Simulatie van een component of een assembly in de engineeringfase is essentieel om de prestaties en veiligheid van het product te garanderen. Ook spaart het tijd en kosten van fysieke prototyping. In het 3DExperience platform heeft men het tegenwoordig over ModSim oftewel Modeling & Simulation. Tijdens het 3DExperience World event in Nashville had Aandrijftechniek een interview met Delphine Genouvrier, Product Management Director, Simulia R&D bij Dassault Systèmes.
Hoe ver kunnen we gaan met simulatie? Wanneer hoeft een bedrijf geen prototypes meer te maken en kunnen bepaalde producten, na uitvoerige simulatie, meteen in productie worden genomen? En gebeurt dat al? “In sommige industrieën zien we dat inderdaad gebeuren,” legt Genouvrier uit. “In andere industrietakken zal altijd nog een prototype moeten worden gemaakt voor de goedkeuringen (approvals) volgens bepaalde normen en standaarden. Denk hierbij vooral aan lucht- en ruimtevaart of de mobiliteitsector.”
Enorme Return on Investment
“Bedrijven zijn wel bezig om die goedkeuringen meer en meer in de software te krijgen. Om zodoende op het virtuele prototype al een bepaalde goedkeuring te krijgen. Als die bedrijven al 50 procent kunnen besparen op een fysiek prototype is dat al een enorme Return on Investment als het gaat om tijd, geld en het begrijpen van het gedrag van het prototype. In de high-tech industrie zijn er al klanten die compleet gestopt zijn met fysieke prototypes. Voor hun is virtual prototyping de manier waarop zij alle multi-fysica kunnen simuleren. Dus ja, het gebeurt al.”
Veranderende rol design-engineer
Wat betekent moderne simulatie voor de taak van de engineer? Heeft hij voldoende kennis van simulatietechnieken? Volgens Genouvrier is simulatie nu onderdeel van het engineeringproces, maar het is ook veel toegankelijker. “De rol van design-engineer verandert momenteel enorm. Dat zie je al bij de jongere generatie. Technische studenten gebruiken niet meer alleen de ontwerptool, maar gaan aan de gang met alle mogelijkheden van het platform inclusief simulatie, 3D-printing, manufacturing etc.”
“Ook in de bedrijven zie je die verandering. Er wordt van de engineer verwacht dat deze ook de simulatie doet of heeft uitgevoerd. Daarnaast is simulatiesoftware ‘an sich’ aan het veranderen. Met 3D Experience Works Simulation hebben we een nieuwe oplossing gecreëerd met een nieuwe user experience. Simulatie in de nieuwe opzet benut de ontwerp-intelligentie, om de simulatie set-up te vereenvoudigen.”
Modelleren en simuleren
“Voorheen moest je precies weten wat te doen bij het simuleren, de belasting op het component aangeven, etc. Maar deze data is al voorhanden in het design. Al deze ‘Intellectual Property’ (IP) gaat automatisch de simulatie in. Daarom noemen we het nu een ModSim-solution, het is modelleren en simuleren. Het ontwerp en de ontwerpdata worden intern getransformeerd naar simulatiedata. Dat maakt het compleet transparant voor de gebruiker. En er kunnen meer mensen gebruik maken van de voordelen van simulatie waardoor de kwaliteit van je product uiteindelijk alleen maar verbetert. In sommige gevallen zal nog steeds een simulatie-expert nodig zijn, maar dat is vooral bij producten en of componenten die bepaalde goedkeuringen vereisen. Bovendien is ModSim voor de gehele Dassault Systèmes community beschikbaar.”
Virtual twins en cloud computing
We horen hier in Nashville ook vaker de term ‘virtual twin’. Hoe past dit binnen het 3DExperience platform? Volgens Genouvrier zijn virtual twins een andere ontwikkeling binnen het platform die bijdragen aan de efficiëntie van het productieproces. “Door het gebruik van virtual twins kunnen engineers digitale replica’s van fysieke producten creëren en testen, waardoor ontwerp-, test- en productieprocessen veel nauwkeuriger worden. We kunnen momenteel veel simuleren, sterkte, belasting, temperatuur, zelfs de EMC van een product.”
“Daarom is het belangrijk dat we een product niet meer ‘geïsoleerd’ simuleren. Een product moet voldaan aan veel eisen. Daarom hebben we in 3Dexperience Works Simulation al deze fysieke eigenschappen verzameld. Ook kunnen we levensduurtesten simuleren, vooral in het kader van duurzaamheid.”
Simulatie large assemblies
En het simuleren van large assemblies? “Hoe complexer het model is, des te langer duurt het simuleren,” legt Genouvrier uit. “Met cloud computing zijn we nu in staat een complex model te simuleren wat we normaal niet op de desktop-versie konden doen. Kijken we naar een virtual twin, ook mogelijk dankzij cloud computing, dan wil ik graag het voorbeeld van vliegtuigfabrikant Boeing benoemen. Zij kunnen nu een compleet vliegtuig tonen en inzoomen tot op het detail van bijvoorbeeld een safety belt. Dat is de kracht van een virtual twin.”
