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Simulação virtual: conheça os principais benefícios
No último artigo que escrevi para o CADxpert comentei sobre os softwares CAE e alguns tipos de análise. Em resumo, mostrei que os softwares de simulação são ferramentas que ajudam aos designers, engenheiros, projetistas, gerentes e diretores das indústrias na tomada de decisões críticas durante o desenvolvimento de produtos.
Podemos assumir que o uso dos softwares CAE difundiu-se no mercado graças aos grandes avanços alcançados pela tecnologia de simulação. Isso mudou drasticamente a quantidade de dados e os detalhes que podem ser simulados e analisados, além de garantir mais precisão aos resultados.
Há aproximadamente 35 anos as análises em sistema CAE tinham muitas limitações. Para analisar um determinado modelo era possível trabalhar com aproximadamente 1000 nós. Hoje os softwares CAE permitem realizar análises com mais de 10 milhões de nós e obter resultados mais completos, detalhados e acurados para um modelo geométrico. É claro que isso depende do hardware disponível para efetuar os cálculos e do software usado.
Neste novo artigo pretendo mostrar os benefícios da tecnologia de simulação como ferramenta para redução de custos e do time to market dos produtos.
Para analisarmos esses fatores, precisamos antes de tudo analisar o processo de desenvolvimento de produtos, pois a simulação virtual entra como elemento crítico e essencial neste processo. A simulação pode ser usada desde fase inicial de desenvolvimento do produto até o final do projeto, etapas em que qualquer redução de custos é fundamental. Como mostra o Ciclo de Vida do Produto abaixo (Figura 1):
Para melhor entendimento da importância dos softwares CAE e da simulação virtual, vamos dividir o desenvolvimento de produto em Processo de Desenvolvimento de Produto – PDP Tradicional e Processo de Desenvolvimento de Produto – PDP Proposto, este último englobando a simulação virtual.
PDP Tradicional
O PDP consiste em ter a ideia original do produto que se pretende lançar no mercado. A partir daí, com o auxílio de um software CAD, o produto ganha as primeiras formas e posteriormente o projeto é documentado e evolui até chegar a um protótipo virtual que será usado para criar protótipos físicos destinados à validação do produto. Conforme imagem abaixo (Figura 2):
Este processo levanta uma questão. "E se o produto não for aprovado na primeira validação?" Caso isso aconteça, entra-se em um loop de modificações um tanto quanto complicado. Imagine que o produto seja uma peça fundida ou injetada e que as falhas só sejam percebidas quando o molde/matriz já estiver pronto e que cada modificação feita no produto demandaria mudanças no molde ou até a produção de um novo molde, resultando assim em mais custos no desenvolvimento do produto.
PDP Proposto
O PDP Proposto coloca a validação antes do protótipo físico, isso não quer dizer que não haverá mais a validação de protótipos físicos, mas que será uma validação sem surpresas. O PDP Proposto inclui as seguintes etapas: ideia, protótipo virtual, validação, otimização, documentação e protótipo físico. O protótipo virtual, a validação e a otimização acontecem em um loop contínuo até obter o melhor projeto de acordo com os custos de matéria-prima, processos de produção e condições de uso real. Conforme a imagem abaixo (Figura 3):
Comparando os dois PDP's percebemos uma economia de tempo e dinheiro para as indústrias em função da redução do consumo de matérias-primas, do tempo de produção e do time to market. Conforme imagem comparativa abaixo, PDP Tradicional X PDP Proposto (Figura 4):
Assim podemos concluir que o uso da simulação virtual, por intermédio dos softwares CAE, traz muitos benefícios ao desenvolvimento de produtos:
* Desenvolvimento de produtos otimizados
* Redução no time to market (tempo de lançamento de novos produtos)
* Protótipos criados e validados sem surpresas e retrabalhos
Eduardo Camargo é sócio-proprietário da Design Solutions. Estuda Tecnologia Mecatrônica e atua como especialista em soluções para simulação virtual e engenharia.