A simulação de projeto ajuda os fabricantes a verificar e validar a função pretendida de um produto em desenvolvimento, bem como a capacidade de manufatura do produto. A palavra "simulação" é normalmente usada como um termo genérico para Engenharia Auxiliada por Computador (CAE). Várias abordagens de simulação de projeto tornaram-se componentes padrão de desenvolvimento de produtos em muitos setores e continuam a expandir em importância, uma vez que computadores econômicos e mais rápidos e softwares de simulação de projeto acessíveis e fáceis de usar permitem que os usuários tratem de novas tecnologias e aplicativos.
Os modelos de simulação são conjuntos de equações matemáticas que representam o comportamento do sistema em um domínio físico de interesse. A complexidade da matemática depende da disponibilidade de dados e varia em função do aplicativos e do estágio de projeto.
No desenvolvimento inicial, representações de sistema mais simples usam considerações analíticas e verificam a interação entre vários aspectos físicos em um nível conceitual. Em estágios posteriores de desenvolvimento, modelos normalmente muito complexos, específicos do aplicativo, são usados para validação e refinamento. Os aplicativos podem cobrir aspectos como comportamento estrutural, acústica, dinâmica de sistema, resistência a colisão, análise térmica e de fluido, análise de estresse, economia de combustível, desenvolvimento de controle e muito mais.
A simulação de projeto pode incluir uma ampla variedade de análises que testam o comportamento virtualmente de um produto sob várias condições ambientais e operacionais. Diferentemente de tentativa e erro, um processo de simulação inteligente permite a implementação direcionada de opções de projeto em vários estágios do ciclo de desenvolvimento. Isso reduz drasticamente a necessidade de testes recorrentes, demorados, em protótipos físicos caros, e posteriormente reduz o tempo total de desenvolvimento.
Um processo de simulação de projeto eficaz ajuda empresas a reduzirem custos de desenvolvimento e apresentarem produtos inovadores para o mercado mais rapidamente que a concorrência.
A simulação de processos de manufatura geralmente é chamada de “simulação de processo” ou “manufatura virtual”. Ela inclui a simulação de forma, estampagem e usinagem e outros processos para determinar a capacidade de manufatura do projeto, bem como o efeitos de alterações do projeto de acordo com o método de manufatura. Está mais próxima da engenharia de manufatura do que da engenharia de estresse tradicional, embora a tecnologia de suporte seja a mesma (modelagem de FE). Ser capaz de visualizar uma simulação do processo de manufatura conforme projeta os resultados do produto em processos de manufatura otimizados, além de produtos otimizados para desempenho, custo e qualidade.
Os modelos de simulação oferecem mais flexibilidade no processo de desenvolvimento de produtos em comparação com protótipos físicos. Criar alternativas de projeto com frequência requer apenas alguns cliques de botões e testá-los não requer uma configuração complicada. A simulação de projeto pode fornecer resultados de análises que chegam a ser impossíveis de obter através de testes físicos. Os modelos de simulação permitem que você teste virtualmente os locais no produto que não podem ser fisicamente acessados com equipamentos de medição, que podem gerar magnitudes físicas para as quais não existem sensores e fornecer uma visualização virtual do chão de fábrica para que haja entendimento dos processos de manufatura.
Como não há risco do objeto testado (produto) ser danificado, a simulação de uma condição operacional extra é apenas uma questão de aplicar uma condições de contorno diferente. A simulação de projeto possui uma gama operacional mais ampla do que a de testes físicos; ela pode modelar e testar virtualmente as condições que seriam difíceis de recriar em um ambiente do mundo real. Como não há riscos de desperdício de material, simular um novo processo de manufatura se resume a trabalhar com uma definição do produto a ser aplicada a um método de manufatura específico.
Embora o teste físico nunca deixe de ser uma etapa essencial no desenvolvimento de produtos, os modelos de simulação trazem os fabricantes muito mais próximos do seu sonho de criar um único protótipo: o produto final.
Tomar decisões de projeto levando em conta o impacto no desempenho funcional e na manufatura
Equilibrar diferentes aspectos funcionais durante o desenvolvimento do conceito
Reduzir custos e aumentar a eficiência do projeto removendo material e peso desnecessários
Oferecer desempenho e percepções de capacidade de manufatura com antecedência no processo de desenvolvimento
Utilizar modelos detalhados e específicos de atributos para validação e refinamento de produto
Oferecer resultados por meio de modelos de simulação que são difíceis ou mesmo impossíveis de medir em protótipos físicos
Testar modelos de simulação virtualmente sob condições operacionais extremas