Noesim. Использование правильного набора инструментов — ключ к предоставлению передовых консультационных услуг по CAE

Дмитрий Красковский

В предыдущем номере журнала мы познакомили вас с Femap™ — лидером среди автономных пакетов подготовки КЭ-модели, анализа, пре- и постпроцессирования во многих областях, включая аэрокосмическую, оборонную, тяжелую промышленность и судостроение. А сегодня предлагаем вашему вниманию один из примеров успешного внедрения этого программного продукта.

Компетенция в области CAE, передовые технологии в аэрокосмической отрасли

Инженерно­проектная компания Noesim (Чезате, Италия), основанная в 2005 году, предоставляет консультационные услуги по проектированию конструкционных деталей, изготовлению оснастки и оборудования. Компания постоянно расширяет сотрудничество с организациями многих отраслей, нуждающимися в современных системах автоматизированного решения инженерных задач (CAE) и в эффективных инструментах моделирования.

Компания Noesim, работающая в основном с предприятиями авиационно-космической промышленности, накопила огромный опыт в области разработки конструктивных деталей для самолетов

Отрасль

Проектирование и инженерные услуги.

Продукты

Femap, NX, Nastran.

Основной бизнес клиента

Noesim предоставляет предприятиям аэрокосмической промышленности передовые консультационные услуги по проектированию конструкционных деталей, изготовлению оснастки и оборудования для наземного обслуживания.

Кроме того, компания расширила свои услуги организациям в других отраслях промышленности (www.noesim.com).

Бизнес­проблемы

• Управление САЕ­анализом и проведение симуляции для компаний любого размера по доступным ценам.
• Внедрение программного обес­печения CAE, которое может взаимодействовать с CAD­пакетами.
• Освоение многопрофильных инструментов анализа, позволяющее максимально задействовать собственных специалистов.

Ключи к успеху

• Определение CAE­процесса с четко сформулированными и стандартизованными задачами.
• Использование стандартных решателей для аэрокосмической промышленности.
• Работа с программным обеспечением, разработанным в стиле среды Windows.

Результаты

• Автоматизированный CAE­про­цесс от построения имитационной модели до анализа и создания окончательного отчета.
• Сокращение времени моделирования методом конечных элементов.
• Обеспечение достоверности окончательных данных за счет устранения ручных операций.
• Широкое использование нисходящего моделирования и анализа.
• Проверка проекта на ранней стадии и снижение затрат клиентов на создание прототипов.

Однако основное внимание компания изначально уделяла предоставлению инженерных консультационных услуг предприятиям аэрокосмической промышленности. Гильельмо Барбиани (Guglielmo Barbiani), один из основателей Noesim, отметил: «Мы работаем с компаниями аэрокосмической отрасли на протяжении многих лет и очень хорошо знакомы с их потребностями. Так, мы знаем о существовании неформальных привычек и стандартов, таких как использование Nastran в качестве фактически стандартного CAE­решателя. Мы нуждались в CAE­инструменте, способном взаимодействовать с различными CAD­пакетами (системами автоматизированного проектирования), принятыми нашими клиентами».

С помощью Femap компания Noesim может создавать весьма реалистичные симуляции, охватывающие весь спектр анализов

Для создания эффективного и конкурентоспособного предприятия, независимо от сферы его деятельности, Noesim разрабатывает внутренние стандарты и процедуры. Специалисты компании, которым современные программные средства помогают справиться с мультидисциплинарными задачами, имеют огромный опыт в области не только статического и динамического анализа конструкций, но и композиционных материалов, кинематики, динамики жидкостей и теплопередачи.

