανολόγος μηχανικός βρίσκεται ακόμα εκεί που βρίσκεται η καινοτομία και η ικανότητα. Τι συμβαίνει όμως, όταν τα προγράμματα γίνονται γενετικά; όταν το γραφείο του μηχανικού διαλύεται και ο σχεδιασμός κινείται στο μέλλον; Ας ρίξουμε μια πιο βαθιά ματιά. (Μην ανησυχείτε, θα συνεχίσετε να έχετε δουλειά.)

Το επόμενο βήμα για τον μηχανικό σχεδιασμού

Προγράμματα CAD, το θεμέλιο του μηχανικού σχεδιασμού, προχωρούμε σε μεγάλο βαθμό από καινοτόμους κώδικες και προγραμματισμό. Αυτό έχει κάνει θαύματα για τις ικανότητες των προγραμμάτων, αλλά σημαίνει επίσης ότι το CAD έχει εξελιχθεί σε μια δεξιότητα που βασίζεται κυρίως στο πληκτρολόγιο. Δεδομένου ότι αυτό είναι συνηθισμένο, μπορεί να μην βρείτε τίποτα περίεργο για αυτό το γεγονός.

Ωστόσο, αυτό που κάνει ο μηχανικός σχεδιασμός βάσει πληκτρολογίου περιορίζει τον σχεδιαστή στην τεχνική ικανότητα και γνώση του συγκεκριμένου λογισμικού. Θα υπάρχει πάντα ένα μέρος για αυτό, αλλά οι υπολογιστές σύντομα θα μπορούν να επιτρέπουν τη μηχανική σχεδίαση ελεύθερης μορφής εντός των ορίων της πραγματικότητας. Αυτό σημαίνει ότι ενώ, ως μηχανικοί, μπορεί να είμαστε αρκετά έξυπνοι για να εισάγουμε περιορισμούς στο σχεδιασμό, απλά δεν θα χρειαστεί. Ανοίγει την εποχή για καθαρή μηχανική.

Η ηχώ αυτής της μελλοντικής πραγματικότητας έχει ήδη συμβεί. Η εποχή των υπολογιστών με οθόνη αφής έχει φέρει πιο φυσικό μηχανικό περιβάλλον εργασίας. Προχωρώντας προς τα εμπρός, πιθανότατα θα είναι η εικονική πραγματικότητα και ο κβαντικός υπολογιστής που φέρνει τον μηχανικό σχεδιασμό στην απόλυτη υλοποίηση του για τον μηχανικό.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΑΡΧΙΚΕΣ 3 ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΨΗΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΜΙΣΘΗΤΙΚΗ

Όταν σκέφτεστε για τη μηχανική σχεδίαση ως περισσότερο μια εξειδικευμένη φόρμα εργασίας, δεδομένου ότι τα εργαλεία έρχονται στο μέλλον, οι μηχανικοί μηχανικοί ενδέχεται σύντομα να έχουν περισσότερες επιλογές για το πού και τον τρόπο που εργαζόμαστε. Δεν θα περιοριζόμαστε σε θαλάμους, αλλά μπορούμε να είμαστε «τεχνικοί καλλιτέχνες» που σχεδιάζουμε σε εικονικούς χώρους ή ακόμα και στον ιστότοπο εργασίας - φανταστείτε το.

Οποιοσδήποτε μηχανικός ασχολείται ενεργά με οποιοδήποτε τεχνικό πεδίο σήμερα κατανοεί εφικτά πόσο σημαντική προσομοίωση έχει γίνει στη διαδικασία σύγχρονου σχεδιασμού. Αυτό εκτείνεται διπλά, από τη βελτιωμένη ικανότητα της προσομοίωσης να μας παρέχει πρακτικά χρήσιμα δεδομένα και την αυξημένη χρήση της στη διαδικασία σχεδιασμού. Η απόλυτη εκτίμηση αυτής της αλλαγής εργαλείου σύγχρονου σχεδιασμού απαιτεί να εξετάσουμε βαθύτερα την κατάσταση της προσομοίωσης ενσωματωμένου CAD.

Ολοκληρωμένη προσομοίωση στο σχεδιασμό

Η εμβάθυνση της προσομοίωσης στη διαδικασία σύγχρονου σχεδιασμού μας δίνει μια καλύτερη ματιά στο τι θα μπορούσε να έρθει για την καθημερινή μας ζωή ως μηχανικοί.

