Saiba Mais Sobre Simulação & CAE Software
O que é Software de Simulação e CAE?
O software de simulação e engenharia assistida por computador (CAE) permite que engenheiros, analistas e designers realizem análise de elementos finitos (FEA), dinâmica de fluidos computacional (CFD), dinâmica de corpos múltiplos (MDB) e otimização. O software de simulação também pode ser referido como software de simulação CAE devido à sua associação com a análise CAE e sua aplicação. O software de simulação pode criar modelos baseados em dados matemáticos e colocá-los em um sistema predefinido. Ao analisar esses modelos, os engenheiros estudam a relação entre o modelo e o sistema e as interações que ocorrem em um ambiente controlado. Isso ajuda a prever o desempenho, defeitos e avaliar a potencial vida útil do produto.
O que significa Software de Simulação e CAE?
CAE significa engenharia assistida por computador. O termo engenharia assistida por computador é usado como um termo técnico para simulação, enquanto o termo simulação é o que geralmente se ouve no mercado quando os usuários se referem à simulação de engenharia.
Quais são as Características Comuns do Software de Simulação e CAE?
A seguir estão algumas características principais dentro do software de simulação:
Dinâmica de fluidos computacional (CFD): Uma das principais formas de análise de engenharia que o software CAE realiza é o CFD. O CFD é uma maneira de modelar o comportamento de fluidos e gases. Isso inclui modelar a forma como eles interagem entre si, bem como com superfícies com as quais entram em contato. Este recurso pode resolver problemas como identificar fluidos incompressíveis e compressíveis, fluxos laminares e turbulentos, bem como problemas de fluxo multifásico.
Análise de elementos finitos (FEA): A FEA é um método numérico usado para resolver problemas de engenharia. Este processo é usado para dividir um grande problema em vários menores, chamados elementos finitos. Usando este método, os engenheiros podem dividir problemas complexos de engenharia em partes gerenciáveis. Uma das principais maneiras pelas quais os engenheiros usam a FEA é fazer representações de modelos nas quais podem testar como os objetos interagem entre si, o que fornece uma compreensão de como um objeto real seria afetado por outras forças físicas. Exemplos são modelagem de pontes, testes de colisão de carros e teste da integridade estrutural de qualquer objeto dado.
Simulação de eventos mecânicos: A simulação de eventos mecânicos permite que os engenheiros simulem como os objetos reagirão a certos eventos na vida real. Um bom exemplo disso é uma simulação de como um telefone móvel interagirá com um piso de cimento no caso de ser acidentalmente derrubado. Dentro da simulação, o software pode indicar se a tela do telefone irá quebrar ou se outros problemas permanentes serão causados. O software pode então sugerir mudanças a serem feitas no telefone para torná-lo mais durável e protegido no caso de uma queda; ao considerar essas mudanças, os usuários podem testar a simulação até que o produto seja ajustado ao seu gosto.
Simulação eletromagnética: A simulação eletromagnética permite que os usuários simulem as propriedades eletromagnéticas de componentes ou sistemas. Isso permite que engenheiros em indústrias como eletrônica e comunicações determinem a eficácia do design de seus componentes.
Simulação térmica: A simulação térmica permite que os usuários simulem como as propriedades físicas dos materiais mudam com as mudanças de temperatura. A simulação térmica pode ser usada para simular áreas como resfriamento de eletrônicos, gerenciamento térmico automotivo, trocadores de calor, vasos de pressão e outras aplicações onde os usuários precisam simular o efeito de cargas térmicas.
Outras Características do Software de Simulação e CAE: Simulação Estrutural
Quais são os Benefícios do Software de Simulação e CAE?
