3 - 2018

Компания Design Automation Associates

Благодаря использованию Simcenter инженерно-консалтинговая фирма сократила сроки подготовки расчетных моделей в два раза, а общая длительность выполнения проектов уменьшилась на 30%.

Срывы сроков и перерасход бюджета

Компания Design Automation Associates, Inc. (DAA) предоставляет консультационные услуги по использованию систем автоматизированного проектирования для машиностроения и автоматизации инженерных расчетов. Заказчиками компании являются предприятия различных отраслей, включая авиационно­космическую и автомобильную промышленность, станкостроение, производство потребительских товаров и судостроение. Компания DAA была основана в 1995 году тремя бывшими сотрудниками компании United Technologies. С тех пор численность персонала выросла до 20 человек, они занимаются поддержкой технических проектов самого разного масштаба.

Репутация компании DAA основана на выполнении проектов в срок и по минимальной стоимости. Однако недавно репутация компании оказалась под угрозой при работе над проектом для компании CIGNYS (шт.Мичиган), занимающейся точным машиностроением. «Хотя CIGNYS вполне доверяла услугам, предоставляемым компанией DAA, их работа по недавней программе выпуска оборонной продукции закончилась срывом сроков и перерасходом бюджета», — рассказывает Джефф Шелаговски (Jeff Shelagowski), исполнительный вице­президент компании CIGNYS.

В рамках проекта компания DAA должна была выполнить расчет механических напряжений в конструкции нового военного транспортного прицепа, который разрабатывался компанией CIGNYS. Требовалось проверить, выдержит ли прицеп нагрузки и деформации, возникающие при парашютном десантировании. Проект столкнулся с существенными задержками и перерасходом средств, что было совсем нехарактерно для DAA.

«Хотя CIGNYS и ее заказчик ежедневно получали информацию о ходе работ в DAA и понимали, с какими трудностями в работе с компьютерными системами нам пришлось столкнуться, и всячески поддерживали нас, но я не мог избавиться от ощущения, что заказчик терпит полный провал по нашей вине, — вспоминает Джон Ламберт (John Lambert), президент и генеральный директор DAA. — Чтобы исправить ситуацию, пришлось нанимать дополнительных расчетчиков, работать вечерами и в выходные. Все это привело к перерасходу средств и возникновению вопросов о способности нашей компании прогнозировать проблемы и справляться с ними». Привлечение работавших над другими проектами инженеров к работе по проекту CIGNYS привело к еще большей нехватке ресурсов в DAA.

Компания CIGNYS осталась недовольна результатами проекта, хотя это и не повлияло на ее партнерские отношения с DAA. Она решила предоставить DAA шанс восстановить пошатнувшуюся репутацию, предложив выполнить проект по аналогичному транспортному прицепу. Чтобы больше не рисковать, DAA стала искать решение, способное устранить потенциальные проблемы.

Потери времени на препроцессирование при численном моделировании

Изучение причин неудач с первым проектом ясно показало, что потери времени связаны с этапом создания расчетной модели. Это наиболее трудоемкая часть всего процесса численного моделирования. Расчетчикам приходится исправлять геометрию, удалять ненужные элементы, строить конечноэлементную сетку на каждой модели, задавать связи, нагрузки и граничные условия.

Компания DAA выяснила, что этап расчетов занимал гораздо больше времени, чем было запланировано. Например, существенная часть геометрических моделей первого прицепа содержала тонкостенные участки, что вынуждало использовать 2D­сетку конечных элементов. Инженерам DAA приходилось строить срединные поверхности на твердотельных моделях, необходимые для создания конечноэлементной сетки. Задача оказалось очень сложной. Требовалось удлинять и обрезать до 100 срединных поверхностей, чтобы соединить между собой отдельные части сетки и сделать ее пригодной для расчета в решателе. Только на эту работу уходило 12 часов.

Продукт
Simcenter.

Проблемы
Срыв сроков и перерасход средств при выполнении инженерного анализа.
Неудовлетворенность заказчика.
Срыв сроков наносит ущерб последующим проектам.
Заказчику необходимо постоянно демонстрировать технологические достижения и приносимую компанией пользу.

Ключи к успеху
Замена устаревшей системы на современную среду инженерных расчетов.
Помощь Глобального центра технической поддержки (GTAC) ускорила освоение нового решения.
Simcenter 3D сократил сроки подготовки расчетных моделей и повысил надежность получаемых результатов.

Результаты
Внедрение новых передовых практик управления сроками и бюджетом проекта.
Сокращение сроков подготовки моделей на 50%.
Сокращение сроков выполнения заказов на 30%, повышение степени удовлетворенности заказчика.
Время построения срединных поверхностей уменьшилось с двенадцати до одного часа.
Снижение общей себестоимости проектов.

