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成本优化

优化更低的成本,更大的强度,或改进的性能

用于优化目的的重新设计零件的欲望或必要性背后的问题通常是成本与性能的成本之一。零件优化重新设计可以使任何类型的业务受益。您可以看到它正在制造从商用飞机到运动鞋类的所有内容,以及用于建筑施工的结构部件到足球头盔。涉及的部件材料包括碳钢和不锈钢,青铜,铝和金属合金。

优化的过程

一旦确定了需求,优化再设计的第一步是构建一个数学和/或数字模型,可以对其进行修改和验证,以确定完全优化的部分将是什么样子。适应性和功能通常保持不变,而形式通常经历变化。

有限元分析(FEA)通常是选择的工具,尽管还有其他方法可以用来创建物理对象的计算机模型。一旦创建了一个零件的模型,就可以为它分配与实际零件相匹配的材料属性。

当部分提交用于优化分析时,分配给任务的工程师将采用数字模型及其属性,并通过使用计算分析软件,操纵过程变量。该过程将继续,直到满足目标性能特征,此时可以制造优化部件。

FEA不涉及实际制造过程,只是通过数字模型提供与零件的形状和拓扑有关的数据。新零件可以根据模型的拓扑结构通过冲压、成形或铸造来生产。数控机械也可以使用,并且在越来越多的实例中,重新设计的零件通过增材制造工艺生产;通常被称为3D打印。

优化后的部件通常用作替换。它们还可以作为额外或正在进行的性能研究的原型。

这种通过有限元分析创建原始零件三维数字模型的能力,以及创建优化零件的三维模型的能力,提供了精确的分析和制造信息,手工测量技术很难匹配。因此,零件优化重新设计可以比过去更快、成本更低。

项目领先潜日管也辅助专业拓扑优化软件工具的可用性。这些工具使用有限元流程将材料分配给所需的那些地方,并且只有到那些地方。这占许多重新设计的瑞士奶酪外观,这往往比原来的部分更轻,但每位都很强大;甚至更强。

在试错和主观中找到“最好”的东西往往是一种令人沮丧的练习。多亏了现在可用的工程重新设计和优化工具,在优化它以满足特定标准方面,创建“最佳部分”是可能的。

部分优化的过去的例子涉及Charles Lindbergh在大西洋上的飞行。有更多经验的飞行员比Lindbergh更多,并且已经倾注了大量资金,设计了更长的飞机,但没有人能够完成跨大西洋航班。在圣路易斯精神的情况下,重视零件优化的重点这架飞机搭载着它的飞行员飞越了大西洋。

外包优化分析的好处

零件优化计划不需要工程/采购协作,这通常被证明是价值工程计划中的薄弱环节。它通常是一个内部或服务提供商的活动,其中零件的过程和制造通常可以在一个单一的设施内完成。

  • 这使得部件优化重新设计成为外包给专门从事该实践的服务提供商的有吸引力的候选方案。
  • 零件优化再设计,利用有限元和数字建模,比传统的设计-建造实践更快和更便宜。
  • 将零部件重新设计活动外包出去,而不是在内部进行,可以减少或消除某些开销、人力和培训成本。
  • 数据收集和建模软件系统的成本正在下降,并且很可能会继续这样做。
  • 服务提供商往往具有专门的有限元分析、材料和制造知识和专业知识,需要重新设计和制造几乎任何零件。
  • 当服务提供商已经有一个工作流程时,企业不需要投资增材制造培训和设备。

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