Femap – инструмент, способный взаимодействовать со всем многообразием CAD-систем, используемых клиентами

Соучредитель Noesim Франко Беллони (Franco Belloni) заявил: «Еще одним ключевым фактором для нас является качество, что особенно важно, когда речь идет о реалистичности моделирования, выполняемого в CAE. Первоначально МКЭ (моделирование методом конечных элементов) и CAE­анализ предназначались для решения линейных задач. Но реальный мир полон нелинейности — от режимов контакта до пластичности, вплоть до больших перемещений. Поэтому мы искали программные продукты, способные обеспечить полностью реалистичное моделирование, поддерживающие полный спектр анализов и не ограниченные лишь какой­либо одной областью».

Процесс интеграции и стандартизации

Выбор Noesim программного обеспечения Femap™ и NX™ Nastran® от Siemens PLM Software был обусловлен двумя дополнительными факторами. Во­первых, приемлемая цена приложения не только в виде первоначальных инвестиций, но также с точки зрения общей стоимости владения и обучения персонала. А во­вторых, возможность интеграции программного обеспечения с последующим процессом моделирования. Теперь рабочий процесс Noesim предусматривает не только получение геометрии САПР от клиентов, но и проведение расчетов с помощью специализированных приложений или электронных таблиц Excel®. Был необходим инструмент CAE, который обеспечил бы простую интеграцию с другими программными продуктами и дополнительными модулями, разработанными в Noesim. «Учитывая будущее развитие и растущие потребности, мы ищем инструмент, который помог бы нам установить четко определенные стандартизованные процессы доступа к данным CAE­проектирования, моделирования и проверок, выполненных нашими клиентами, — отметил Франко Беллони. — В отличие от CAD, где вы обычно устанавливаете процедуры и рабочие процессы разработки, проверки и утверждения, а все проектировщики следуют фиксированными маршрутами, CAE­процессы по­прежнему в значительной мере возложены на человека. Поэтому мы заинтересовались усовершенствованным инструментом для управления данными — Teamcenter от Siemens PLM Software».

Гильельмо Барбиани заявил: «Это было несложное решение. По доступной цене мы смогли приобрести NX Nastran и Femap — инструменты, работающие в родной Windows­среде, которые могут интегрироваться с другими приложениями для выполнения нисходящего анализа в разных отраслях промышленности. Кроме того, Femap интегрируется c различными CAD и пре­ и постпроцессорами МКЭ, а также может взаимодействовать с другими решателями, которые используют наши клиенты».

Ценность постоянного развития продукта

Приобретя в 2006 году Femap, компания Noesim по достоинству оценила тот факт, что Siemens PLM Software постоянно делится планами развития этого приложения. «Мы искали инструмент, способный осуществлять реалистичное моделирование и постоянно совершенствоваться. Этим требованиям в полной мере соответствует Femap, по которому компания Siemens PLM Software обеспечивает четкое планирование и постоянные обновления, в том числе включение таких функций, как моделирование контакта, болт с предварительной затяжкой, а также гибкие и расширенные инструменты управления CAD­геометрией, — сказал Франко Беллони. — Реальным примером является также снижение веса с помощью инструментов Femap, которые оптимизируют конструкцию и сводят к минимуму расход материала. Например, посредством модуля оптимизации конструкции вы можете найти идеальное решение для формы конструкции на ранней стадии проектирования с учетом заданных условий нагружения, ограничений и материалов».

Noesim предоставляет компаниям, которые не располагают достаточными ресурсами, навыками и инструментами,
возможность воспользоваться преимуществами CAE-моделирования

Обычно, когда Noesim получает от клиента CAD­модель, ее для упрощения процесса прежде всего необходимо очистить для анализа. Затем следуют построение сетки и приложение нагрузок, задание ограничений и свойств материала с последующим анализом и оценкой результатов и, наконец, выпуск окончательной документации, которая может представлять собой как простую записку, так и подробный отчет для института сертификации.

