Ciągły rozwój technologii doprowadził nas do momentu, kiedy niemal każda branża korzysta z rozwiązań komputerowych, wspomagających codzienną pracę. Dotyczy to także sektora inżynieryjnego. Obok powszechnie wykorzystywanych systemów wspierających projektowanie (CAD) oraz wytwarzanie (CAM), popularność zyskują oprogramowania wspomagające prace inżynieryjne, czyli Computer Aided Engineering (CAE).
Co wchodzi w zakres CAE?
CAE to rozwiązanie, które zastąpiło tradycyjne techniki, do których wykorzystywano suwaki logarytmiczne, deski kreślarskie, czy rapidografy. W czym programy CAE wspomagają projektantów? W zależności od rodzaju oprogramowania:
- analizują naprężenia na komponentach i złożeniach z wykorzystaniem analizy metodą elementów skończonych (FEA),
- analizują obliczenia przepływu termicznego i płynów oraz dynamikę płynów (CFD),
- obliczają dynamikę wieloobiektową i kinematykę (MBD),
- stanowią narzędzie analityczne do symulacji procesów dla operacji takich jak odlewanie, formowanie i formowanie tłoczników,
- optymalizują produkty lub procesy.
Pakiety CAE mają szerokie zastosowanie, można je wykorzystać do obliczeń mechanicznych, co sprowadza się do kalkulacji odkształceń danego obiektu, czy wyznaczenia częstotliwości drgań własnych. Komputerowa mechanika płynów polega na symulacjach przepływów cieczy i gazów, a obliczenia termiczne analizują m.in. wymienniki ciepła i rozkłady temperatury w badanym obiekcie. Symulacje CAE usprawniają projektowanie oraz testowanie produktów – od pralek po okręty.
Korzyści korzystania z pakietów CAE
Narzędzia CAE znajdują zastosowanie w wielu branżach, m.in. przemyśle motoryzacyjnym, okrętowym, AGD oraz w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. W każdym z tych sektorów wspomaganie komputerowe pozwala zmniejszyć koszty i czas opracowywania efektywnych technologii. CAE to niezawodne systemy, które posiadają wysoko rozwinięte funkcje przewidywania, co pozwala weryfikować projekty na poziomie symulacji bez konieczności tworzenia prototypów. Wspomaganie komputerowe odbywa się w trakcie całego procesu projektowania – od etapu koncepcji wstępnej aż do fazy wytwarzania. Inżynierowie stosują CAE przede wszystkim do wypracowania optymalnych parametrów analizowanego obiektu. Wykorzystanie tych narzędzi w procesie produkcji przyczynia się do wzrostu jego automatyzacji i pozwala znacząco zmniejszyć koszty projektu.
Analizy rynku narzędzi wspomagania inżynieryjnego pokazują, że oprogramowania CAE będą się cieszyły coraz większą popularnością. Globalna wartość CAE od kilku lat notuje roczne wzrosty o ponad 11% i w 2021 ma osiągnąć sumę 6 mld dolarów amerykańskich.