Konstrukční inženýrství

Inženýrský software Siemens se používá v širokém spektru průmyslových odvětví a poskytuje základní nástroje pro navrhování, simulaci a výrobu. Technologie digitálního dvojčete pomáhá optimalizovat procesy a zvyšovat efektivitu. Software Siemens je hnací silou inovací a přesnosti v inženýrských projektech po celém světě, od vývoje výrobků až po spolupráci.

• Průmyslové stroje – Zavádění nových výrobků
• Baterie – Urychlený vývoj baterií pro průmyslové baterie
• Automobilový průmysl – Elektrifikace vozidel
• Elektronika – Návrh elektronických systémů
• Zdravotnictví – Návrh zdravotnických zařízení
• Zdravotnická zařízení – Kontrola návrhu
• Spotřební výrobky – Návrh spotřebních výrobků
• Spotřební zboží – Správa podnikových receptur
• Energetika a technické sítě – Projektování elektráren
• Těžká zařízení – Konstrukce těžkých zařízení
• Těžká zařízení – Inženýrská simulace
• Lodní průmysl – Konstrukce lodí a lodní inženýrství

Při použití pokročilého softwaru pro návrh, jako je Siemens NX, Teamcenter, Simcenter a další produkty z portfolia Siemens Xcelerator, se v procesu inženýrského navrhování spojují tradiční kroky s výkonnými softwarovými možnostmi, což zvyšuje efektivitu, přesnost a spolupráci. Náš komplexní a integrovaný software pro návrh, konstrukci a výrobu výrobků nabízí řadu nástrojů pro CAD, CAM, CAE, PLM, simulaci a návrh systémů E/E. Proces inženýrského navrhování v tomto kontextu zahrnuje několik klíčových fází:

• Definování problému a plánování:
  • Jasně definujte technický problém, včetně všech požadavků a omezení.
  • Pomocí našich nástrojů si můžete prohlédnout podobné minulé projekty nebo šablony, které by mohly poskytnout náhled na projekt.
• Návrh a modelování:
  • Vytvořte podrobné 3D modely navrhovaného řešení. Tento krok zahrnuje použití parametrických a přímých modelovacích technik pro vývoj dílů a sestav.
  • Používejte pokročilé nástroje pro návrh plechů, modelování povrchů a další specifické požadavky podle potřeby.
• Analýza a simulace:
  • Využijte integrované možnosti CAE k simulaci chování návrhu za různých podmínek, jako jsou mechanické namáhání, tepelné podmínky, dynamika tekutin a další.
  • Upravte návrhy na základě výsledků simulace tak, aby splňovaly kritéria výkonnosti, a optimalizujte faktory, jako jsou hmotnost, pevnost a náklady.
• Prototypování (virtuální a fyzické):
  • Vytvářejte virtuální prototypy v rámci digitálního dvojčete a vyhodnocujte funkčnost a estetiku návrhu.
  • V případě fyzických prototypů použijte CAM k přípravě výrobních procesů nebo export dat pro 3D tisk a další techniky rychlého prototypování.
• Hodnocení a iterace:
  • Zkontrolujte návrh na základě specifikací a zpětné vazby od zúčastněných stran. Využívejte vizualizační a vykreslovací nástroje v softwaru pro návrh k jasné prezentaci nápadů.
• Podrobný návrh a dokumentace:
  • Dokončete návrh a přidejte všechny potřebné detaily pro výrobu a montáž.
  • Vygenerujte podrobné výkresy, montážní pokyny a další dokumentaci potřebnou pro výrobu a podporu výrobku.
• Výroba a implementace:
  • Dokončete přípravy na výrobu v rámci digitálního dvojčete a integrovaných výrobních systémů, abyste mohli plánovat výrobní procesy, dráhy CNC obrábění a další položky.
  • Spolupracujte s dodavateli a výrobci přímo prostřednictvím platformy a sdílejte soubory návrhů a specifikace.
• Uvedení výrobku na trh a analýza zpětné vazby:
  • Po výrobě a uvedení výrobku na trh shromážděte zpětnou vazbu o jeho výkonnosti.
  • Využijte zpětnou vazbu k průběžnému zlepšování a uplatněte získané zkušenosti v budoucích projektech.

Portfolio Siemens Xcelerator v průběhu tohoto procesu usnadňuje spolupráci mezi členy týmu a integraci s dalšími softwarovými nástroji a platformami, čímž zajišťuje bezproblémový tok dat v různých fázích vývoje výrobku. Tento komplexní přístup umožňuje efektivnější a účinnější proces inženýrského navrhování od konceptu až po výrobu.

Proces konstrukčního inženýrství je základní metodikou v oblasti inženýrství, která je základem inovací a řešení problémů. Tento strukturovaný přístup umožňuje inženýrům a konstruktérům řešit složité problémy metodicky a přetvářet abstraktní myšlenky v hmatatelná řešení, která zlepšují náš každodenní život a jsou hnací silou technologického pokroku.

Podstatou procesu konstrukčního inženýrství je:

• Řešení složitých problémů: Poskytuje systematický přístup k pochopení a řešení složitých inženýrských výzev a zajišťuje životaschopná, efektivní a inovativní řešení.
• Vývoj a optimalizace výrobků a procesů: Řídí vývoj nových výrobků a zlepšování stávajících procesů se zaměřením na efektivitu, funkčnost a potřeby uživatelů a zároveň klade důraz na nákladovou efektivitu a udržitelnost.
• Usnadnění mezioborové spolupráce a dodržování předpisů: Podporuje spolupráci mezi různými obory a zajišťuje, aby návrhy splňovaly regulační normy, bezpečnostní požadavky a etická hlediska, což vede k dobře integrovaným a vyhovujícím řešením.

