Computer-Aided Engineering (CAE)

Il Computer-Aided Engineering (CAE) consiste nell’utilizzo di software informatici per la simulazione delle prestazioni. Lo scopo è migliorare la progettazione del prodotto e semplificare la soluzione dei problemi di progettazione in un’ampia gamma di settori. La tecnologia CAE interessa la simulazione, la convalida e l’ottimizzazione di prodotti, processi e strumenti di produzione.

Un processo CAE comprende in genere tre fasi: pre-processing, soluzione e post-processing. Nella prima fase, gli ingegneri modellano la geometria o la rappresentazione del sistema e specificano le proprietà fisiche del progetto, definendo l’ambiente mediante vincoli o carichi applicati. In seguito il modello viene risolto usando una formulazione matematica appropriata del livello fisico sottostante. Nella fase di post-processing, i risultati vengono messi a disposizione degli ingegneri per la revisione.

Applicazioni della tecnologia CAE

Le applicazioni CAE sono compatibili con numerosi casi e discipline ingegneristiche.
  • Analisi dinamica e analisi della sollecitazione di componenti e assiemi mediante l’analisi a elementi finiti (FEA)

  • Analisi degli aspetti fluidi e termici mediante la fluidodinamica computazionale (CFD)

  • Analisi degli aspetti dinamici e cinematici dei meccanismi (dinamica multi-body)

  • Analisi acustica mediante l’analisi FEA o un metodo BEM

  • 1D CAE, o simulazione di sistemi meccatronici, per la progettazione di sistemi meccatronici in domini diversi

  • Simulazione di eventi meccanici (MES)

  • Analisi dei sistemi di controllo

  • Simulazione dei processi di produzione, ad esempio fusione, stampa e pressofusione

  • Ottimizzazione del prodotto o del processo

Vantaggi del CAE

Tra i vantaggi della tecnologia CAE ci sono la riduzione dei tempi e dei costi associati allo sviluppo del prodotto e il miglioramento della qualità e della durabilità dei prodotti.
  • Le decisioni relative al progetto variano in base al conseguente impatto sulle prestazioni.

  • Anziché utilizzare i test di prototipi fisici, i progetti vengono valutati e perfezionati mediante simulazioni informatiche, che consentono di risparmiare tempo e denaro.

  • La tecnologia CAE offre informazioni utili sulle prestazioni all’inizio del processo di sviluppo, quando costa meno apportare modifiche al progetto.

  • Il CAE consente ai team di progettazione di gestire i rischi e capire le implicazioni dei progetti in termini di prestazioni.

  • L’integrazione tra la gestione dei processi e i dati CAE potenzia le funzionalità in modo tale da consentire un utilizzo efficace dei dati sulle prestazioni e migliorare i progetti per una community più ampia.

  • Gli interventi in garanzia sono meno frequenti perché è possibile identificare e risolvere potenziali problemi. Se viene correttamente integrata nello sviluppo del prodotto e della produzione, la tecnologia CAE permette di risolvere tempestivamente i problemi e quindi ridurre drasticamente i costi associati al ciclo di vita del prodotto.