Co je virtuální výroba?
Virtuální výroba zahrnuje použití simulovaných výrobních procesů a počítačových modelů. Tyto komponenty obvykle mohou pomoci s výrobou a designem vyráběných výrobků. Virtuální výrobce obvykle přidává analytickou simulaci během výroby, aby zajistil větší míru důvěry v celkový proces.
Předtím, než existovala virtuální výroba, byla technologie designu soustředěna více na koncepční než na funkční. Nyní výroba virtuální reality umožňuje návrhářům vytvořit trojrozměrný (3-D) model produktu a poté prakticky otestovat účinnost jeho výkonu. Díky své virtuální povaze tato forma výroby obvykle umožňuje společnostem snížit množství peněz, které utratí za materiál, záruky a výrobní náklady.
Například výrobce automobilů může použít virtuální výrobu pro návrh součásti automobilu. Peníze lze ušetřit, protože pro účely testování není třeba konstruovat žádné skutečné součásti. Software umožňuje výrobci otestovat komponentu na maximální energetickou účinnost. To zase může snížit náklady, které by byly potřebné pro provoz vozidla jako hotového výrobku, a také snížit dopad, který by vozidlo mohlo mít na životní prostředí.
Společnosti obvykle musí optimalizovat své výrobky před jejich uvolněním k nákupu. Aby bylo možné implementovat co nejefektivnější možnou optimalizaci, společnosti obvykle potřebují zdokonalovat faktory, které hrají významnou roli v ziskovosti produktu. Tyto faktory by mohly zahrnovat konečný tvar, trvanlivost, vyrobitelnost, trvalé úrovně napětí a celkovou životnost výrobků.
Další důležitou součástí každého výrobního úspěchu společnosti je obvykle časová efektivita. Společnosti se původně spoléhaly na zdokonalování fyzických prototypů produktů, které si vyžádaly čas na vývoj a přestavbu. Virtuální výrobní software je navržen s ohledem na časovou efektivitu. Tato technologie umožňuje návrhářům rychleji měnit důležité detaily, čímž pomáhá dodávat produkt na trh dříve.
Software konečných prvků (FEA) implementuje technologii, která umožňuje optimalizaci a časovou efektivitu, na které je založena virtuální výroba. Designéři a inženýři používají FEA k simulaci chování různých struktur, k provedení změn v návrzích a ke zjištění, jak tyto změny ovlivňují produkty. Mezi technické problémy, které má FEA řešit, patří tok tekutin, přenos tepla a elektromagnetismus.
Teoreticky neexistují žádná omezení, pokud jde o typy produktů, pro které lze použít technologii FEA pro virtuální výrobu. Dokud může být navržen, může být vytvořen odpovídající model. Důkazem toho je skutečnost, že jej původně používal pouze letecký a automobilový průmysl, ale od té doby se rozšířil na většinu všech průmyslových odvětví.