Optimisation paramétrique 3DEXPERIENCE : l'outil ultime pour la conception axée sur les données

En tant queSOLIDWORKS ou CATIAPour une entreprise, prendre les bonnes décisions de conception tout en jonglant avec une multitude d'exigences concurrentes est difficile. Heureusement, un outil d'optimisation de conception basé sur le nuage permet de simuler simultanément, de manière exhaustive et réaliste, des milliers de variantes, garantissant ainsi la meilleure qualité possible de votre produit :Le Rôle d'ingénieur en optimisation multidisciplinaire sur la plateforme 3DEXPERIENCE.

Qu'est-ce que 3DEXPÉRIENCE Ingénieur en Optimisation Multidisciplinaire ?

Ingénieur en optimisation multidisciplinaireest un3DRôle EXPÉRIENCE (c'est-à-dire une boîte à outils logicielle composée de plusieurs applications) qui accomplit de nombreuses tâches d'optimisation de conception en travaillant en conjonction avec votre solveur de simulation et vos données CAO. Il peut :

• Représentez des espaces de conception complexes en paramétrant les variables du modèle pour générer automatiquement des milliers d'analyses individuelles à partir d'une seule simulation.
• Laissez le logiciel reconcevoir et simuler votre pièce en temps réel pour atteindre vos objectifs de performance.
• Comprendre les espaces de conception grâce à des outils tels que la conception d'expériences et les algorithmes de Monte Carlo.
• Utilisez des analyses avancées pour effectuer des analyses de compromis sur des ensembles de données de simulation afin de prendre des décisions sur les performances, la faisabilité, l'abordabilité, etc.
• Augmentez la productivité et permettez aux non-experts d'exécuter des simulations complexes en créant des processus de simulation basés sur des modèles.
• Menez une prise de décision collaborative sur des études de simulation dans des interfaces de tableau de bord simples.
• Tout ça grâce à des outils et des données que vous connaissez déjà :
• Conception et simulation sur plateforme (3DEXPÉRIENCE CATIA,STRUCTUREL 3DEXPÉRIENCE,FLUIDES 3DEXPÉRIENCE, etc.)
• Conception et simulation de bureau (SOLIDWORKS,Abaqus,Suite Studio CST, etc.)
• Outils tiers populaires (Excel, MATLAB, etc.)

L'anatomie de l'optimisation paramétrique haut de gamme

Avec 3DIngénieur en optimisation multidisciplinaire, vous pouvez générer et évaluer un espace de conception complet à partir d'une seule simulation. Une procédure impliquant différentes applications de la boîte à outils est à suivre à chaque étape (nous en détaillerons les principaux éléments).

Définition et exécution du processus

Compositeur de processus est l'application principale du3DEXPÉRIENCE Arsenal d'un ingénieur en optimisation multidisciplinaire. Cet outil se connecte aux données et aux logiciels d'analyse pour effectuer des optimisations de conception paramétrique. Cela signifie que le logiciel peut ajuster différents paramètres de la simulation en temps réel, mettre à jour le modèle et relancer l'analyse jusqu'à ce qu'un objectif soit atteint.

Ces paramètres peuvent être n'importe quel paramètre géométrique modifiable (rayons, épaisseur, hauteur, etc.), le choix des matériaux, les schémas de soudure, etc. Les objectifs peuvent être multiples, comme minimiser le poids tout en maximisant la rigidité. Des objectifs complexes, comme la mise en correspondance des données, des courbes de déformation de charge ou des profils de forme, sont même possibles.

Compositeur de processus

Process Composer peut également évaluer l'intégralité d'un espace de conception en ajustant toutes les valeurs selon les exigences d'un plan d'expériences. Cela permet à l'utilisateur de visualiser les facteurs d'influence de toutes les variables modifiées et de comprendre comment elles influencent les performances.

Avec l'application Process Composer, vous pouvez :

• Interagissez avec une représentation graphique de votre processus et des adaptateurs (applications connectées) qui forment les éléments constitutifs du flux de travail.
• Configurez l’exécution d’un adaptateur et les données qui passent entre les adaptateurs.
• Configurez la relation entre les adaptateurs (par exemple, l'ordre dans lequel ils s'exécutent et la ramification conditionnelle).
• Définissez les sources de données et les dépendances de données dans le processus.
• Gérez le stockage centralisé des données auquel tout utilisateur connecté3DPlateforme EXPÉRIENCEpeut accéder.
• Interagissez avec d'autres applications pour déployer les meilleures pratiques de modélisation et de simulation afin qu'elles soient reproductibles, réutilisables et accessibles.

