Simulaatioilla avustetussa tuotesuunnittelussa käytetään virtuaalimallintamista ja simulaatioita suunnitteluprosessin ohjaamiseen ja tukemiseen. Tämä antaa suunnittelijalle mahdollisuuden arvioida ja parantaa laitteen suorituskykyä ennen sen fyysistä rakentamista. Se taas nopeuttaa tuotekehitystä ja pienentää kustannuksia perinteiseen suunnitteluprosessiin verrattuna.
Simulaatioita voidaan käyttää apuna monenlaisten tuotteiden suunnittelussa, mukaan lukien elektroniikka ja lääketieteelliset laitteet. Simulaatioiden avulla suunnittelijat voivat tutkia useita erilaisia vaihtoehtoisia suunnitelmia ja niiden toimintaa, ilman tarvetta fyysisten prototyyppien testaukselle.
Simulaatioavusteinen suunnitteluprosessi sisältää yleensä seuraavat vaiheet:
1. Vaatimusmäärittely
Ensimmäinen vaihe on vaatimusmäärittelyn tekeminen. Se sisältävää laitteen suorituskyvyn määritykset, kuten esimerkiksi nopeuden ja kestävyyden, sekä mahdolliset kokoon, painoon tai valmistuskustannuksiin liittyvät rajoitukset.
2. Virtuaalimallin luominen
Seuraavaksi luodaan tuotteen virtuaalimalli käyttämällä CAD-ohjelmistoa. Virtuaalimalli sisältää kaikki tuotteessa tarvittavat komponentit, materiaalit ja kokoonpanotiedot. Yleensä malli tulee asiakkaalta ja sitä muokataan simulaatioille sopivaksi, mutta tarvittaessa simulaatiotiimimme voi luoda sen alusta loppuun.
3. Simulointi
Kun virtuaalimalli on valmis, tuotteen suorituskykyä simuloidaan erilaisissa käyttöolosuhteissa, vaihdellen esimerkiksi kuormitusta tai lämpötilaa. Mahdolliset ongelmat tai parantamista vaativat asiat nousevat esille simuloinnin aikana.
4. Tulosten analysointi
Kun simulaatio on tehty, on tulosten analysoinnin aika, eli virtuaalisen laitteen toimintaa verrataan vaatimusmäärittelyn spekseihin. Tässä vaiheessa voidaan myös paikantaa laitteen mahdollisia yli- tai alisuunniteltuja osia.
5. Iterointi ja optimointi
Simulaation tulosten analyysin perusteella designia voidaan muokata ja sen jälkeen tehdä § simuloida uudelleen, Tämä iterointi- ja optimointiprosessi jatkuu, kunnes design täyttää vaatimusmäärittelyssä speksatut suorituskyvyn vaatimukset.
Simulaatioiden käytöllä tuotteen suunnitteluprosessissa on useita etuja.
Nopeutettu tuotekehitysaika
Simulaatioiden avulla voidaan arvioida ja optimoida tuotteen toimintaa ennen fyysisten prototyyppien rakentamista. Tämä voi lyhentää tuotekehitysaikaa merkittävästi, eli tuote voidaan saada nopeutetussa aikataulussa markkinoille.
Kustannussäästöt
Simulaatioiden hyödyntäminen suunnittelun apuna pienentää tuotekehityksen kustannuksia, koska fyysisten prototyyppien ja niiden testauksen tarve vähenee. Tämä pienentää materiaali-, testauslaite- ja henkilöstöresurssien kuluja.
Lopputuotteen optimoitu suorituskyky
Simulaatioiden avulla suunnittelijat voivat testata tuotteen toimintaa eri käyttötilanteissa, tunnistaa mahdolliset ongelmat ja optimoida designin parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi. Lopputuloksena on luotettava, kestävä, tehokas laite, jota on – ennen kaikkea - turvallista käyttää.
