Teknik berbantuan komputer
Teknik berbantuan komputer (CAE) adalah penggunaan teknologi secara umum untuk membantu tugas-tugas yang berkaitan dengan analisis teknik. Setiap penggunaan teknologi untuk memecahkan atau membantu masalah teknik berada di bawah payung ini.
Gambaran Umum
Seiring dengan peningkatan yang konsisten dalam grafis dan kecepatan komputer, bantuan komputer membantu para insinyur dengan tugas-tugas yang dulunya rumit dan memakan waktu dengan memasukkan informasi dan menekan sebuah tombol.
Ini mencakup analisis elemen hingga (FEA), dinamika fluida komputasi (CFD), dinamika multibodi (MBD), daya tahan dan pengoptimalan. CAE juga disertakan dengan desain berbantuan komputer (CAD) dan manufaktur berbantuan komputer (CAM) dalam singkatan kolektif "CAx".
Istilah CAE telah digunakan untuk menggambarkan penggunaan teknologi komputer dalam bidang teknik dalam arti yang lebih luas daripada sekadar analisis teknik. Dalam konteks inilah istilah ini diciptakan oleh Jason Lemon, pendiri SDRC pada akhir tahun 1970-an. Namun, definisi ini lebih dikenal saat ini dengan istilah CAx dan PLM.
Sistem CAE secara individual dianggap sebagai satu simpul pada jaringan informasi total dan setiap simpul dapat berinteraksi dengan simpul lain pada jaringan.
Bidang dan fase CAE
Bidang CAE yang tercakup meliputi:
- Analisis tegangan pada komponen dan rakitan menggunakan analisis elemen hingga (FEA);
- Analisis termal dan aliran fluida menggunakan dinamika fluida komputasi (CFD);
- Dinamika multibodi (MBD) dan kinematika;
- Alat analisis untuk simulasi proses untuk operasi seperti pengecoran, pencetakan, dan pembentukan cetakan;
- Optimalisasi produk atau proses.
Secara umum, ada tiga fase dalam setiap tugas rekayasa berbantuan komputer:
- Pra-pemrosesan - mendefinisikan model dan faktor lingkungan yang akan diterapkan (biasanya model elemen hingga, tetapi metode facet, voxel, dan lembaran tipis juga digunakan);
- Pemecah analisis (biasanya dilakukan pada komputer berkekuatan tinggi);
- Pasca-pemrosesan hasil (menggunakan alat visualisasi).
Siklus ini diulang, seringkali berkali-kali, baik secara manual maupun dengan menggunakan perangkat lunak pengoptimalan komersial.
CAE dalam industri otomotif
Alat bantu CAE banyak digunakan dalam industri otomotif. Penggunaannya telah memungkinkan produsen mobil untuk mengurangi biaya dan waktu pengembangan produk sekaligus meningkatkan keamanan, kenyamanan, dan daya tahan kendaraan yang mereka produksi. Kemampuan prediktif alat CAE telah berkembang hingga ke titik di mana sebagian besar verifikasi desain dilakukan dengan menggunakan simulasi komputer (diagnosis) daripada pengujian prototipe fisik. Ketergantungan CAE didasarkan pada semua asumsi yang tepat sebagai input dan harus mengidentifikasi input kritis (BJ). Meskipun ada banyak kemajuan dalam CAE, dan digunakan secara luas di bidang teknik, pengujian fisik masih merupakan suatu keharusan. Hal ini digunakan untuk verifikasi dan pembaruan model, untuk mendefinisikan beban dan kondisi batas secara akurat, dan untuk pengesahan prototipe akhir.
Masa depan CAE dalam proses pengembangan produk
Meskipun CAE telah membangun reputasi yang kuat sebagai alat verifikasi, pemecahan masalah, dan analisis, masih ada persepsi bahwa hasil yang cukup akurat datang agak terlambat dalam siklus desain untuk benar-benar mendorong desain. Hal ini diperkirakan akan menjadi masalah karena produk modern menjadi semakin kompleks. Produk tersebut mencakup sistem pintar, yang mengarah pada peningkatan kebutuhan untuk analisis multi-fisika termasuk kontrol, dan mengandung material ringan baru, yang sering kali kurang dikenal oleh para insinyur. Perusahaan dan produsen perangkat lunak CAE terus mencari alat bantu dan peningkatan proses untuk mengubah situasi ini.
Di sisi perangkat lunak, mereka terus berupaya mengembangkan pemecah masalah yang lebih kuat, memanfaatkan sumber daya komputer dengan lebih baik, dan memasukkan pengetahuan teknik dalam pra dan pasca-pemrosesan. Di sisi proses, mereka mencoba mencapai keselarasan yang lebih baik antara CAE 3D, simulasi sistem 1D, dan pengujian fisik. Hal ini akan meningkatkan realisme pemodelan dan kecepatan perhitungan.
Perusahaan perangkat lunak CAE dan produsen mencoba mengintegrasikan CAE dengan lebih baik dalam manajemen siklus hidup produk secara keseluruhan. Dengan cara ini mereka dapat menghubungkan desain produk dengan penggunaan produk, yang diperlukan untuk produk pintar. Proses rekayasa yang disempurnakan ini juga disebut sebagai analitik rekayasa prediktif.
Disadur dari: en.wikipedia.org