Οι προσομοιώσεις όσον αφορά τα μοντέλα υπολογιστών όπως το FEA σε σχέση με το CAE είναι μια αρκετά νέα ικανότητα. Η προσομοίωση απλά ορίζεται ως η χρήση προγνωστικών ή πρακτικών μοντέλων για την προετοιμασία και την πρόσβαση σε μελλοντικά σχέδια χρονολογείται λίγο πιο πίσω. Μπορούμε να εντοπίσουμε την επιθυμία για προσομοίωση ουσιαστικά πίσω στην αρχή της μηχανικής, αλλά η σύγχρονη χρήση ξεκίνησε κατά τη διάρκεια των παγκόσμιων πολέμων και της διαστημικής εποχής. Πιο εκλεπτυσμένα μοντέλα προσομοίωσης χρησιμοποιήθηκαν στο έργο του Μανχάταν για τη μοντελοποίηση πυρηνικών εκρήξεων και το σχεδιασμό των πυραύλων που χρησιμοποιήθηκαν στις πρώτες διαστημικές αποστολές. Φυσικά, όλη αυτή η «προσομοίωση» έγινε σε χαρτί και περιελάμβανε διακριτά μαθηματικά, εξισώσεις Navier-Stokes και ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, μεταξύ πολλών άλλων τύπων.

Εκτός από τις μαθηματικές ρίζες της προσομοίωσης, η φυσική προσομοίωση χρησιμοποιήθηκε επίσης στη διαδικασία σχεδιασμού των καψουλών προσγείωσης Apollo. Οι αστροναύτες μαζί με τους μηχανικούς χρησιμοποιήθηκαν για τη δοκιμή διαδικασιών εκτόξευσης, προσγείωσης και χρήσης όλου του υλικού Apollo. Αυτές οι απλοϊκές προσομοιώσεις υλικού είναι οι πρώτες αρχές των εργαλείων προσομοίωσης που επιτρέπουν περιπτώσεις χρήσης και ανάλυση συμβάντων. Κατά το ύψος της διαστημικής εποχής, αναπτύχθηκε η Simula-67, η πρώτη γλώσσα προγραμματισμού με επίκεντρο την προσομοίωση η οποία οδηγεί το δρόμο για σύγχρονο λογισμικό προσομοίωσης υπολογιστών.

Από αυτές τις πρώτες μέρες όπου τα μαθηματικά της προσομοίωσης βελτιώθηκαν, η προσομοίωση σταθεροποιήθηκε σε ένα ζωτικό εργαλείο για τους μηχανικούς.

Τα τελευταία χρόνια, η προσομοίωση έχει ενσωματωθεί στα εργαλεία CAE, όπως το λογισμικό μηχανικού σχεδιασμού μας. Πέρα από τις απλές δυνατότητες ανάλυσης περιπτώσεων, η προσομοίωση με πολλές απόψεις έρχεται τώρα πριν από το σχεδιασμό. Αυτή η μεταβαλλόμενη ροή εργασίας έρχεται με τη μορφή γενετικών εργαλείων σχεδίασης και τη χρήση της προσομοίωσης ως βοηθητικό σχέδιο. Αντί να σχεδιάσετε ένα μέρος και στη συνέχεια να δοκιμάσετε αν θα λειτουργήσει, το λογισμικό προσομοίωσης με ενσωματωμένο CAD, όπως τα εργαλεία δημιουργίας σχήματος Nastran και Inventor, επιτρέπει την προσομοίωση πριν ή παράλληλα με το σχεδιασμό. Ο γενετικός σχεδιασμός επιτρέπει την προσομοίωση για τη δημιουργία ενός σχεδιασμού, ενώ τα εργαλεία ανάλυσης επιτρέπουν τη δοκιμή του μερικού σχεδιασμού σε κάθε βήμα.

Η αυξανόμενη χρήση της προσομοίωσης στο μοντέρνο σχεδιασμό εξαρτημάτων είναι φυσικό, στην πραγματικότητα, είναι πρωταρχικής σημασίας για την οδήγησή μας ως μηχανικοί. Επιδιώκουμε έμφυτα να βελτιώσουμε, να καινοτομήσουμε, να βελτιστοποιήσουμε και να προσπαθήσουμε αλλιώς να σχεδιάσουμε το καλύτερο δυνατό μέρος / συναρμολόγηση / μηχανή. Τα εργαλεία προσομοίωσης και η ανάπτυξή τους αξιοποιούν την έμφυτη επιθυμία μαςξέρω.

