Prototipagem virtual

Da Wikipédia, a enciclopédia livre
Ir para a navegação Saltar para pesquisar

A prototipagem virtual é um método no processo de desenvolvimento de produtos. Envolve o uso de software de projeto auxiliado por computador (CAD), projeto automatizado por computador (CAutoD) e engenharia auxiliada por computador (CAE) para validar um projeto antes de se comprometer a fazer um protótipo físico . Isso é feito criando (geralmente em 3D) formas geométricas (peças) geradas por computador e combinando-as em uma "montagem" e testando diferentes movimentos mecânicos, ajuste e função. A montagem ou peças individuais podem ser abertas no software CAE para simular o comportamento do produto no mundo real.

Plano de fundo

O processo de projeto e desenvolvimento do produto costumava se basear principalmente na experiência e julgamento dos engenheiros na produção de um projeto conceitual inicial. Um protótipo físico foi então construído e testado para avaliar seu desempenho. Sem nenhuma maneira de avaliar seu desempenho com antecedência, o protótipo inicial dificilmente atenderia às expectativas. Os engenheiros geralmente precisavam reprojetar o conceito inicial várias vezes para resolver os pontos fracos que foram revelados nos testes físicos.

Avance para protótipos virtuais

Hoje, os fabricantes estão sob pressão para reduzir o tempo de lançamento no mercado e otimizar os produtos para níveis mais altos de desempenho e confiabilidade. Um número muito maior de produtos está sendo desenvolvido na forma de protótipos virtuais nos quais o software de simulação de engenharia é usado para prever o desempenho antes da construção de protótipos físicos. Os engenheiros podem explorar rapidamente o desempenho de milhares de alternativas de projeto sem investir o tempo e o dinheiro necessários para construir protótipos físicos. A capacidade de explorar uma ampla gama de alternativas de projeto leva a melhorias no desempenho e na qualidade do projeto. No entanto, o tempo necessário para colocar o produto no mercado geralmente é reduzido substancialmente porque os protótipos virtuais podem ser produzidos muito mais rapidamente do que os protótipos físicos. [1] [2] [3] [4]

Prototipagem de ponta a ponta

A prototipagem de ponta a ponta é responsável por como um produto ou componente é fabricado e montado e vincula as consequências desses processos ao desempenho. A disponibilidade antecipada desses protótipos virtuais fisicamente realistas permite que testes e confirmação de desempenho ocorram à medida que as decisões de projeto são tomadas; permitindo a aceleração da atividade de projeto e fornecendo mais informações sobre a relação entre fabricação e desempenho do que pode ser alcançado construindo e testando protótipos físicos. Os benefícios incluem custos reduzidos tanto no projeto quanto na fabricação, pois a prototipagem física e os testes são drasticamente reduzidos/eliminados e processos de fabricação enxutos, mas robustos, são selecionados. [5]

Efeitos

A empresa de pesquisa Aberdeen Group relata que os melhores fabricantes, que fazem uso extensivo de simulação no início do processo de design, atingem receita, custo, data de lançamento e metas de qualidade para 86% ou mais de seus produtos. [6] Os melhores fabricantes dos produtos mais complexos chegam ao mercado 158 dias antes, com custos US$ 1,9 milhão mais baixos do que todos os outros fabricantes. Os melhores fabricantes dos produtos mais simples chegam ao mercado 21 dias antes com $ 21.000 menos custos de desenvolvimento de produtos. [7]

Exemplos

A Fisker Automotive usou protótipos virtuais para projetar a estrutura traseira e outras áreas de seu híbrido plug-in Karma para garantir a integridade do tanque de combustível em uma colisão traseira, conforme exigido pela certificação Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) 301. [8] A Agilent Technologies usou protótipos virtuais para projetar sistemas de resfriamento para o cabeçote de calibração de um novo osciloscópio de alta velocidade . [9] A Miele utilizou a prototipagem virtual para melhorar o desenvolvimento de suas máquinas lavadoras-desinfetadoras, simulando suas características operacionais no início do ciclo de projeto . [10]Várias soluções de software CAE (por exemplo, Working Model e SimWise) oferecem a possibilidade de verificar os benefícios da prototipagem virtual mesmo para estudantes e pequenas empresas, e a coleção de estudos de caso está disponível desde 1996. [11]

Veja também

Referências

  1. ^ Schaaf, James C., Jr.; Thompson, Faye Lynn (1997). Desenvolvimento de Conceitos de Sistemas com Prototipagem Virtual . 29ª conferência sobre simulação de inverno. pp. 941-947. CiteSeerX  10.1.1.74.2308 .
  2. ^ LaCourse, Dan (1 de maio de 2003). "Prototipagem Virtual compensa" . Revista Cadalyst .
  3. ^ Ghazaleh, Tim (1 de novembro de 2004). "Prototipagem Virtual" (PDF) . Revista Design e Fabricação de Circuitos Impressos .
  4. Otto, Von Thomas (julho-agosto de 2010). "Endlich umfassend simulieren" . Engenharia Digital . 6/10 . Arquivado a partir do original em 2011-01-02 . Recuperado em 2010-10-05 .
  5. Fouad El Khaldi, Raymond Ni, Pierre Culiere, Peter Ullrich, Carlos Terres Aboitiz. "Recentes conquistas de integração em prototipagem virtual para a indústria automobilística" . ESI-group . com ; Grupo ESI. Apresentado em 31 de maio de 2010 , FISITA .
  6. ^ Grupo de Aberdeen (outubro de 2006). "Relatório de benchmark de design orientado por simulação: acertando na primeira vez" . pi Outubro de 2006. Recuperado em 25-08-2010.
  7. ^ Aberdeen, pág. 5.
  8. ^ " Fisker reduz o número de protótipos, reduz o tempo de comercialização com Virtual Performance Solution ," Automotive Engineering International , janeiro de 2013.
  9. Matt Richter, " As técnicas de simulação ajudam a resfriar a cabeça de calibração do osciloscópio em tempo real mais rápido do mundo ", R&D Magazine , outubro de 2013.
  10. ^ "A Better Way to Make Medical Instruments Come Clean," Medical Design Technology , outubro de 2013.
  11. ^ Lista Studio, " Estudos de Caso do Lista Studio ".