五种方法的设计优化将保护你的底线-虚构

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三思而后行木匠的格言是节省时间和材料。设计优化软件使设计师和工程师能够对多个设计进行数百次的测量，从而将这些设计的结果可视化，而无需在现实生活中花费时间、成本，坦率地说，也无需制造产品。

使用传统原型设计方法的工程公司——即通过在现实生活中创建和测试原型来发现和修复缺陷来测试他们的设计——可能会损失数千美元和数月的精力来开发、组装和测试多个原型，以优化和/或验证他们的设计。使用这种过时原型模型的公司必须等待物理原型的创建，才能检查失败。这个过程是耗时的、昂贵的和不必要的。

有限元分析(FEA)使用数学模型将现实世界的条件应用到你的设计中。数以千计的工程公司在整个设计过程中使用FEA软件作为工具，从而节省了时间和金钱。

在正确的人手中，FEA软件是值得的重量的原型，它取代了黄金!如果没有FEA参与到设计过程中，研发资金就会被浪费。让我们看看训练有素的模拟分析人员使用FEA软件时，可以通过五种方式提高公司的底线，并使您的工作变得更加轻松。

1.设计

在设计过程的开始就开始使用有限元软件，并在整个设计过程中一直使用它。

根据Engineering.com“产品开发成本的80%是由设计过程的早期决策决定的。”

换句话说，在产品设计过程的第一阶段所做的决定可能会让项目走上成本高昂或经济实惠的道路。当可靠的工程决策者在设计过程的开始就能获得准确的数据时，正确的低成本选择就有可能导致高质量的设计。经过培训的专业人员使用的FEA软件已被证明可以提供准确的数据，以做出这些重要的、低成本的决策。

使用“我不知道，所以我将使用猜测和观察”的方法进行设计，然后创建这些猜测的原型，希望它们能够起作用，这是优化设计的老方法。这种方法过去是，现在也是，既耗时又昂贵。当有更好的方法时，为什么要猜测设计的局限性或故障点呢?

在你的设计过程中使用FEA可以让你的公司降低产品开发成本，加快产品上市的时间，并减少传统原型方法所带来的不可避免的麻烦。在设计周期中，快速迭代和测试是游戏的名称，没有比FEA更快或更便宜的方法了。

任何做医疗设备测试的人都知道它是多么耗时和乏味。我记得在Instron机器上测试一种新型导管装置的极限拉力。我测试了数百个样本，每个样本需要三到五分钟来设置和测试，然后将数据手写到一个科学笔记本上。

我还必须反复检查我的结果，以确保我没有写错或执行错误。这个测试每天要花上几个小时和几天才能完成。

产品原型测试是劳动密集型、成本高、容易人为错误且难以建立的。外包测试是一种选择，但通常非常昂贵，而且内部测试需要大量的前期成本来购买正确的资本设备，再加上工程师或技术人员来操作它们。

FEA并不是解决测试难题的灵丹妙药，但它确实大大减少了所涉及的压力。在原型设计中用于发现和纠正错误的许多测试都可以在FEA中执行。使用训练有素的FEA软件专业人员在虚拟环境中测试您的设备，这样您就可以纠正设计中出现的错误，将大大减少测试过程中涉及的时间、金钱和人为错误的可能性。

现实生活中的测试仍然是至关重要的，不应该被忽视，但测试一个设备，而不是10个或更多，以证实FEA预测的成功是指数级更有效。

允许FEA替换所有原型将是一个错误。FEA应该用于减少所需原型的数量，而不是完全取代它们。

根据这一阿伯丁的研究中,“原型阶段只是用来验证产品没有错误，而不是真正地发现错误。”

FEA不是使用原型来发现和修复错误，然后冲洗和重复，而是允许设计完全优化，然后原型，以验证FEA已经确认的东西——你已经创建了一个伟大的产品!

在阿伯丁的同一项研究中，65%的受访者表示，“物理原型的最大挑战是建造它们所需的时间和成本。”50%的受访者还表示，“需要多次迭代原型。”使用FEA软件进行虚拟迭代，而不是构建和测试10到20个原型，可以大大减少这些挑战。

有限元分析软件之所以有效，是因为它允许用户在虚拟环境中测试设计，使用数学方法解决现实世界中工程师用手工计算无法解决的复杂问题。这一过程允许公司利用FEA软件进行虚拟的重新设计和测试，然后在数小时或数天内重新设计，而不是数周或数月。

工程变更订单(eco)来自测试数据或客户投诉，这使设计有必要进行更改。

根据一个叫DocuWare“许多组织报告说，ECO过程消耗了三分之一到一半的工程能力，减缓了推动制造过程改进的努力。”

因此，33%到50%的公司工程师将他们的时间和资源花在修复旧设计上，而不是创造新的和改进的设计。根据一项新的研究，大多数工程公司甚至不知道他们在ECOs上花了多少钱诸如Cincom系统他们报告说73%的组织甚至不知道工程变更订单的实际成本。

的调查制造商联盟生产力与创新的成员发现:

FEA允许你分析设计的每个方面，而不仅仅是你可以放应变片的部件。它还允许您动态地分析设计，因为您的设计首先要减少ECO的必要性。

无论产品在生产和销售前做了多少测试，仍然有可能在客户手中开始失败，如果发生这种情况，召回可能是必要的。当客户投诉产品失败时，测试是至关重要的，以确定问题是否可重现。

在这种情况下，FEA是一种很好的测试失败的方法，然后快速重新设计以解决失败。大多数FEA软件甚至可以基于可变的变量和目标快速改变设计的特征，然后快速连续地分析每个变化，以在尽可能短的时间内找到最优的设计。

当有限元分析从一开始就成为设计过程的一部分时，设计就会变得更好、更快、更便宜。他们将更不容易失败，因此更不容易需要召回或ECO。但如果设计仍然失败，需要重新设计，FEA可以让重新设计变得不那么麻烦，并让新的和改进的产品比以往更快地回到货架上。