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成本优化

优化降低成本,更大的强度,或改进的性能

出于优化目的而重新设计部件的愿望或必要性背后的问题通常是成本与性能之间的关系。零件优化设计几乎可以使任何类型的业务受益。从商用飞机到运动鞋,从建筑结构部件到足球头盔,所有产品的制造都在使用这种技术。所涉及的零件材料包括碳钢、不锈钢、青铜、铝和金属合金。

优化的过程

一旦确定了需求,优化重新设计的第一步是构建数学和/或数字模型,可以修改和验证测试,以确定完全优化的部分将是什么样子。Fit和function通常保持不变,而form通常会发生变化。

有限元分析(FEA)通常是选择的工具,尽管还有其他方法可以用来创建物理对象的计算机模型。一旦创建了一个零件的模型,它就可以被赋予与实际零件匹配的材料属性。

当一个零件提交优化分析时,分配给任务的工程师将取其数字模型及其属性,并通过计算分析软件对过程变量进行操作。这一过程将继续进行,直到满足目标性能特征,此时可制造出优化后的零件。

有限元分析并不涉及实际的制造过程,而是通过数字模型提供与零件形状和拓扑结构相关的数据。新零件可以根据模型的拓扑结构通过冲压、成形或铸造来生产。数控机械也可以使用,在越来越多的实例中,重新设计的部分是由增材制造工艺生产的;通常被称为3D打印。

优化后的部件通常用作替换部件。它们还可以作为额外的或正在进行的性能研究的原型。

这种能力可以通过有限元分析创建原始零件的三维数字模型,也可以创建优化后的零件的三维模型,提供精确的分析和制造信息,这是手工测量技术很难匹配的。因此,部件优化设计可以更快地实现,成本远低于在不远的过去可能。

项目负责人还可以借助专门的拓扑优化软件工具。这些工具使用有限元程序来分配材料到那些需要的地方,并且只有这些地方。这就解释了许多重新设计的部件的瑞士奶酪外观,这些部件往往比原来的部件轻得多,但每一个部件都一样坚固;甚至更强。

寻找任何事物的“最佳”往往是一项令人沮丧的尝试、错误和主观的练习。多亏了现在可用的工程设计和优化工具,就优化它以满足特定的标准而言,创建一个“最好的部分”是可能的。

过去的一个部件优化的例子涉及查尔斯·林德伯格飞越大西洋的飞行。有比林德伯格更有经验的飞行员,也有大量的资金投入到设计远程飞机上,但没有人能够完成跨大西洋飞行。在圣路易斯精神的情况下,重点放在部分优化这架飞机载着飞行员飞越大西洋。

外包优化分析的好处

一个部件优化计划不需要工程/采购合作,这经常被证明是价值工程计划的薄弱环节。它通常是一个内部或服务提供商的活动,其中零件加工和制造通常可以在一个单一的设施内完成。

  • 这使得部分优化重新设计成为外包给专业服务提供商的一个有吸引力的候选对象。
  • 采用有限元分析和数字建模的零件优化再设计方法,比传统的设计制造方法更快,成本更低。
  • 外包部件重新设计活动,而不是在内部进行,可以减少或消除某些开销、人力和培训成本。
  • 数据收集和软件系统建模的成本正在下降,而且很可能会继续下降。
  • 服务供应商往往具有专门的有限元分析、材料和制造知识和专业知识,需要重新设计和制造几乎任何部件。
  • 当服务提供商已经有一个工作流程时,企业不必投资于增材制造培训和设备。

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关于我们

从一个合同制造公司,BuntyLLC发展成为一个完整的服务定制加工,锻造和铸造金属零件制造企业。我们在南卡罗莱纳州格林维尔的总部提供全球解决方案。

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