Acelera o tempo de design: O software de simulação acelera o tempo que os engenheiros levam para prototipar e testar como os objetos irão se comportar no mundo real. Isso permite que os engenheiros de produto melhorem o desempenho do design bem antes de um produto ser fabricado. Um exemplo importante disso é como os engenheiros de aviões fabricam um avião que pode suportar o estresse de pousar em uma pista. Dentro deste processo, há muitas variáveis a serem consideradas, incluindo o material, tamanho e velocidade do avião. Dada a perspectiva de quantos fatores entram no design de segurança e desempenho de um avião, pode-se pensar que levaria incontáveis dias manipulando o design para criar um produto confiável. No entanto, o CAE permite que os engenheiros acelerem esse processo executando simulações de pousos de aviões e detalhando maneiras exatas de como o engenheiro pode melhorar o design.
Economiza dinheiro: O software de simulação é totalmente virtual e feito no computador, daí o nome "engenharia assistida por computador". Como essas simulações são todas conduzidas virtualmente, isso permite que as empresas economizem muito dinheiro ao não ter que fabricar inúmeros designs antes de acertar o produto final. Por exemplo, engenheiros de automóveis podem simular como um acidente de carro ocorreria antes mesmo de terem que conduzir o experimento final. Desta forma, antes que os testes de colisão de carros ocorram, as equipes de engenharia já têm uma boa noção de como o teste irá. O resultado é ter que gastar menos dinheiro em testes e descartar protótipos físicos reais.
Melhora os testes: Quando os protótipos finalmente chegam aos testes físicos, o software de simulação pode ajudar a analisar o que está ocorrendo durante o teste e identificar quaisquer falhas importantes que ocorreram. Por exemplo, se um carro foi testado para impacto e a carroceria do carro não era forte o suficiente para suportar uma colisão, o software de simulação pode identificar exatamente o que deu errado e sugerir o que precisa ser alterado.
Quem Usa Software de Simulação e CAE?
O software de simulação e CAE é usado em uma variedade de indústrias no mundo da manufatura e engenharia. Suas principais funções incluem simulação, validação e otimização de produtos, que podem ser amplamente aplicadas a qualquer empresa que esteja tentando testar e melhorar um produto fabricado. Com isso em mente, aqui estão algumas indústrias que usam software de simulação.
Indústria automotiva: Historicamente, os fabricantes de automóveis gastavam muito tempo produzindo modelos físicos de veículos e depois testando-os para segurança, realmente colidindo-os em barreiras físicas. Com os avanços no software de simulação, no entanto, o design e os testes de segurança são todos feitos usando simulações de computador. Dentro da simulação virtual, um carro pode ser testado para melhorar a segurança, conforto e durabilidade do veículo. Isso economizou tempo e dinheiro para a indústria automotiva, eliminando a necessidade de produzir inúmeros protótipos físicos.
Fabricantes: O software de simulação e CAE pode produzir simulações de linhas de montagem de manufatura. Isso ajuda os fabricantes a identificar quaisquer ineficiências ou problemas antes de começarem a construção de montagens de produção caras. Ao identificar esses problemas, eles podem economizar dinheiro e aumentar a eficiência de seus sistemas de manufatura.
Engenheiros eletrônicos: Indústrias que trabalham com o desenvolvimento de produtos eletrônicos podem se beneficiar muito do uso de software de simulação. Algumas ferramentas de simulação oferecem design de eletrônicos baseado em física que fornece previsões de vida rápidas e precisas para hardware eletrônico nos níveis de componente, placa e sistema em estágios iniciais de design. Isso pode ser extremamente benéfico para o desenvolvimento de produtos.
Educação: O software de simulação e CAE também é usado por educadores para ensinar estudantes de engenharia. Para aprender ou ensinar simulação, vários fornecedores até oferecem edições acadêmicas ou para estudantes de seus pacotes de software, geralmente a um custo reduzido.
Software Relacionado ao Software de Simulação e CAE
Soluções relacionadas que podem ser usadas junto com o software de simulação e CAE incluem:
Software CAD: O software de design assistido por computador (CAD) permite que os usuários projetem modelos 3D de objetos físicos. Antes de usar o software de simulação, os engenheiros geralmente criam um design 3D do que gostariam de conduzir uma simulação. Isso pode ser um edifício, uma montagem mecânica, uma planta de engenharia, etc. Uma vez que o design é feito, os usuários então carregam o produto em um software de simulação onde podem simular como o produto reagiria a forças da vida real. Alguns softwares de simulação têm capacidades robustas de design 3D integradas, enquanto outros são mais elementares e são melhor complementados por um software CAD 3D mais robusto.
