Simulation3

Simulate First, Design Later

ไม่มีคำว่าเร็วเกินไป สำหรับการตัดสินใจที่ถูกต้อง  การใช้การจำลอง หรือ simulation ในแนวคิดของการออกแบบ (ผลิตภัณฑ์) และในการออกแบบน้ำหนักเบา หรือ lightweight design มีข้อดีหลายประการ

จนถึงตอนนี้ คติพจน์ที่ว่า build first – simulate later: สร้างก่อน – จำลองทีหลัง กลายเป็นสิ่งล้าหลังไปแล้ว ในอดีตการสร้างแบบจำลอง (Simulation) ถูกนำไปใช้ช้ามากในกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ทั้งในส่วนของการตรวจสอบความถูกต้องและตรวจสอบความสมเหตุสมผลของการออกแบบ นักออกแบบมีเพียงวิธีการคำนวณเชิงวิเคราะห์ในการจัดการ ซึ่งบางอย่างใช้เวลานานในการเรียนรู้ หรือไม่ก็ตั้งอยู่ในแผนกอื่น ๆ และต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการจำลอง การคำนวณจึงถูกจำกัดอยู่ที่สิ่งจำเป็น และใช้เพื่อการตรวจสอบความถูกต้อง หรือเมื่อเกิดปัญหาขึ้นเท่านั้น

Simulation1
Simulation-driven design process for casting and 3D printing. ( Picture: Altair )

Reduction of Product Development Costs

ทุกวันนี้ความเป็นไปได้มีมากขึ้น เป็นผลมาจากประสิทธิภาพการคำนวณที่สูงขึ้นซึ่งช่วยลดต้นทุนในการใช้พลังงานในการประมวลผล ส่งผลให้การคำนวนและแบบจำลองมีราคาที่สามารถหาซื้อได้ นอกจากนี้ เครื่องไม้เครื่องมือต่าง ๆ ยังมีความเป็นมิตรต่อผู้ใช้มากขึ้น ไม่ได้ใช้ยากเย็นหรือเข้าถึงยากอีกต่อไป ทั้งยังมีเป้าหมายที่การเพิ่มจำนวนของผู้ใช้ให้มากขึ้นด้วย หากมีความเป็นไปได้ที่จะใช้การจำลองในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้แต่เนิ่น ๆ และทำให้มันใช้ได้ผ่านแผนกต่างๆ และการึกฝนอบรม ตั้งแต่การออกแบบและพัฒนาไปจนถึงการผลิต ผู้ผลิตจะได้รับประโยชน์จากการลดต้นทุนที่จะเพิ่มเข้ามาระหว่างการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในการก่อสร้างทั่วไปและสำหรับการก่อสร้างน้ำหนักเบาโดยเฉพาะ ทั้งนี้ เพื่อให้การสร้างแบบจำลองเป็นตัวขับเคลื่อนการออกแบบไปข้างหน้า กลายเป็นว่า ตอนนี้ การทำแบบจำลองเป็นสิ่งที่ต้องมาก่อนการก่อสร้างจริงๆ

Conceptual Lightweight Design

ในการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาแบบคลาสสิก กับคำขวัญที่ว่า “การลดน้ำหนักผ่านการแทนที่วัสดุ” เป็นหลักการที่ใช้นำทางมาเนิ่นนานแล้ว ด้วยการเพิ่มมูลค่าของการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาอันเป็นผลมาจากวัสดุที่เป็นนวัตกรรม หรือ innovative materials ต่าง ๆ  อย่างไรก็ตามวัสดุที่มีน้ำหนักเบามักจะมีค่าใช้จ่ายสูงอย่างไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ ทั้งในการซื้อหา และในการออกแบบและการใช้งาน นอกจากนี้ ศักยภาพในการหาค่าการใช้งานที่เหมาะสมและการประหยัดต้นทุนไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้ ตราบใดที่โครงสร้างการออกแบบที่กำหนดไว้ตามแนวคิดเดิมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง วิธีการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาที่ทันสมัย เช่น การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาแบบ conceptual นำไปสู่อีกหนึ่งขั้นตอนต่อไป พวกเขาพิจารณาระบบโดยรวมและโฟกัสไปที่การลดน้ำหนักในช่วงแนวคิดแล้ว ใน conceptual lightweight design การใช้การจำลองตั้งแต่ต้นช่วยให้ทีมงานสามารถระบุ potentials และและดำเนินการ optimizations แล้วในระหว่างขั้นตอนวางแนวคิด ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถบรรลุเป้าหมายการออกแบบได้ง่ายขึ้น วิธีการนี้ถูกเรียกว่า Simulation driven design หรือการใช้แบบจำลอง หรือ Simulation ในฐานะ Design Tool หรือ เครื่องมือออกแบบ

Simulation2
Optimized component for which simulation was used as a design tool. (Picture: Altair )

Simulation During the Concept Phase

Simulation tools ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในปัจจุบัน นอกจากนี้ Simulation ยังมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในขั้นตอนวางแนวคิด ทำให้บริษัทต่าง ๆ สามารถประเมินแนวคิดในช่วงแรกของการพัฒนาผลิตภัณฑ์และทำการตัดสินใจการออกแบบที่สำคัญได้ในเวลาที่เหมาะสม ด้วยการใช้ simulation และ optimization ศักยภาพสำหรับการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาสามารถประเมินได้แล้วในระหว่างขั้นตอนการวางแนวคิดผ่านการปรับโครงสร้างให้เหมาะสมซึ่งจะส่งผลให้เกิดข้อได้เปรียบในการแข่งขัน

 

This article was first published by konstruktionspraxis.

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Categories