Techniques d'approximation disponibles :

• Modèle de surface de réponse (RSM)
• Modèle de processus gaussien à variables latentes (LVGP)
• Fonction de base radiale (RBF)
• Krigeage universel
• Régression élastique Scikit-learnRégression Lasso Scikit-learn
• Régression aléatoire de forêt Scikit-learn
• XGBoost - Dégradation extrême du gradient

Techniques DOE disponibles :

• Technique DOE adaptative
• Technique Boîte-Behnken
• Technique de conception composite centrale
• Technique de fichier de données
• Technique de conception factorielle fractionnaire
• Technique de conception factorielle complète
• Technique de l'hypercube latin
• Technique optimale de l'hypercube latin
• Technique des réseaux orthogonaux
• Technique de balayage des paramètres
• Technique de séquence Sobol

Techniques d'échantillonnage de Monte Carlo disponibles :

• Échantillonnage aléatoire simple
• Échantillonnage descriptif
• Échantillonnage Sobol

Techniques de fiabilité disponibles :

• Méthode de fiabilité du premier ordre (FORM)
• Méthode d'échantillonnage d'importance
• Méthode de la valeur moyenne
• Méthode de fiabilité du second ordre (SORM)

Techniques d'optimisation disponibles :

• Technique DOE adaptative
• Technique de recuit simulé adaptatif
• Algorithme microgénétique basé sur les archives (AMGA)
•  Technique du simplex en descente
• Algorithme d'optimisation évolutive (Evol)
• Technique Hooke-Jeeves
• Technique de programmation quadratique séquentielle en nombres entiers mixtes (MISQP)
• Technique de la méthode modifiée des directions réalisables (MMFD)
• Technique de l'outil d'optimisation multifonction (MOST)
• Technique d'algorithme génétique multi-îles
• Technique d'essaim de particules multi-objectifs
• Technique de l'algorithme génétique de culture de quartier (NCGA)
• Technique du pointeur 2
• Technique du pointeur
• Technique de programmation quadratique séquentielle (NLPQL)
• Technique du rapport de stress

Comprendre les données d'étude et prendre les bonnes décisions d'ingénierie

Une fois que vous avez généré des centaines ou des milliers de résultats de simulation, il peut être difficile de prendre une décision basée sur ces données.

3DEXPÉRIENCE Multidisciplinary Optimization Engineer fournit deux outils pour aider les utilisateurs à naviguer dans cet espace : l'analyse des résultats et le compromis de performance.

L'application Analyse de résultats est conçue pour les grands ensembles de données, tandis que Performance Trade-Off est plus adaptée aux ensembles de données de moins de 50 points. Les deux offrent divers outils de traçage et de mesure des données pour simplifier le processus décisionnel.

Analyse des résultats

Avec leAnalyse des résultats application, vous pouvez :

• Visualisez et comparez de grands ensembles de données provenant de diverses sources, comme des simulations, des tests physiques et des dossiers historiques.
• Effectuer des analyses de compromis, comme l’étude des effets des combinaisons commerciales de performance, de productibilité et de coût.
• Analysez les alternatives de conception générées par un processus de simulation créé dans Process Composer.
• Définissez les exigences et sélectionnez la meilleure option ou alternative à partir d’un grand ensemble de données à l’aide d’évaluations de faisabilité et de moteurs de classement.
• Créez et partagez des prédictions à l'aide d'approximations continues.
• Conservez les connaissances, l’historique des décisions et les documents de référence.

