Copyright © 2016 GPH Consulting in Plastics
CONSULTING IN PLASTICS
FAQ - Zapytaj eksperta o usługi CAE
TECHNOLOGIE
TWORZYW
SZTUCZNYCH
Usługi CAE
Pytanie:
Obecnie nasza firma przekazuje projekty wyrobów z tworzyw sztucznych do analizy CAE
przez konsultantów zewnętrznych. Zarząd chce obniżać koszty i przynieść wszystkie prace do
firmy. Oni chcą ocenić koszty ponoszone na konsultantów CAE, aby uzasadnić zakup
oprogramowania. Jakie główne czynniki powinny być brane pod uwagę przy podejmowaniu
decyzji w sprawie zakupu oprogramowania lub alternatywnie w sprawie dalszego korzystania z
usług konsultantów zewnętrznych.
Odpowiedź:
To naturalne, że pieniądze lepiej byłoby wydać wewnętrznie, i dlatego ludzie stawiają pytanie:
„Dlaczego nasza firma nie ma takiej możliwości wewnętrznie? "
Często istnieją tutaj ukryte koszty związane ze skutecznym stosowaniem wewnętrznie systemu
CAE. Przy planowaniu zakupów należy wziąć pod rozwagę koszty .
Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy zrozumieć, że nie polega to tylko na "cięciu kosztów", Nie
można w sposób prosty porównanie ceny zakupu systemu CAE z kosztem usługi kooperacyjnej.
Istnieje wiele czynników związanych z tymi kosztam, które należy rozważyć.
Aby podjąć najlepszą decyzję, należy najpierw ustalić, koszty materialne i niematerialne związane
z symulacjami CAE. W celu porównania tych dwóch opcji, musimy zbadać wartość
oprogramowania, sprzętu, analityka i projektu.
Zagadnienia dotyczące oprogramowania:
Poprzez lata metody analizy płynięcia tworzyw sztucznych ewoluowały od 2D do 2.5D (midplane),
dual domain do pełnych analiz 3D. W konsekwencji dostawcy oprogramowania dostarczają swoje
oprogramowanie na różnych poziomach cenowych, zależnie od metody analitycznej.
Trzeba mieć świadomość, że wiele programów przyjaznych dla użytkownika, o najniższych
kosztach, dostarczane są z ograniczoną funkcjonalnością. Z drugiej strony, nie chce się kupować
pełnego, "z najwyższej półki" pakietu oprogramowania jeśli nie będzie się korzystać z jego
zaawansowanych funkcji lub metod rozwiązania. Należy wziąć pod rozwagę to co zewnętrzny
konsultant zwykle stosuje do wykonania analizy CAE zlecanych projektów
i należy upewnić się, oceniając koszty inwestycji, czy wymagane moduły zawarte są w
planowanym do zakupu oprogramowaniu.
Większość dostawców oprogramowania CAE do symulacji sprzedaje licencję do użytkowania
bazowego programu analitycznego wypełniania i następnie dodatkowo sprzedająe licencje na
opcje oprogramowania spełniającego dodatkowe wymagania projektu. Dodatkowe moduły mogą
zawierać rozwiązania metody chłodzenia detalu/formy, wypaczenia wypraski, termoplastycznego
obtrysku, wtrysku wspomaganego gazem, wtrysku reaktywnego, obtrysku mikroczipów, wtrysku
tworzyw termoutwardzalnych.
W celu dokładnej oceny wartości usług konsultantów należy również wziąć pod uwagę inne
programy, które twoi konsultanci używają w połączeniu z oprogramowaniem do symulacji
wypełnienia.
Dodatkowe oprogramowania inżynierskie często potrzebne do wykonania modelu obejmują stałe
pakiety modelowania (Pro-Engineer,Catia, Autocad lub Solidworks) oraz zewnętrzne
oprogramowanie budowy siatki elementów skończonych(Hypermesh, Rhino lub FemB).
Ponadto, firmy często zapominają o innych kosztach oprogramowania, takich jak roczne koszty
obsługi wymagane dla utrzymanie oprogramowania. Dla oszacowania rocznej opłaty
eksploatacyjnej, dostawcy oprogramowania zazwyczaj bazują na łącznym koszcie
oprogramowania.
