Lisää tuotekehityksesi tehokkuutta topologisella optimoinnilla

Topologinen optimointi mahdollistaa rakenteiden keventämisen uudella tavalla. Se auttaa saamaan uudet tuotteet markkinoille entistä nopeammin ja vähentämään materiaalikuluja. Sen avulla voit tehokkaasti luoda tuotteita, joilla yrityksenne erottautuu kilpailijoistaan.

Topologinen optimointi on ideointityökalu

Perinteinen parametrinen optimointi tapahtuu silloin, kun tuote ja sen muoto on jo melko pitkälle suunniteltu. Siinä vaiheessa optimoidaan tuotteen mittoja. Topologinen optimointi sen sijaan astuu kuvaan jo aiemmassa vaiheessa. Se mahdollistaa muodon ideoinnin jo varhain (Kuva 1) ja lyhentää tuotekehityssykliä.

Lähtökohtana optimoinnille voi olla vaikka pelkkä suorakaideblokki, johon on määritetty kuormat ja tuennat. Lopputuloksena voidaan saada esimerkiksi kolmion mallinen kappale, jossa on kevennysaukkoja sopivissa kohdissa siten, että kappale on kestävä ja se voidaan tuottaa kustannustehokkaasti.

Kevennä tuotteita innovaatioilla kustannustehokkuuden lisäämiseksi

Topologisessa optimoinnissa saat selville, mistä kohdista massa voidaan minimoida ja mitkä kohdat pitää olla jäykimmät ja vahvimmat. Voit asettaa valmistusteknisiä rajoitteita syntyvälle muodolle. Voit myös kopioida olemassa olevan lujuusanalyysin uudeksi topologia-analyysiksi ja hyödyntää jo määriteltyjä reunaehtoja ja kuormituksia. Kuvassa 2 on esimerkki osasta, jonka massaa on vähennetty noin 50% topologisella optimoinnilla.

2019-versiossa voidaan jäykkyyden lisäksi optimoida myös rakenteen lujuus ja ominaistaajuus. Näiden kriteerien avulla voit huolehtia siitä, että tuotteeseen ei synny pysyviä muodonmuutoksia tai se ei resonoi ulkoisen kuormituksen taajuudella.

Topologinen optimointi auttaa parantamaan tuotetta versio versiolta hakemalla sopivia ratkaisuja. Jos tietty komponentti on ollut tuotannossa jo vuosia, uusin versio siitä tulee suurella todennäköisyydellä olemaan hyvin samannäköinen kuin ensimmäinenkin. Vaikka menetelmän edut saadaan kaikkein voimakkaimmin esiin 3D-tulostuksessa, valmistustekniikat eivät rajoitu siihen. Menetelmä soveltuu myös esimerkiksi valutuotteille, koneistettaville kappaleille ja polttoleikkeille.

Topologinen optimointi on taannut menestyksen useille alansa johtaville yrityksille

Topologinen optimointi onnistuu helppokäyttöisessä SOLIDWORKSin käyttöliittymässä. Se tuli uutena ominaisuutena 2018-versioon, mutta sen historia ulottuu pidemmälle. 

Topologisen optimoinnin teknologia on peräisin SIMULIA Tosca Structure -tuotteesta, jossa sen toimivuus on osoitettu jo aiemmin. Dassault Systèmesin mukaan saksalainen yritys Voith käytti tätä teknologiaa planeettakannattimen uudelleensuunnitteluun ja sai kevennettyä tuotetta yli 30% lujuudesta tinkimättä. Myös lentokonevalmistaja Airbus on käyttänyt topologista optimointia menestyksekkäästi komponenttiensa suunnitteluun. Ranskalaisen verkkomedian, 4ième Révolutionin mukaan he ovat pystyneet pudottamaan yksittäisen osan suunnitteluun kuluvan ajan jopa neljäsosaan.