Основной вид деятельности клиента
Компания Design Automation Associates, Inc. оказывает консультационные услуги в области интеллектуального проектирования машиностроительных изделий.

Местонахождение клиента
Саффилд, шт.Коннектикут, США.
www.daasolutions.com

С использованием имевшихся в то время в компании DAA систем компьютерных инженерных расчетов (САЕ­систем) весь этап подготовки моделей первого прицепа занимал 63 часа на одну итерацию. В этот срок не входит время на проведение конструкторских изменений. Когда компания CIGNYS попросила DAA оценить влияние предлагаемого изменения геометрии на прочностные характеристики, инженерам DAA пришлось потратить почти столько же времени на полную перестройку расчетной модели в соответствии с конструкторским изменением, и только после этого удалось провести расчет.

Таким образом, только на подготовку моделей к численному моделированию уходило недопустимо много времени и ресурсов. Это время отнималось от более важных задач анализа результатов расчета и рассмотрения предлагаемых изменений в конструкции, правильное выполнение которых позволило бы компании CIGNYS улучшить свою продукцию.

Инженерный анализ в системе Simcenter 3D выполняется вдвое быстрее

Для оптимизации процессов численного моделирования и исключения повторного возникновения проблем, с которыми пришлось столкнуться при работе над предыдущим проектом, компания DAA приняла решение внедрить систему Simcenter™ от Siemens PLM Software и для подготовки расчетных моделей, и для собственно прочностных расчетов. Специалисты компании DAA ознакомились с примерами того, как мощное геометрическое ядро системы Simcenter 3D способно эффективно решать задачи удаления ненужных конструктивных элементов, построения срединных поверхностей и связей в расчетных моделях.

Глобальный центр технической поддержки (GTAC) компании Siemens помог DAA быстро освоить новую систему. Практически сразу же после перехода на Simcenter 3D компания DAA добилась существенного сокращения сроков проектирования. «Инструменты системы Simcenter 3D позволяют всего одной командой удалять из модели отверстия и скругления с радиусом меньше заданного, — отмечает инженер­механик компании DAA Брайан Кэрриган (Brian Carrigan). — Это заметно ускоряет препроцессирование».

К тому же построение срединных поверхностей в Simcenter 3D занимает всего один час, а не двенадцать, как это было при использовании другого препроцессора. Инженеры DAA смогли сократить сроки, так как им больше не нужно было вручную удлинять и обрезать поверхности, как это было необходимо в предыдущей системе. В Simcenter 3D встроен конечноэлементный решатель NX™ Nastran®, допускающий объединение поверхностей и ребер на всех узлах в границах определенного допуска. Мощные функции предварительной подготовки геометрии в Simcenter 3D и уникальные методики построения связей в NX Nastran позволили DAA на 92% сократить время построения срединных поверхностей.

В Simcenter 3D начальный этап подготовки модели выполняется вдвое быстрее по сравнению с ранее применявшейся системой. Кроме того, удалось ускорить процесс проведения конструкторских изменений: расчетные и геометрические модели Simcenter 3D ассоциативно связаны. Когда инженеры хотят проверить последствия того или иного изменения, они просто изменяют геометрию, а Simcenter 3D обновляет существующую конечноэлементную модель при минимальном вмешательстве пользователя. В результате циклы «конструирование — расчеты» выполняются гораздо быстрее, а у инженеров DAA появилось гораздо больше времени на совместную работу с конструкторами CIGNYS над созданием умных решений.

Рост удовлетворенности заказчиков

Компания DAA не только ускорила процессы расчетов по текущему проекту, но и получила новые возможности ускорения работы по будущим заказам компании CIGNYS. Использование Simcenter укрепило отношения между DAA и ее заказчиком. «DAA приняла конкретные меры, показавшие CIGNYS, что будущие проекты станут дешевле и больше не будут зависеть от ненадежного и непредсказуемого поведения решателя, — рассказывает г­н Шелаговски. — Функциональные возможности Simcenter прекрасно устраняют обе эти проблемы».

Работа над проектом убедила DAA в преимуществах решения Simcenter 3D при выполнении новых проектов для других заказчиков. «Главное для успеха любого проекта — реалистичный график работ и точная оценка затрат, — отмечает г­н Ламберт. — Все факторы, увеличивающие неопределенность и ограничивающие гибкость, наносят ущерб и проекту, и бизнесу всех задействованных компаний. Внедрение Simcenter позволило DAA существенно снизить неопределенность и повысить гибкость работы».