A vállalatok arra törekednek, hogy innovatív termékeket tervezzenek, ugyanakkor csökkenjen a termékfejlesztés költsége és a termék piacra kerülésének ideje. A termék innováció irama is drámaian megnőtt, és elsősorban ez járul hozzá a vállalatok összes nyereségéhez és piaci részesedéséhez.

A vállalatoknak olyan tényezőkkel kell foglalkozniuk, mint a termékek növekvő bonyolultsága, a fizikai prototípusok készítésének ideje és költsége, valamint azoknak az erőforrásoknak a hiánya, amelyekkel a szükséges elemzéseket és szimulációkat el lehet végezni. Egyre több vállalat ismeri fel, hogy mennyire fontosak a fő termékfejlesztési folyamatokba és eszközökbe integrált szimulációs és elemzési eszközök a termékek jobb megtervezéséhez. A Computational Fluid Dynamics (számítógépes folyadékdinamika, numerikus áramlástan, CFD) az elemzéseknek egy olyan típusa, amelyet a termékek széles körében kezdenek alkalmazni.

Az egyik vállalat, amely CFD-t használ, hogy termékei versenyképes módon különbözzenek, és hogy növelje a golfozás élményét, az az Adams Golf, amely első osztályú, technológiailag innovatív golfütőket tervez, szerel össze és forgalmaz. Az Adams számára az ötlettől a terméknek a vevők számára történő eladásáig terjedő idő csökkentése kulcsfontosságú ahhoz, hogy sikeres legyen a golffelszerelések piacán, ahol nagyon erős a verseny. Más fogyasztási cikkek piacához hasonlóan a vállalatoknak egyre gyorsabban kell kifejleszteniük és piacra dobniuk termékeiket és termékváltozataikat – és ezeknek a termékeknek továbbra is fel kell kelteniük a vevők érdeklődését, valamint növelniük kell golfozási élményüket.

A golffelszerelések piacán a termékek élettartamának és az új termékek megjelenésének ciklusa 18–24 hónapról kevesebb mint 6 hónapra csökkent, és tovább rövidül. A golffelszerelések között szó szerint a nagy kezdő ütő volt mindig az „ütős”. Az elmúlt pár évben a kezdő golfütő mérete folyamatosan növekedett a mintegy 250 cm2-ről a mai 460 cm2-re, amit a golf szabályai maximálisan megengednek. E trend korai szakaszában a vizsgálatok kimutatták, hogy az átlagos ütési távolság az ütő fejének növekedésével nőtt. Ahogy azonban az ütők feje kezdte elérni a jelenlegi maximális méretet, még a legjobb profi golfozók is azt tapasztalták, hogy csökkent ütéseik távolsága. Ez a távolságcsökkenés természetesen aggodalomra adott okot. Mi volt a probléma? Miért eredményeztek a legújabb technológiával készített golfütők rövidebb távolságot, mint a régi, kisebb ütők?

Választ ad a kérdésekre

Kiterjedt vizsgálatokat követően az Adams Golf megállapította, hogy a nagy tehetetlenségi nyomatékú ütőfejek akkora aerodinamikai erőnek vannak kitéve, amely elég nagyok ahhoz, hogy hatással legyen az ütő fejének sebességére. Az Adams Golf kifejezetten arra jutott, hogy az ütőfej sebességének csökkenése (amelyet játékosokkal lefolytatott vizsgálatokkal mértek) szorosan összefügg a különlegesen nagy méretű ütőfej miatt megnövekedett aerodinamikai légellenállással. A golfban a gyorsabb ütőfejsebesség a labdával való érintkezéskor nagyobb távolságot jelent – ez a golfozók „Szent Grálja”. Hogyan tudnának akkor a golfozók által elvárt nagyobb fejű ütőt készíteni, amely ugyanakkor nagyobb ütőfejsebességet is biztosít?

Az Adams Golf az NX Flow szoftvert használta a SpeedLine kezdő golfütők tervezési segédleteként

A CFD előtti tervezési folyamat során az eredeti Speedline golfütő kifejlesztésénél az Adams Golf tulajdonképpen csak találgatott a kezdőütő fejének aerodinamikájával kapcsolatban. Anélkül hoztak tervezési kompromisszumokat, hogy teljes mértékben megértették volna e kompromisszumok hatását az ütő teljesítményére. A termékfejlesztéshez az Adams Golf a Siemens PLM szoftvere által nyújtott megoldást használja. Az ütő tervezéséhez az NX-et kezdték használni. Ma továbbra is az NX-szel terveznek 3D-ben, de ehhez hozzáadták az NX Flow szoftvert, hogy képesek legyenek CFD elemzést végezni fejlesztés közben a terv minden közelítésén.