Quais Empresas Devem Comprar Software de Simulação e CAE?
O software de simulação e CAE tem aplicações que abrangem várias indústrias, bem como vários tipos de empresas.
Empresas de engenharia estrutural e automotiva: Se uma empresa projeta aviões, carros ou edifícios, o software de simulação pode resolver muitos casos de uso para equipes de engenharia estrutural. Com muitas ferramentas para análise de estresse e impacto, os usuários podem simular como suas estruturas ou produtos reagirão aos efeitos ambientais do mundo real.
Empresas de manufatura e equipamentos industriais: É crítico testar equipamentos industriais para força, velocidade, segurança, confiabilidade e resistência sob diferentes condições de operação. O software de simulação e CAE pode otimizar o design de equipamentos industriais no início do ciclo de design. Isso garante a produção de máquinas de alto desempenho com um tempo de mercado mais curto e custos mais baixos para testes físicos. Algumas das ferramentas usadas dentro do software CAE típico incluem montagem, fixação, ajuste, rotação e outros elementos.
Como Comprar Software de Simulação e CAE
Levantamento de Requisitos (RFI/RFP) para Software de Simulação e CAE
O levantamento de requisitos para software de simulação e CAE é crítico para garantir que a empresa esteja implementando um produto que atenda a todas as suas necessidades. Para fazer isso, as empresas devem avaliar suas necessidades críticas.
Comparar Produtos de Software de Simulação e CAE
Crie uma lista longa
Listas longas são criadas eliminando opções de software que não fornecem funcionalidades críticas. Para fazer uma lista longa para software de simulação, um comprador deve olhar para as seguintes funcionalidades e considerar quais produtos fornecem a funcionalidade necessária:
- Análise de elementos finitos
- Dinâmica de fluidos computacional
- Simulação térmica
- Modelagem de eventos contínuos
- Simulação de eventos mecânicos
- Simulação de processos de manufatura
- Design e modelagem 3D
- Ferramentas de desenho
Crie uma lista curta
Uma vez que um comprador tenha reduzido sua lista a partir das funcionalidades acima, é então importante obter requisitos ainda mais específicos. Um comprador pode estar procurando por software de simulação que permita uma ampla gama de integrações CAD, ou alguns compradores podem estar procurando por soluções que se especializem especificamente em dinâmica de corpos múltiplos ou simulação eletrônica. Além disso, o CAE não é fácil de aprender, então pode ser importante reduzi-lo a fornecedores que tenham ótimo suporte de implementação ou recursos adicionais para ajudar a aprender a usar o software de simulação.
Conduza demonstrações
Demonstrações são uma das etapas mais importantes na jornada de compra. Isso permite que um comprador participe de uma demonstração real do produto e veja se o produto atende a todos os requisitos. Para garantir que a demonstração ocorra sem problemas, os usuários devem garantir que o fornecedor tenha todos os requisitos de antemão para que possam mostrar seus recursos adequadamente. Alguns dos casos de uso que uma empresa deve pedir ao fornecedor para mostrar são:
Recursos específicos de simulação: Antes de entrar na demonstração, um comprador potencial precisa se concentrar em quais recursos de simulação são mais importantes para eles. Se um comprador está procurando por simulação térmica, de fluidos ou estrutural, então os compradores devem garantir que o fornecedor mostre esses recursos específicos.
Fluxos de trabalho: Outro recurso importante a ser mostrado é a funcionalidade de fluxo de trabalho. Como a solução oferece melhor gerenciamento de fluxo de trabalho para projetos CAE? Os usuários podem compartilhar projetos facilmente, existem funções simples para gerenciamento de conteúdo?