Расширенные услуги и поддержка

Кроме проверки функционирования продукта, разработанного клиентом, Noesim предлагает расширенные услуги поддержки. Франко Беллони объясняет: «Мы часто начинаем свою работу уже на стадии разработки продукта. На основе CAD­геометрии, созданной клиентом на предварительном этапе проектирования, мы строим КЭ­модель, что позволяет нам выполнить инженерные проверки, чтобы предоставить клиенту точную информацию о необходимых модификациях. Итерация между КЭ­моделью и новой CAD­геометрией требует эффективного инструмента, такого как Femap, который может обновить некоторые операции, а не повторять их, а также высококачественного решателя, такого как NX Nastran, способного свести к минимуму разрыв между моделью и реальным поведением конструкции, тем самым снижая затраты на изготовление испытательных образцов».

О компании Siemens PLM Software

Siemens PLM Software, подразделение Siemens Digital Factory Division, является ведущим мировым поставщиком программных продуктов для управления жизненным циклом (product lifecycle management — PLM) и производственными операциями (manufacturing operations management — MOM), систем и услуг. За время работы предоставлено более 9 млн лицензий, по всему миру насчитывается свыше 77 тыс. клиентов компании. Штаб­квартира находится в г. Плано
(шт. Техас). Siemens PLM Software постоянно взаимодействует со своими клиентами, стремясь обеспечить их реальными инновациями, а значит и устойчивыми конкурентными преимуществами.

Для получения более подробной информации о компании Siemens PLM Software, ее продуктах и услугах посетите страницу www.siemens.com/plm.

Noesim разработала несколько методологий для компаний, входящих в авиационно­космическую отрасль, чтобы помочь понять, как с помощью инструментов CAE можно решить производственные вопросы, применяя стандартизованные подходы.

«В качестве примера мы предложили крышку для резервуара под давлением, — отметил Гильельмо Барбиани. — Клиенты научились применять метод для снижения веса, сохраняя необходимый уровень прочности путем включения анализа в свои процессы разработки продукта. В результате конструкторы изделия могут непосредственно использовать эти методы анализа, даже не обладая большим опытом и передовыми технологиями. Мы стремимся к тому, чтобы сделать клиентов независимыми».

Широкий спектр преимуществ

Благодаря богатой конфигурации и широким возможностям настройки Femap оказался наиболее полезным и эффективным при разработке методик. «Femap может быть модифицирован и дополнен инструментами для автоматизации всего процесса генерации модели, анализа, расчета и управления данными, — заявил Франко Беллони. — Разрабатывать программы для извлечения данных и управления ими очень практично даже для такой небольшой компании, как наша, которая использует стандартные приложения Microsoft. Среда Windows — родная для Femap, что позволяет генерировать такие документы, как электронные таблицы Excel, без необходимости импорта или форматирования. Это существенно сокращает время цикла и обеспечивает большую надежность данных на выходе, поскольку возможность появления ошибок в результате ручных операций исключается. Кроме того, среда Windows позволяет при работе с Femap полностью использовать аппаратные ресурсы без необходимости применения мощных компьютеров для анализа сложных сборок, содержащих сотни деталей».

Важное значение также имеет удобство эксплуатации. Femap прост в освоении и интуитивно понятен в использовании благодаря знакомому и настраиваемому интерфейсу. Гильельмо Барбиани отметил: «Команды Femap легко найти. Программа проста в освоении даже для тех, кто никогда не пользовался инструментами CAE. Это высоко ценят новые пользователи, в том числе студенты Миланского политехнического университета. Они могут сосредоточиться на решении инженерных вопросов и не тратить время на обучение работе с программным обеспечением. Как правило, пользователей приятно поражают мощность и универсальность Femap, которые значительно превосходят другие инструменты».

Гильельмо Барбиани добавил, что оптимальное соотношение «цена/качество», а также успех внедрения и использования программного обеспечения напрямую зависят от качества полученных технических и маркетинговых услуг. При этом он особо отметил всемерную поддержку, которую оказала при внедрении Femap в Noesim компания Team3D — партнер Siemens PLM Software. 

По материалам компании Siemens PLM Software