Opłaty serwisowe będą miały zastosowanie do oprogramowania symulacji płynięcia, a także
oprogramowania inżynierskiego, oraz będą uprawniać, w większości przypadków, do darmowych
aktualizacji oprogramowania i niektórych form wsparcia technicznego. Roczne opłaty za
utrzymanie mogą stać się znaczną część jednostkowych kosztów analizy, chyba że duża ilość
analiz jest wykonywana.
Zagadnienia sprzętowe:
Czy komputery i / lub serwery mają możliwość uruchomienia programu? Jeśli nie, to jakie
aktualizacje będą wymagane i jakim kosztem? W przypadku złożonych modeli mogą być
wymagane specjalne, wysokiej klasy, 64-bitowe komputery z dodatkowa pamięcią RAM .
Ponadto należy upewnić się, że oprogramowanie, które rozważamy do nabycia będzie korzystać
z komputerów wyższych klas(dwurdzeniowych procesorów). Należy pamiętać, że w celu
zapewnienia maksymalnej wydajności, komputery z systemem wysokiej klasy oprogramowania,
muszą być uaktualniony częściej niż typowe komputery firmy.
Zagadnienia kadrowe:
Gdy rozważane będą bezpośrednie i pośrednie koszty pracy związane z obsługą
oprogramowania CAE najprawdopodobniej stanowić one będą znaczną część wydatków.
Aby osiągnąć dobry efekt analizy, niezbędne jest, aby analizę i ocenę jej wyników dokonywał
dobrze wyszkolony analityk. Zaleca się również aby analityk posiadał dobre doświadczenie
w przetwórstwie tworzyw sztucznych, konstrukcji części i oprzyrządowania.
Tylko taka osoba jest w stanie dokonać rozsądnej oceny wyników symulacji i podjąć
optymalne decyzje.
Istnieją dwa różne zestawy umiejętności wymagane od wykwalifikowanego analityka CAE:
1). Wymagane umiejętności do konfiguracji i przeprowadzenia analiza;
2). Umiejętności przełożenia wyników symulacji na praktyczne zalecenia.
Pozyskanie nowego analityka można osiągnąć poprzez jeden z dwóch sposobów: zatrudnić
analityka lub wyszkolić z poosiadanej kadry.
Jeśli firma zdecyduje się zatrudnić nowego analityka CAE, nadal należy podjąć pewne ważne
decyzje.
Czy zatrudnić doświadczonego analityka w wyższej skali płac lub czy szukać tańszych
pracowników i rozważyć szkolenia? Czy zatrudniany specjalista analityk posiada zarówno
specjalizację w zakresie formowania wtryskowego i specjalizację w zakresie symulacji CAE.
Jeśli nie, to ile szkoleń jest wymagane i jaki będzie koszt? Czy mniej wykwalifikowanych
analityk wymaga więcej czasu, aby przeprowadzić analizę? Jeśli tak, to jaki jest koszt / czas,
wymagane będą przez różnych analityków? Wszystkie te czynniki mają wpływ na poprawność
rozwiązań wnioskowanych przez analityka.
Załóżmy, że zdecydowano przypisać istniejącego pracownika do wykonywania symulacji.
Większość z powyższych pytań dotyczących jego umiejętności stosowania analiz CAE. Czy
pracownik posiada niezbędne umiejętności? Czy szkolenie będzie wymagane i jaki będzie
jego koszt? Czy aktualne obowiązki tej osoby nie spowodują zaległości z powodu
dodatkowego obciążenia pracą, albo czy trzeba będzie zatrudnić kogoś do przejęcia jego
aktualnych obowiązków? Więcej czasu poświęconego pracy z CAE oznacza mniej czasu
przeznaczonego do wykonanie istniejących prac, zwłaszcza w czasie kształcenia się.
Koszty pośrednie związane z pracą analityka słabo wyszkolonego (niezależnie od tego, czy
jest to nowo zatrudniony lub istniejące pracownik) kumulują się szybko.
Rozważmy przykład analizy paczenia detalu dla nowego projektu części, po której będzie
wykonane narzędzie. Analityk wybiera lokalizację punktu wtrysku w celu zmniejszenia
paczenia i następnie budowane jest forma w celu spełnienia wymogów specyfikacji. Ale
analityk nie wiedział, że należy ocenić wszystkie czynniki, które mają wpływ na paczenie, a
więc wyniki analizy były źle zrozumiane na skutek czego zostały podjęte błędne decyzje.
