Инженеры сегодня все чаще сталкиваются с необходимостью дополнительного изучения процессов и технологий, лежащих на стыке таких дисциплин, как виртуальное прототипирование, моделирование и анимация движения, разработка программного обеспечения. Все это делает работу инженера похожей на экстремальный вид спорта. Поговорим о том, что же сегодня необходимо современному инженеру.
АВТОР: БЕС СТЭКПОЛ (BETH STACKPOLE)
Слова о том, что проектирование стало экстремальным видом спорта не так уж и далеки от истины. Инженеры сегодня все чаще сталкиваются с тем, что им требуется понимать машиностроеительные принципы, владеть инструментами CAD систем, но им также приходится осваивать и другие области, многие из которых лежат вне сферы их знаний.
К этому толкает не просто увеличение количества проектов. В большей степени приходится иметь дело, с тем что изделия становятся сложнее, при этом сокращается временя выхода их на рынок. В результате конструкторам необходимо осваивать новые процессы и технологии, лежащие на стыке дисциплин, чтобы первыми выйти на финишную прямую со своими наиболее конкурентоспособными изделиями.
Хотите доказательств того, что инженерам требуется знать больше? В исследовании о будущем машиностроения, выполненным Американским обществом инженеров-машиностроителей (ASME) обнаружено, что большинство респондентов не полностью уверены в том, что набора их знаний достаточно, чтобы ответить в ближайшие двадцать лет на все вопросы в таких актуальных дисциплинах, как энергетика, нанотехнологии и биомедицина.
Хотя респонденты называли 3D CAD, программное обеспечение для вычислительной гидрогазодинамики (CFD) и анализа с помощью метода конечных элементов (FEA) в качестве основных инструментов инженера, они видели необходимость в дополнительном изучении виртуального прототипирования, моделировании и анимации движения, многопрофильное проектирование и разработки программного обеспечения.
С учетом этого, поговорим о шести технологиях, которые следует изучить инженеру-конструктору, и почему.
Системотехника. Хотя о разработке систем говорили десятилетиями, особенно в области авиации, космонавтики и оборонной промышленности, вопрос является одним из главных, так как изделия развиваются от чисто механических до все более и более заполненных электроникой и встроенным программным обеспечением.
Инженерам сегодня необходимо знать, как различные системы работают друг с другом и уметь учитывать требования к системе на ранних этапах проектирования. Благодаря этому разработчики смогут уйти от замкнутого мышления, которое является причиной длительных циклов разработки и дорогостоящих доработок на поздних этапах.
Проектирование с учетом анализа. Имитационное моделирование является важной частью проектирования и CAD уже многие годы, но обычно имелась группа специалистов по моделированию, которые работали с собственным набором инструментов, когда изделие уже находилось на этапе реализации. Рост сложности изделия заставил изменить правила, делая имитационное моделирование стандартным этапом ранних стадий проектирования, что позволяет устранить возникающие проблемы, когда внесение изменений еще не настолько дорогостоящее.
Хотя эксперты по моделированию все еще выполняют этот процесс, пользователи CAD и инженеры-конструкторы уже делают некоторую часть аналитической работы в рамках своих ежедневных задач. То есть инженерам необходимо иметь знания об основах целостности конструкций и гидрогазодинамики и применять эти принципы на ранних этапах проектирования.
3D-печать. Виртуальное прототипирование позволяет избежать создания нескольких физических прототипов, когда конструкторы все еще хотят работать с моделью для проверки различных своих концепций. Обычно конструкторы создают концепцию в CAD и передают ее в другой отдел для создания реальной модели. Однако стоимость 3D-принтеров снижается, и они становятся проще в обращении. Это побуждает конструкторов самостоятельно использовать 3D-принтеры как неотъемлемую часть процесса проектирования. Возможность быстро и рентабельно изготовить физическую деталь на ранних этапах процесса разработки позволяет существенно сократить ее время.
Встроенное программное обеспечение. Программное обеспечение для среднего автомобиля содержит миллионы строчек кода, а изделия от посудомоечной машины до часов просто переполнены программами. Никто не говорит, что конструктор должен свободно уметь программировать на популярных языках разработки приложений, но ему хорошо бы владеть некоторыми базовыми знаниями в области программирования. С точки зрения разработки систем, группам по разработке механической части и программного обеспечения также необходимо больше синхронизировать свою работу и работать совместно, используя общий набор инструментов.
В видео (на английском языке) рассказывается о решениях PTC в этой области, в частности программном продукте PTC Integrity
Интеграция с ECAD системами. Инженерам-конструкторам требуется более тесное сотрудничество не только с программистами, но и с инженерами-электриками. Помимо необходимости преодоления барьеров взимодействия в рамках совместной работы и создание рабочих процессов, охватывающих несколько дисциплин, инженерам-конструкторам следует использовать инструменты по интеграции моделей ECAD и MCAD, так чтобы механическая и электрическая части изделия разрабатывались параллельно, а не независимо друг от друга.
Интернет вещей (Internet of Things (IoT)). Эта развивающаяся область имеет огромное влияние на разработку изделий и, что более важно, на то, как компании планируют зарабатывать на сервисе. Развитие навыков в указанных выше областях, а в особенности в системотехнике и встроенных системах, будет служить инженерам-конструкторам орудием для участия в этих процессах разработки. Прочие важные области включают в себя наличие базового понимания в области протоколов взаимодействия, приборостроения, использования данных и безопасности.
В видео (на английском языке) генеральный директор PTC Inc.Джеймс Хеппельманн и профессор Майкл Портер рассказывают о своей недавно вышедшей статье о влиянии интеллектуальных связанных изделий и интернета вещей на стратегию и конкуренцию.
Сегодня не время, когда можно забыть о расширении своей базы навыков. Быть компетентным экспертом в области CAD не позволит достичь того, что открывается перед востребованным специалистом в сфере нескольких дисциплин, имеющего успешный опыт работы в области выполнения проектов на высочайшем уровне.
Источник: http://creo.ptc.com/2014/12/08/six-technologies-mechanical-engineers-need-to-watch-now/
Перевод подготовлен компанией Ирисофт.