Τα εμπόδια στην ολοκληρωμένη προσομοίωση

Ακόμη και με την τρέχουσα κατάσταση των ενσωματωμένων εργαλείων προσομοίωσης CAD, υπάρχουν ακόμη εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν και βελτιώσεις που πρέπει να γίνουν. Το Παγκόσμιο Συνέδριο NAFEMS, η Διεθνής Ένωση για την Κοινότητα Μοντελοποίησης Μηχανικών, Ανάλυσης και Προσομοίωσης, αναγνώρισε πρόσφατα πολλούς τομείς που χρειάζονται βελτίωση στα εργαλεία προσομοίωσης στη συνέλευση του 2017. Ανέφεραν τα πιο παραγωγικά προβλήματα των τρεχόντων εργαλείων προσομοίωσης επαναχρησιμοποίηση γνώσης, ταχύτητας και πιστότητας μοντέλου και προσομοίωση πριν από το σχεδιασμό. Με άλλα λόγια, οι τρόποι με τους οποίους η NAFEMS πιστεύει ότι τα εργαλεία προσομοίωσης πρέπει να βελτιωθούν είναι οι ικανότητές τους να συλλαμβάνουν και να εφαρμόζουν εκ νέου γνώσεις από προηγούμενες αναλύσεις, την ταχύτητα και την πιστότητα των μοντέλων (τα οποία φυσικά θα βελτιωθούν με την εφαρμογή cloud / αυξημένη ισχύ επεξεργασίας) και την ικανότητα για προσομοίωση που θα χρησιμοποιηθεί πριν από τη διαδικασία σχεδιασμού.

Έτσι, ενώ η σύγχρονη χρήση εργαλείων προσομοίωσης παράλληλα με το CAD έχει βελτιωθεί και έχει εξελιχθεί σε σημείο που έχει υπερβεί κατά πολύ τις προσδοκίες πολλών, πρέπει να διανύσουμε πολύ δρόμο πριν να είναι τέλειο. Αυτό σημαίνει καλά πράγματα για εμάς ως μηχανικούς. Εάν θέλουμε να προσομοιώσουμε περισσότερες ικανότητες, πιθανότατα έρχονται με βελτιωμένη τεχνική υποδομή. Η εφαρμογή Cloud είναι τόσο ζωτικής σημασίας για την υιοθέτηση της προσομοίωσης, επειδή η προσομοίωση από τη φύση απαιτεί σημαντική ισχύ επεξεργασίας. Το Cloud αντισταθμίζει αυτήν την επιβάρυνση από τον μηχανικό στο κέντρο δεδομένων cloud, καθιστώντας δυνατή την εκτεταμένη ανάλυση προσομοίωσης για οποιονδήποτε, οπουδήποτε.

Το μέλλον της προσομοίωσης είναι τώρα, αλλά η καινοτομία δεν θα τελειώσει σύντομα.

Ελευθερία στον μηχανικό

Τελικά, ο στόχος της προώθησης του μηχανολογικού σχεδιασμού είναι να αντικαταστήσει τα περιοριστικά όρια της διεπαφής υπολογιστή και να αφήσει στη συνέχεια τον μηχανικό να δημιουργήσει σε καθαρή μορφή.

Εκτός από τη διεπαφή μηχανικού σχεδιασμού, οι βιομηχανίες που χρειάζονται περισσότερο μηχανικό σχεδιασμό στο προσεχές μέλλον είναι αυτές όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η κατασκευή. Ωστόσο, υπάρχει μια νέα βιομηχανία εκκολαπτόμενων που θα απαιτήσει τις δεξιότητες των καλύτερων μηχανικών σχεδιαστών - σχεδίαση AI. Τεχνητά ευφυή προγράμματα και μηχανές θα κάνουν σύντομα μεγάλο μέρος του σχεδιασμού του μέλλοντος. Πρώτον, πρέπει να μάθουν και να συμπληρωθούν από πραγματικούς μηχανικούς σχεδιασμού μηχανικών.

ΣΧΕΤΙΚΟ: ΕΝΝΟΙΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΠΟΥ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ

Μην ανησυχείτε για την απώλεια της δουλειάς σας από ρομπότ ακόμα. Οι συγκεκριμένες εργασίες ενός μηχανικού σχεδιασμού θα μετασχηματιστούν μόνο με AI, και δεν θα εξαλειφθούν. Αυτό που θα κάνει το AI και τελικά, ο γενετικός σχεδιασμός στον μηχανικό σχεδιασμό είναι να φέρει επανάσταση σε ό, τι είναι δυνατό στον κλάδο μας. Το μέλλον είναι λαμπρό για τον μηχανικό σχεδιαστή.


Δες το βίντεο: Νίκος Κούζηλος: Αμφίβολο το μέλλον της ελληνικής αμυντικής βιομηχανίας (Οκτώβριος 2022).