Compromis de performance

Avec leCompromis de performance application, vous pouvez :

• Visualisez et comparez des données provenant de diverses sources (par exemple, des conceptions concurrentes d'une nervure de cellule).
• Analysez les alternatives de conception générées par un processus de simulation créé à l'aide de l'application Process Composer.
• Définir les exigences (par exemple, définir le poids maximal et les contraintes de pointe de la nervure).
• Compte tenu des exigences, sélectionnez la meilleure alternative (par exemple, la meilleure alternative pourrait être un compromis entre des exigences concurrentes, telles que la résistance et le poids).
• Comparez comment les modifications apportées aux exigences affectent la conception qui devient la meilleure alternative (par exemple, quelle option est la meilleure si vous classez les exigences de poids comme plus importantes que les exigences de résistance).
• Améliorez les décisions en recueillant les contributions et les commentaires des parties prenantes.

Transformez vos simulations éprouvées en outils de rétroaction rapide sur la conception

Maintenant que vous avez développé et exécuté avec succès un processus de simulation dans un cas d'utilisation, vous voudrez peut-être le conditionner pour que d'autres puissent l'utiliser dans leurs propres projets. En automatisant, standardisant et reproductible votre processus de simulation pour les autres membres de l'équipe, vous pouvez améliorer la qualité du travail des concepteurs sans vous créer de tâches répétitives.

Process Experience Studio

Le Process Experience StudioL'application peut être utilisée pour créer des modèles de simulation. Ces modèles peuvent ensuite être déployés en production ou développés ultérieurement à l'aide d'autres applications.

Avec l'application Process Experience Studio, vous pouvez :

• Créez un modèle basé sur des processus de simulation.
• Capturez les meilleures pratiques de simulation à l'échelle de l'entreprise et mettez-les à la disposition d'autres utilisateurs.
• Disposez d'une variété de contrôles pour créer des éléments graphiques, textuels, de valeur et logiques utilisés pour piloter une analyse sur le backend.

Étude de rendement

Avec leÉtude de rendement application, tout utilisateur autorisé peut prendre un modèle et effectuer des simulations avec un ensemble contrôlé de variables qui lui sont accessibles, collectant ainsi des informations précieuses pour sa prise de décision de conception.

Avec l'application Performance Study, vous pouvez : 

• Instanciez le modèle pour exécuter un nouveau processus de simulation.
• Modifier les attributs du processus de simulation résultant.
• Exécutez le processus de simulation.
• Prenez des décisions d'ingénierie en fonction des résultats ou modifiez le processus et réexécutez-le.

Compagnon de simulation

Pour les flux de travail moins établis, il existe leCompagnon de simulation, qui donne accès à des outils de gestion de données pour capturer les processus de simulation encore en développement pour une utilisation ultérieure. Vous ne savez peut-être même pas quels outils de simulation utiliser. Cependant, vous savez que vous voulez utiliser des données (comme des modèles CAO et des données sur les matériaux) provenant d'un référentiel à l'échelle de l'entreprise et consigner les résultats de votre simulation dans ce même référentiel.

De plus, vous pourriez avoir besoin d'accéder à des données locales pendant l'itération des simulations. Votre objectif principal est d'obtenir une solution acceptable le plus rapidement possible, mais les outils traditionnels de gestion des données et des processus ne répondent pas aux besoins d'efficacité et de flexibilité de vos simulations provisoires.

Avec l'application Simulation Companion, vous pouvez :

• Travailler avec une combinaison de données et d'outils prédéfinis de manière arbitraire ou ad hoc.
• Utilisez vos outils dans n'importe quelle séquence tout en plaçant les bonnes données au bon endroit et au bon moment.
• Capturez vos connaissances d'expert pendant que vous travaillez vers une solution et préparez les bases du déploiement de votre simulation dans un environnement de production plus contrôlé.

Conclusion

3DEXPÉRIENCE Ingénieur en optimisation multidisciplinaireest une trousse à outils extraordinaire et évolutive permettant d'intégrer la simulation en profondeur aux processus de conception à grande échelle. Elle offre un ensemble impressionnant de techniques d'exploration de l'espace de conception, jumelées à des outils conviviaux de modélisation, de revue des résultats et de collaboration.

Donnez à vos concepteurs et ingénieurs les moyens de prendre des décisions basées sur les données et de maximiser l'utilisation de votre logiciel de simulation grâce à une optimisation multidisciplinaire sur le3DPlateforme EXPÉRIENCE!

Vous réussissez très bien avec SoLIDWORKS. Et maintenant ?

Apprenez à placez la barre plus haut et restez compétitif dans SOLIDWORKS et au-delàici.

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