Innovasie

Wat lê in die toekoms van die meganiese ontwerpbedryf

Wat lê in die toekoms van die meganiese ontwerpbedryf

Die meeste van ons is waarskynlik daagliks besig met meganiese ingenieursontwerp, maar wat is die toekoms vir hierdie belangrike veld?

Sedert die uitvinding van CAD-sagteware, is die meganiese ontwerp in sy kern verander. Daar is egter baie dinge aan die proses wat taamlik rudimentêr is. Ons moet steeds beperkings handmatig invoer vir dele wat voor die hand liggend kan wees.

Ons kan nog steeds een klein fout maak wat ons hele model kan beskadig. Sagteware word slimmer en slimmer, maar die meganiese ingenieur is meestal waar die innovasie en vaardigheid lê. Wat gebeur egter as programme generatief word; wanneer die kantoor van die meganiese ingenieur ontbind en die ontwerp in die toekoms beweeg? Laat ons dieper kyk. (Moenie bekommerd wees nie, jy gaan nog werk hê.)

Die volgende stap vir die meganiese ontwerpingenieur

CAD-programme, die grondslag van meganiese ontwerp, word grootliks deur innovatiewe kode en programmering vorentoe gestoot. Dit het wondere gedoen vir die programme se vermoëns, maar dit beteken ook dat CAD tot 'n grotendeels sleutelbordgerigte vaardigheid ontwikkel het. Aangesien dit alledaags is, vind u miskien niks vreemd aan hierdie feit nie.

Wat egter 'n sleutelbordgebaseerde meganiese ontwerp is, is om die ontwerper te beperk tot die tegniese vermoë en kennis van die spesifieke sagteware. Daar sal altyd 'n plek hiervoor wees, maar rekenaars sal binnekort vrye meganiese ontwerp binne die werklikheidsgrense kan toelaat. Dit beteken dat, hoewel ons as ingenieurs slim genoeg is om ontwerpbeperkings in te voer, ons dit eenvoudig nie hoef te doen nie. Dit maak die tyd oop vir suiwer ingenieurswese.

Die weergalm van hierdie toekomstige werklikheid het reeds plaasgevind. Die ouderdom van aanraakskermrekenaars het meer natuurlike meganiese ontwerpkoppelvlak meegebring. As ons vorentoe gaan, sal dit waarskynlik virtuele werklikheid en kwantumrekenaar wees wat meganiese ontwerp vir die ingenieur ten volle tot sy reg laat kom.

VERWANTE: TOP 3 WERKE VIR DIE HOOGSTE MEGANIESE INGENIEURSSALARIS

As u dink aan meganiese ontwerp as 'n vaardiger werkvorm in die toekoms, sal meganiese ingenieurs binnekort meer opsies hê waar en hoe ons werk. Ons sal nie tot hokkies beperk wees nie, maar eerder 'tegniese kunstenaars' wat in virtuele ruimtes of selfs op die werf kan ontwerp - dink dit.

Enige ingenieur wat vandag aktief besig is met enige tegniese veld, begryp hoe belangrik simulasie in die moderne ontwerpproses geword het. Dit strek tweërlei, vanaf die verbeterde vermoë van simulasie om ons praktiese nuttige data te gee en die verhoogde gebruik daarvan in die ontwerpproses. Om hierdie moderne ontwerphulpmiddelverandering ten volle te waardeer, vereis dat ons dieper kyk na die toestand van simulasie-geïntegreerde CAD.

Geïntegreerde simulasie in ontwerp

Dieper in simulasies in die moderne ontwerpproses gee ons 'n beter blik op die toekoms vir ons daaglikse lewe as ingenieurs.

Simulasies in terme van rekenaarmodelle soos FEA met betrekking tot CAE is 'n redelike nuwe vermoë. Simulasie wat eenvoudig gedefinieer word as die gebruik van voorspellende of praktiese modelle om toekomstige ontwerpe voor te berei en toegang te kry, strek nog 'n bietjie verder. Ons kan die begeerte na simulasie in wese terugvoer na die begin van ingenieurswese, maar die moderne gebruik het begin tydens die wêreldoorloë en die ruimtetydperk. Meer verfynde simulasiemodelle is in die Manhattan-projek gebruik om kernontploffings en die ontwerp van die vuurpyle wat in die vroeë ruimtemissies gebruik is, te modelleer. Natuurlik is al hierdie 'simulasies' op papier gedoen en was daar onder vele ander formules diskrete wiskunde, Navier-Stokes-vergelykings en eindige elementontleding.

Afwykend van die wiskundige wortels van simulasie, is fisiese simulasie ook gebruik in die ontwerpproses van die Apollo-landingskapsules. Ruimtevaarders saam met ingenieurs is gebruik om prosesse te toets vir die bekendstelling, landing en gebruik van al die Apollo-hardeware. Hierdie eenvoudige, hardeware-simulasies is die begin van simulasie-instrumente wat gebruiksgevalle en gebeurtenisanalise moontlik maak. Tydens die hoogtepunt van die ruimtetydperk, Simula-67, is die eerste simulasiesentriese programmeertaal ontwikkel wat die weg gelaat het vir moderne rekenaarsimulasiesagteware.