Seleção de Software de Simulação e CAE
Escolha uma equipe de seleção
O software de simulação e CAE será mais frequentemente usado por engenheiros, bem como por gerentes que supervisionam essas equipes de engenheiros. Como tal, alguns engenheiros seniores e gerentes relevantes precisam estar envolvidos no processo de tomada de decisão. No mínimo, a equipe de seleção deve ser composta por pelo menos três engenheiros seniores e dois membros da gerência. Como o software de simulação é caro, isso garantirá que haja olhos suficientes no projeto para garantir que a melhor decisão seja tomada.
Negociação
Ao negociar durante a fase de compra, é aconselhável sempre começar pequeno em termos de licenças e funcionalidades. As licenças serão sempre o maior custo dentro de qualquer compra, e muitas vezes, as empresas compram licenças ou recursos adicionais em um produto que não precisam necessariamente. Durante essa negociação, os fornecedores tentarão convencer os compradores de que podem oferecer descontos em mais funcionalidades ou licenças se comprarem em grande quantidade, mas a maioria das empresas não precisa disso. Se as empresas acabarem precisando de algumas licenças a mais no futuro, elas sempre podem adicionar conforme necessário.
Além disso, a equipe de seleção deve sempre se esforçar para incluir taxas de implementação e suporte contínuo no custo. Como mencionado anteriormente, o software de simulação não é fácil de aprender. Antes de comprar, os compradores devem garantir que o fornecedor ofereça treinamento regular ou até mesmo opções de treinamento online para ajudar novos usuários a se integrarem rapidamente. Desta forma, se qualquer suporte contínuo for necessário, as empresas sempre podem entrar em contato com seu representante de sucesso ou suporte ao cliente.
Decisão final
Após a fase de negociação ser conduzida, a decisão final requer a adesão de todos na equipe de seleção. É importante garantir que todos os requisitos sejam atendidos e que a decisão final seja apoiada por todos os envolvidos.
Quanto Custa o Software de Simulação e CAE?
Existem uma variedade de fatores que influenciarão tanto o custo inicial quanto o custo contínuo do software de simulação. Para custos iniciais, uma empresa pagará pela configuração, quaisquer integrações personalizadas e treinamento. O custo contínuo é o custo da assinatura para realmente usar o software. Muitas opções de software de simulação geralmente são executadas em um modelo de assinatura, o que significa que os usuários pagarão uma taxa mensal ou anual para usar o software. O modelo de assinatura geralmente é configurado como um modelo por usuário e será, em última análise, o maior custo. Como mencionado anteriormente, para limitar o custo inicial, é importante pagar por um número limitado de licenças imediatamente, pois os compradores ainda precisam descobrir se o software será, em última análise, a melhor escolha para sua empresa. Em termos de números concretos, há software de simulação por apenas $30 por usuário em uma base mensal, enquanto alguns chegam a $100 por usuário por mês.
Retorno sobre o Investimento (ROI)
Abaixo está a divisão do tempo estimado para ROI de acordo com os dados de revisão no G2 em 4 de maio de 2021:
35% dos compradores veem um ROI em 6 meses ou menos
26% dos compradores veem um ROI em 7-12 meses
19% dos compradores veem um ROI em 13-24 meses
7% dos compradores veem um ROI de 24-36 meses
7% dos compradores veem um ROI em 48+ meses
7% dos compradores ainda não perceberam um retorno total
Tendências do Software de Simulação e CAE
Aprendizado de máquina
O aprendizado de máquina pode ajudar a acelerar as simulações de engenharia, permitindo previsões altamente precisas. Com ferramentas como aprendizado estatístico, os computadores são capazes de aprender e desenvolver melhores dados por conta própria. Isso pode ajudar a acelerar o design ótimo de um produto. Um exemplo seria dados extraídos de uma simulação de colisão de carro repetida milhares de vezes. Dentro das simulações, as ferramentas de aprendizado de máquina podem entender quais mudanças precisam ser feitas para tornar o carro mais seguro sem sacrificar a integridade do design.
