Wirtualne problemy. Bez szczegółowych analiz nie ma prac konstrukcyjnych

Jednym z naczelnych problemów, jakie składają się na jakąkolwiek działalność wytwórczą, jest pogodzenie zapewnienia możliwie wysokiej jakości jej owoców z efektywnością ich powstawania. By było ono możliwe, trzeba o to zadbać już na etapie projektowania każdego wyrobu, do czego od dłuższego już czasu służą dziś narzędzia o ogromnych możliwościach.

Obiektu jeszcze nie ma, ale już możemy wiedzieć o nim wszystko

Możliwości wdrażania różnego rodzaju innowacji wzrosły dziś znacznie, choćby za sprawą nowych metod obróbki, dzięki którym różnica pomiędzy kosztami produktu seryjnego a jednostkowego może do pewnego stopnia zmaleć. By jednak stworzyć jakikolwiek obiekt, trzeba go jeszcze zaprojektować. To jest prawdziwe wyzwanie i odpowiedzialność – zwłaszcza, jeśli dotyczy wyrobu, którego chcemy wytworzyć większą ilość.

Dawniej jakiekolwiek prace badawcze były niekończącym się testowaniem prototypów, które z reguły jednak przynosiło odpowiedzi tylko na część najważniejszych pytań. Mimo to waga tych prac była ogromna, choćby ze względu na pochłaniane przez nie koszty i czas. Całkowicie zmieniły tą sytuację takie metody, jak analiza MES (Metoda Elementów Skończonych). Znalazła ona już zastosowanie w większości dziedzin inżynierii, ze szczególnym uwzględnieniem np. produkcji różnego rodzaju środków transportu z samochodami na czele, gdzie pozwala przewidzieć jak dana konstrukcja zachowa się poddana obciążeniom eksploatacyjnym, a także wynikłym z udziału w wypadku.

Zasadniczo MES polega na odwzorowaniu kształtu geometrii przez nałożenie siatki obliczeniowej. W ten sposób otrzymamy odpowiedzi na pytania o naprężenia, odkształcenia, siły i przemieszczenia, ale nie tylko. Zbadamy również rozkłady temperatur, a także wektorów prędkości i ciśnień, gdy np. badamy urządzenia, przez które przepływać mają ciecze.

Większa wiedza o konstrukcji to większe możliwości i zysk

Korzyści jakie przynosi zastosowana w pracach konstrukcyjnych tej metody są ogromne. Przede wszystkim, jesteśmy w stanie dzięki wirtualnym badaniom uzyskać jak najbardziej realne informacje o tym, jak zachowa się dany projekt poddany najróżniejszym siłom. Wszystko to bez konieczności zużywania materiału i poświęcania czasu na budowy wstępnych prototypów, które na takim etapie, gdzie nie mamy docelowo zorganizowanej produkcji, są niezwykle kosztowne. Poza tym, żeby wykonać tyle samo badań, na ile, zależnie od złożoności projektu, możemy sobie pozwolić dzięki analizie MES, musielibyśmy ich wykonać trudną do wyobrażenia ilość.

Wielką troską współczesnych konstruktorów jest materiałochłonność. Metoda Elementów Skończonych, dzięki możliwości poddania badaniom dowolnego elementu, pozwala zaprojektować go tak, by spełniał nałożone na niego rygory jakościowe, a jednocześnie wymagał jak najmniejszej ilości materiału. Oznacza to więc, że oszczędności możliwe są na wszystkich etapach powstawania dowolnego produktu.

Warto zatem sięgać po pomoc przedsiębiorstw trudniących się wykonywaniem takich badań, jak np. wrocławska firma Komes. Dziś już nie jest to ani żadna nowinka. Są branże, gdzie jest to wręcz warunek tego, by nie zostać po prostu w tyle.