Tento proces je více než jen soubor kroků. Je to dynamický rámec, který se přizpůsobuje vyvíjejícím se potřebám výroby, technologií a životního prostředí. Proces konstrukčního inženýrství díky podpoře kultury neustálého zlepšování, spolupráce a inovací řeší nejen současné výzvy, ale vytváří také základy pro budoucí pokrok a zajišťuje, aby byla řešení, která vytváříme, udržitelná a perspektivní.

Software pro inženýring výrobků označuje soubor softwarových nástrojů a aplikací používaných při navrhování, vývoji, testování a správě výrobků, zejména v oborech, jako jsou strojírenství, elektrotechnika a elektronika a softwarové inženýrství. Tyto nástroje jsou nedílnou součástí moderních procesů vývoje výrobků a umožňují inženýrům a konstruktérům vytvářet složitější, spolehlivější a efektivnější výrobky rychleji než kdykoli dříve.

Mezi hlavní kategorie a funkce softwaru pro inženýring výrobků patří:

• Počítačem podporované navrhování (CAD): Software CAD se používá k vytváření detailních 2D nebo 3D modelů výrobků. Umožňuje vizualizaci, simulaci a analýzu návrhů výrobků, což usnadňuje zkoumání různých možností návrhu a identifikaci potenciálních problémů v rané fázi procesu návrhu.
• Počítačem podporované inženýrství (CAE): Software CAE zahrnuje simulační a analytické nástroje, které konstruktéři používají k vyhodnocování funkčnosti svých návrhů za různých podmínek, jako jsou napětí, teplo, dynamika kapalin a další. Nástroje CAE mají zásadní význam pro optimalizaci návrhů z hlediska výkonu, bezpečnosti a souladu s normami.
• Počítačem podporovaná výroba (CAM): Software CAM se používá k plánování, řízení a kontrole výrobních procesů přímo z modelů a výkresů vytvořených počítačem. Zahrnuje funkce pro generování drah obráběcích strojů, programování CNC strojů a plánování výrobních postupů, které pomáhají překlenout propast mezi návrhem a výrobou. Podívejte se na naše ocenění.
• Správa životního cyklu výrobků (PLM): Software PLM pomáhá řídit celý životní cyklus výrobku od jeho vzniku, přes technický návrh a výrobu až po servis a likvidaci. Integruje lidi, data, procesy a podnikové systémy a poskytuje komplexní informační páteř pro společnosti a v rámci celého rozsáhlého podniku.
• Automatizace elektronického návrhu (EDA): U výrobků s elektronickými součástkami se software EDA používá k návrhu a analýze elektronických systémů, jako jsou desky s plošnými spoji (PCB) a integrované obvody (IC). Nástroje EDA pomáhají inženýrům vytvářet schémata, rozvrhovat desky s plošnými spoji a simulovat elektronické obvody, aby byla zajištěna jejich spolehlivost a výkonnost.

K začlenění udržitelnosti do konstrukčního inženýrství nabízí software Siemens pokročilá řešení, která zlepšují udržitelné postupy v celém životním cyklu výroby. Jednou z klíčových inovací je technologie digitálních dvojčat, která umožňuje vytvářet virtuální modely procesů. To vám umožní simulovat a optimalizovat operace bez fyzických zkoušek, což snižuje množství odpadu, šetří energii a minimalizuje spotřebu surovin.

Software Siemens podporuje udržitelný návrh také tím, že zohledňuje dopad na životní prostředí již v nejranějších fázích vývoje výrobku. Začleněním kritérií udržitelnosti do svých konstrukčních a technických procesů můžete vyvíjet výrobky, které jsou efektivnější a méně náročné na zdroje.

Inženýrské nástroje Siemens navíc poskytují data a analýzy v reálném čase, což usnadňuje neustálé zlepšování výrobních procesů. To vám pomůže identifikovat neefektivitu, optimalizovat provoz a zavést energeticky úsporná opatření, což přispěje k udržitelnějšímu výrobnímu prostředí. Přečtěte si, jak společnost Siemens podporuje udržitelnost v různých odvětvích.

Integrovaný návrh v kontextu inženýrského softwaru pro výrobu znamená ucelený přístup, který hladce kombinuje různé softwarové nástroje a metodiky, aby zefektivnil celý proces vývoje a výroby výrobku. Tato integrace zahrnuje různé fáze řízení životního cyklu výrobku, od koncepčního návrhu až po výrobu, a zahrnuje použití propojených softwarových řešení, která umožňují efektivní výměnu dat a spolupráci mezi týmy. Zde se dozvíte, jak se integrovaný návrh projevuje v inženýrském softwaru pro výrobu:

• Plynulý tok dat: Integrovaný systém zajišťuje plynulý tok dat mezi různými fázemi vývoje výrobku. Při změně provedené v konstrukčním modelu se například automaticky aktualizují analytické modely a výrobní pokyny, čímž se zajistí konzistence a sníží riziko chyb.
• Pracovní prostředí podporující spolupráci: Software pro integrovaný návrh podporuje spolupráci mezi mezioborovými týmy, včetně konstrukčních, technických a výrobních oddělení. Týmy nacházející se na různých místech mohou pracovat na stejném projektu současně a sdílet poznatky a aktualizace v reálném čase, což zvyšuje efektivitu a inovace.
• Technologie digitálních dvojčat: Integrovaný návrh často zahrnuje digitální dvojčata, což jsou virtuální repliky fyzických výrobků. Tyto digitální modely poskytující cenné poznatky, které jsou podkladem pro fyzický výrobní proces, lze používat k simulaci, analýze a optimalizaci v průběhu celého životního cyklu výrobku.