Sedert hierdie vroeë dae waar die wiskunde van simulasie verfyn is, het simulasie gestol tot 'n belangrike instrument vir ingenieurs.

In die afgelope paar jaar is simulasie ingeburger in ons CAE-gereedskap, soos ons sagteware vir meganiese ontwerp. Behalwe vir die eenvoudige gevalanalise, is simulasie in baie opsigte nou voor ontwerp. Hierdie verskuifde werkvloei kom in die vorm van generatiewe ontwerphulpmiddels en simulasies wat gebruik word as ontwerphulpmiddel. Eerder as om 'n onderdeel te ontwerp en dan te toets of dit sal werk, kan CAD-geïntegreerde simulasiesagteware soos Nastran en Inventor se vormgenerator-instrumente simulasie voor of langs die ontwerp moontlik maak. Generatiewe ontwerp maak voorsiening vir simulasie om 'n ontwerp te skep, terwyl analise-instrumente die ontwerp van onderdeelontwerp elke stap van die pad moontlik maak.

Die toenemende gebruik van simulasie in moderne ontwerp van onderdele is net natuurlik, dit is primêr vir ons dryfkrag as ingenieurs. Ons poog om die beste onderdeel / samestelling / masjien te verbeter, te innoveer, te optimaliseer en andersins te probeer. Simulasie-instrumente en die ontwikkeling daarin benut hul eie inherente begeerte omweet.

Die hindernisse tot geïntegreerde simulasie

Selfs met die huidige stand van CAD-geïntegreerde simulasie-instrumente, is daar nog hekkies om te oorkom en verbeterings moet aangebring word. Die NAFEMS-wêreldkongres, die International Association for the Engineering Modelling, Analysis, and Simulation Community, het onlangs baie gebiede erken wat verbetering in simulasie-instrumente benodig in hul 2017-vergadering. Hulle noem die belangrikste probleme van die huidige gebruik van simulasie-instrumente, kennis, spoed en modelgetrouheid en voor-ontwerp-simulasie. Met ander woorde, die maniere waarop NAFEMS glo dat simulasie-instrumente moet verbeter, is hul vermoë om geleerde kennis uit vorige ontledings vas te lê en weer toe te pas, die spoed en getrouheid van modelle (wat natuurlik sal verbeter met implementering van wolke / verhoogde verwerkingskrag) en die vermoë om simulasie wat gebruik moet word voor die ontwerpproses.

Alhoewel die moderne gebruik van simulasie-instrumente saam met CAD verbeter en gegroei het tot 'n punt wat baie se verwagtinge oortref het, is daar nog 'n lang pad om te gaan voordat dit perfek is. Dit beteken goeie dinge vir ons as ingenieurs. As ons wil hê dat meer vermoëns moet simuleer, is die kans groot dat dit met verbeterde tegniese infrastruktuur kom. Wolkimplementering is so belangrik vir die aanvaarding van simulasie omdat simulasie van nature aansienlike verwerkingskrag verg. Wolk verreken hierdie las van die ingenieur na die wolkdatasentrum, wat uitgebreide simulasie-analise vir almal en oral moontlik maak.

Die toekoms van simulasie is nou, maar die innovasie sal nie binnekort verby wees nie.

Vryheid om te ingenieur

Uiteindelik is die doel van die bevordering van meganiese ontwerp om die beperkende perke van die rekenaarkoppelvlak te vervang en dan ingenieurs in 'n suiwer vorm te laat skep.

Afwykend van die meganiese ontwerpkoppelvlak, is die nywerhede wat die meeste meganiese ontwerp in die komende toekoms nodig het, dié soos motor en vervaardiging. Daar is egter 'n nuwe industrie wat die vaardighede benodig van die beste meganiese ontwerpers - KI-ontwerp. Kunsmatig intelligente programme en masjiene sal binnekort 'n groot deel van die ontwerp van die toekoms doen. Eerstens moet hulle leer en aangevul word deur werklike meganiese ontwerpingenieurs.

VERWANTE: KONSEPTE MEGANIESE INGENIEURS MOET BEGRIP

Moenie bekommerd wees dat u u werk nog net aan robotte sal verloor nie. Die spesifieke take van 'n ontwerpingenieur sal slegs met AI verander en nie uitgeskakel word nie. Wat KI en uiteindelik, generatiewe ontwerp, aan meganiese ontwerp sal doen, is 'n rewolusie in wat moontlik is in ons bedryf. Die toekoms is blink vir die meganiese ontwerper.


Kyk die video: The Coming Civil War In South Africa (Mei 2021).