Dave Martin là cựu giảng viên và cố vấn của Creo, Windchill, và Mathcad. Sau khi rời PTC, ông là chuyên gia Creo cho Amazon, kỹ sư cơ khí, quản trị viên Creo, quản trị viên Windchill cho Amazon Prime Air. Ông có bằng Kỹ sư cơ khí từ MIT và hiện đang làm kỹ sư điện tử hàng không cho Blue Origin. Martin là tác giả của các cuốn sách Design Intent in Creo Parametric và Top Down Design in Creo Parametric – cả hai đều có bán tại www.amazon.com. Dưới đây là những chia sẻ của ông về việc tại sao các kĩ sư nên tự thực hiện mô phỏng cho sản phẩm của mình
Tôi đã làm việc cho Amazon, Boeing và Lockheed Martin, đào tạo và tư vấn phân tích cho hàng chục các hãng lớn. Các kỹ sư cơ khí có xu hướng được phân chia thành các nhóm thiết kế, phân tích và sản xuất. Quá trình phân công lao động này sẽ kìm hãm sự phát triển sản phẩm và sự phát triển của công ty, nhưng nó thực sự không cần thiết phải như vậy. Dưới đây là ba lý do kỹ sư thiết kế cần học và tự thực hiện mô phỏng sản phẩm của mình.
“Tất cả các kĩ sư có thể và nên tự thực hiện mô phỏng nhiệt và cấu trúc ban đầu”
1, MẤT QUÁ NHIỀU THỜI GIAN ĐỂ ĐỢI NHÀ PHÂN TÍCH
Các kỹ sư cần thực hiện mô phỏng kết hợp với quá trình thiết kế. Sẽ mất rất nhiều thời gian nếu họ chờ đợi cho đến khi có kết quả phân tích để tìm ra những vấn đề cơ bản với cách tiếp cận của họ. Các nhà thiết kế làm ra các linh kiện và các cụm lắp ráp, khi chúng được làm xong, mô hình thường được đưa cho các nhà phân tích để thực hiện mô phỏng.
Khi các mô hình không đáp ứng các yêu cầu – vì rất ít có thể thành công ngay từ lần đầu tiên – chúng được bỏ đi và các lần thiết kế khác ra đời. Các kỹ sư thiết kế thường có thử nghiệm khó biết trước chính xác kết quả, rồi “đoán đại” để cải thiện mô hình. Tôi sẽ làm cho nó dày hơn. Tôi sẽ đưa vào một số gờ lớn hơn. Tôi sẽ thêm một số gân tăng cứng. Có lẽ tôi sẽ thay một vật liệu mạnh hơn – và thường đắt hơn.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu các kỹ sư có thể tự thực hiện các mô phỏng cấu trúc và nhiệt ban đầu của riêng họ? Những vấn đề nhỏ sẽ không bao giờ phải trở thành vấn đề lớn. Khi tôi quản lý Creo tại Amazon, tôi đã sử dụng Modal Analyses (phân tích phương thức). Các chế độ cho biết mức độ cứng của một vật thể, ở tần số nào nó sẽ cộng hưởng và khối lượng cho mỗi hình dạng.
2, GIÚP HỌ TRỞ THÀNH MỘT KỸ SƯ THIẾT KẾ TỐT HƠN
Bằng cách thực hiện mô phỏng và phân tích của riêng họ, các kỹ sư hiểu rõ hơn về cách thiết kế các bộ phận và cụm lắp ráp. Ví dụ, họ học cách đặt vòng đệm để loại bỏ ứng suất tại các góc lõm và loại bỏ khối lượng phi cấu trúc để làm nhẹ các bộ phận. Họ thiết kế các bộ phận với các đường dẫn tải trong tâm trí, thay vì loại bỏ vật liệu mà mô hình cần tác động lực.
Khi thiết kế các cụm lắp ráp, họ chọn đúng loại và kích cỡ của ốc vít. Hoặc họ có thể lựa chọn các kỹ thuật sản xuất phụ trợ, bồi đắp để cung cấp nguyên liệu liên tục và giảm số lượng linh kiện. Ngay sau đó, họ kết hợp thiết kế với các kỹ thuật phân tích vào cấu trúc của các mô hình, để giản hóa quy trình thiết kế. Họ chọn và nhóm các đặc tính lại để triệt tiêu và lý tưởng hóa giúp cho mô hình có thể được đơn giản hóa từ đó công việc phân tích cũng trở lên nhanh chóng hơn.
3. GIÚP HỌ TRUYỀN ĐẠT THÔNG TIN TỐT HƠN
Kết quả không có vấn đề gì nếu một kỹ sư có thể truyền đạt tầm quan trọng và kết quả của những phát hiện của họ. Rất nhiều nhà quản lý không hiểu được các khái niệm như độ căng, dập, độ uốn, rung động và độ mỏi…
Trong những ngày đầu làm nhà phân tích cấu trúc, tôi sẽ tạo ra các đường kết quả của mình, trong đó màu sắc sẽ chuyển từ giá trị thấp màu xanh lam sang giá trị cao màu đỏ. Màu đỏ đơn giản là giá trị cực đại, nhưng nó có thể không nhất thiết là xấu; hệ số an toàn có thể cao. Nhưng một số nhà quản lý sẽ nhìn thấy màu đỏ và kêu gọi thiết kế lại. Mặc dù tôi đã cố gắng giải thích rất nhiều, nhưng sau đó thì đã quá muộn.
Điều đó dạy tôi sử dụng các kịch bản Chỉ số Thất bại, giúp bình thường hóa các giá trị ứng suất liên quan đến các thuộc tính vật liệu. Sau đó, khi những người đánh giá thấy màu đỏ, họ biết điều đó rất tệ, nhưng khi ở đó không có màu đỏ, nó sẽ an toàn.
Tự thực hiện các phân tích của riêng họ dạy cho các kỹ sư những kỹ năng được gọi là “kỹ năng mềm” này, giống như thuyết trình và thuyết phục để thuyết phục những người thiếu kiến thức kỹ thuật đi đúng hướng.
Mô phỏng nhanh chóng và dễ dàng hơn bao giờ hết với Creo
Các công cụ như Creo Simulation Live là trợ thủ đắc lực tốt nhất cho các kỹ sư bởi chúng dễ học và sử dụng trong khi họ thiết kế. Vì nó sử dụng bộ xử lý đồ họa của máy tính để thực hiện các phân tích, kết quả được phân phối gần như theo thời gian thực khi nhà thiết kế cập nhật mô hình. Bằng cách loại bỏ si-lo giữa các chức năng kỹ thuật, quy trình phát triển sản phẩm trở nên hiệu quả và liền mạch.