Kiedy części zostały wtryśnięte, okazało się że detal paczy się inaczej niż oczekiwano.
Popełniony błąd spowodował konieczność przeróbki formy.
Pośrednie koszty słabo wykształconego analityka zawierają teraz koszt czasu rozwiązania
problemu, koszt przeróbki formy, koszt materiału zużytego na przeróbkę oraz utratę czasu
produkcji.
To jest tylko przykład, ale gdy błędne wnioski niedoświadczonego analityka lub błędne wnioski
z niedokładnie przeprowadzonej interpretacji wyników analizy przedostaną się do formy lub
procesu, to naprawienie błędów może być to bardzo kosztowne i czasochłonne. Rozważając
koszty osobowe, nie jest niemożliwe, aby jednoznacznie stwierdzić, których droga jest
najbardziej ekonomicznym. Można powiedzieć, że doświadczony i wyszkolony analityk jest
znacznie lepszym rozwiązaniem na dłuższą metę, ponieważ osoba ta będzie mieć
doświadczenie, umożliwiające uniknąć kosztownych błędów w interpretacji danych.
Rozważania projektowe:
Kluczowa decyzja ekonomiczna, które należy również rozważyć powinna uwzględniać oceny:
- Jaka jest liczba projektów symulacyjnych które planuje się wykonać w zakładzie?
- Czy realizowane projekty będą podobne, czy też każdy z nich będzie wymagał unikalnych
analiz?
- Jak wiele symulacji należy wykonać w roku aby zamortyzować koszt inwestycji?
- Czy firma posiada konkretne dane dotyczące kosztów usług doradczych w celu sprawdzenia
tego?
Jest bardzo trudno oszacować w szerokim zakresie oszczędności bo to zależy od realizowanych
projektów. Jeden projekt może spowodować redukcję maksymalnego ciśnienia i oszczędności na
kosztach energii, podczas gdy inny może zminimalizować objętość materiału, w wyniku czego
osiągnie się oszczędności materiału. Kolejną rzeczą jest kwestia oszacowania obniżki kosztów.
Na przykład kiedy akceptowalna pozycja punktu wtrysku została znaleziona po wykonaniu
analizy CAE, wtedy obniżono koszty konieczne do poniesienia na modyfikację położenia punktu
wtrysku w czasie walidacji formy. Koszty te obejmują koszty pracy narzędziowni, technologa,
operatora, koszty transportowe. W związku z tym, jest prawie niemożliwe określenie
potencjalnych oszczędności dla wszystkich projektów. Aby zawęzić ten problem, należy
rozważyć zastosowanie średniego projektu jako przykładu identyfikacji kosztów strumienia
utrzymania i modyfikacji formy.
W celu obliczenia obniżki kosztów należy porównać dotychczasowe koszty serwisowania i
modyfikacji form, ponoszone przy wdrażaniu projektów, do kosztów różnych projektów, gdzie
wykorzystano analizy CAE. Wyniki tej analizy zastosować jako punkt odniesienia. Następnie
należy zastosować te oszczędności dla wszystkich projektów, w których zaplanowano
wykorzystać symulacje CAE i na tej podstawie wygenerować sumę obniżki kosztów form.
Należy zwrócić uwagę, że analityk w firmie powinien posiadać te same zasoby oprogramowania i
umiejętności jak konsultanta. Jeżeli tak nie będzie to rzeczywiste oszczędności mogą się różnić.
Kolejnym pytaniem do postawienia jest: "Jak będzie wykorzystywane oprogramowanie?"
Nieskończone możliwości projektowe pozwalają wykwalifikowanym analitykom CAE
na wykonywanie iteracyjnych rozwiązań, optymalizacji procesu, konstrukcji części i
projektowania narzędzie.
Prawdziwe oszczędności pochodzą z faktu, że wszystko to może być osiągnięte, zanim stal
zostanie pocięta maszyny zostaną zakontraktowane lub zakupione zostaną materiały.
Posiadanie wewnętrznego systemu analitycznego CAE jest idealnym rozwiązaniem kiedy
wykonuje się wiele interakcyjnych projektów.
W sytuacji kiedy opracowywanych projektów jest niewiele to korzystanie z usług analityków
zewnętrznych jest optymalnym rozwiązaniem ekonomicznym.