Joustavuutta suunnitteluun
Simulaatioiden avulla voidaan tutkia erilaisia design-vaihtoehtoja ja arvioida nopeasti niiden vaikutusta laitteen toimintaan. Tämä auttaa tekemään innovatiivisempia ja luovempia suunnitelmia, jotka vastaavat yhä paremmin asiakkaiden tarpeita.
Riskien vähentäminen
Simulaatiot auttavat vähentämään tuotekehitykseen liittyviä riskejä, sillä virtuaalimallinnosten avulla voidaan tunnistaa mahdollisia ongelmia jo hyvin varhaisessa vaiheessa. Tämä auttaa välttämään eskaloituessaan kalliiksi käyviä tuotevikoja ja jopa takaisinvetoja.
Kaiken kaikkiaan simulaatioiden käyttö tuotesuunnittelun apuna auttaa luomaan parempia tuotteita nopeammin ja alhaisemmilla kustannuksilla. Se johtaa loppupeleissä parempaan asiakastyytyväisyyteen ja kasvattaa yrityksen kilpailukykyä.
On myös mahdollista yhdistää perinteinen ja simulaatioilla avustettu tuotesuunnitteluprosessi. Itse asiassa monet tuotesuunnittelutiimit käyttävät hybridimenetelmää, jossa hyödynnetään molempien suunnittelutapojen parhaita paloja.
Perinteinen tuotesuunnittelu sisältää yleensä fyysisten prototyyppien valmistamisen ja testaamisen laitteen toiminnallisuuden arvioimiseksi. Prototyypit ovat hyödyllisiä myös loppuun asti viritetyn virtuaalimallin validoinnissa. Niiden avulla voidaan tunnistaa ongelmia designissa, toiminnassa ja käytettävyydessä, jotka tulevat ilmi vasta fyysistä kappaletta tarkastellessa.
Perinteiset tuotesuunnittelumenetelmät voivat kuitenkin olla aikaa vieviä ja kalliita, etenkin kun suunnitelman hienosäätämiseksi tarvitaan useita prototyyppien iteraatioita. Tässä vaiheessa simulaatiot auttavat suunnittelijaa.
Kuten jo aikaisemmin mainittiin, simulaatioiden avulla suunnittelijat voivat arvioida nopeasti useita vaihtoehtoja ja testata niiden toimintaa erilaisissa olosuhteissa. Tämä virtaviivaistaa suunnitteluprosessia ja vähentää tuotekehityksen kustannuksia, auttaa luomaan paremmin asiakasvaatimukset täyttäviä tuotteita, mikä johtaa parempaan asiakastyytyväisyyteen ja kasvattaa kilpailukykyä.
Jotta simulaatioista saadaan kaikista suuri hyöty, ne kannattaa sisällyttää mahdollisimman varhaisessa vaiheessa osaksi projektia. Tiimimme voi auttaa mekaniikka- ja lämpösimulaatioiden kanssa, olipa kyse suurista järjestelmistä, taskuun menevistä mobiililaitteista tai yksittäisistä elektronisista komponenteista.
Tiimillämme on syvä ymmärrys lämpösimulaatiomenetelmistä, erilaisista materiaaleista ja suunnittelun vaatimuksista loppukäyttäjän turvallisuuden ja laitteen käyttömukavuuden kannalta. Käytämme alan parhaita työkaluja tarkkojen lämpötila- ja virtausanalyysien tekemiseen, jotta eri konseptivaihtoehtojen suunnitelmia vertailla nopeasti.
Teemme mekaniikkasimulaatioita, hyödyntäen tiimimme pitkäaikaista kokemusta. Heillä on osaamista materiaalien, moniosaisien kokoonpanojen, kompleksisten mekaanisten vuorovaikutusten ja erilaisten kuormitustilojen mallintamisessa.
Simulaatiopalvelumme sisältävät aina yksityiskohtaisen tulosten analysoinnin. Analyysin perusteella annamme ehdotuksia tuotteen rakenteen parantamiseksi.
Jos olet kiinnostunut kuulemaan lisää simulaatioilla avustetusta tuotesuunnittelusta ja kuinka menetelmää voidaan hyödyntää sinun projekteissasi, ota yhteyttä!