A CAE eszközök lehetővé teszik számukra, hogy fizikai tömegek tulajdonságait és az eszközök tartósságát a tervezési folyamat részeként magas fokon elemezzék, és azonnali visszajelzést kapjanak azokról a paraméterekről, amelyek hatással vannak az ütő teljesítményére. Az NX Flow-nak a CFD-hez való felhasználásával olyan új golfütőket tudnak tervezni, amelyeknek nagyobb az ütőfelületük, és amelyek a régi ütőkkel megegyező vagy azoknál jobb teljesítményt nyújtanak. Kezdetben képesek voltak az ütőfelület megnövelésére, és az egyes kialakítási változatok CFD elemzésén alapuló többféle tervezési közelítés elvégzésére.

Ez lehetővé tette számukra, hogy az aerodinamikai légellenállást lecsökkentsék az eredeti, kisebb golfütő légellenállására. Ahogy az Adams Golf tovább finomította termékfejlesztési folyamatát mélyebb, integrált CFD elemzés felhasználásával, jobb összteljesítményt értek el az ütőknél. A CFD lehetővé tette számukra, hogy olyan kisebb módosításokat végezzenek az ütési felületen és e felülettől az ütő testéig tartó átmeneti részen egyaránt, amelyek révén a légáram az ütő közelében marad, és még tovább csökken a légellenállás. Ez eredményezte a Speedline golfütő 2009-es sorozatának forgalomba hozatalát – ez egy nagy méretű és tehetetlenségű ütő alacsony aerodinamikai légellenállással, ami megnövelt sebességet és nagyobb távolság elérését teszi lehetővé a golfozók számára.

Járulékos előny

A Siemens PLM NX Flow szoftver alkalmazásának egy másik előnye az volt, hogy a mérnökök szimulálni tudták az ütő fejének különböző irányulásait lendítés közben. A legújabb Speedline Fast 10 ütőhöz az Adams mérnökei olyan kialakítást alkottak, ami biztosítja, hogy a légáram nem válik több részre a lendítés elején, ami mindegyik irányulásnál kisebb légellenállást eredményez, így javítja az ütő átfogó kialakítását és az ütő fejének sebességét a játékos lendítésekor. Az éles versennyel járó környezetben, amellyel az Adams néz szembe, az új innovációk gyorsabb piacra hozatala teljesen megváltoztathatja a helyzetet. Elemzési eszközöket alkalmazva rövidítették a fejlesztési ciklust

A 3D-s tervezést elemzési eszközökkel szorosan együtt alkalmazva az Adams képes volt a termékfejlesztési ciklust lényegesen rövidíteni. Jeff Albertsen, az Adams Golf konstruktőre szerint náluk a jellemző gyártási folyamat – az elképzeléstől a tényleges prototípusok elkészítéséig – valahol 30 és 60 nap között van. „Most, hogy az NX Flow szoftvert használjuk, valószínűleg 20 napnál kevesebb kell a tervezéshez, a terv teszteléséhez, annak ellenőrzéséhez, hogy a terv működőképes-e, és egy valós idejű munkakoncepció tényleges létrehozásáig. Az NX szoftver használatával így csökkenteni tudjuk a gyártás átfutási idejét, a gyártási költségeket és a tesztelés idejét summáz a tervező. Tim Reed, az Adams Golf kutatás-fejlesztési alelnöke ehhez azt teszi hozzá, hogy az NX szerepe végső fokon a piacra hozatal gyorsaságában mutatkozik meg, ami rendkívüli rugalmasságot és alkalmazkodó képességet biztosít a cég számára a golfipar állandóan változó környezetében.

 Időben kell használni

A CFD-nek termékelemzésre való felhasználása a termékfejlesztési ciklus korai szakaszában kimutatható, valós haszonnal jár. A CFD elemzés integrálása a tervezési környezetbe (CAD) növeli a CFD használatának értékét, és lehetővé teszi, hogy a termékmeghatározás életciklusában végig felhasználják a döntéshozatal és termékjóváhagyás irányítására. A vállalatok a következő módon látják hasznát annak, hogy termékfejlesztésükben a CFD-t már korán és gyakran felhasználják:

Támogatja a gyorsabb tervezést – a korai szimuláció és a tervekről szóló korai döntés lehetővé teszi a tervezési folyamat felgyorsítását. Terméktervezés fejlesztése – a tervezők és mérnökök átfogóbban és jobban megértik a tervezési kérdéseket, így a tervezéssel kapcsolatos jobb kompromisszumos döntéseket korábban meg tudják hozni.

Munkák újbóli elvégzésének elkerülése – a CFD felhasználása a tervek érvényesítésére segít elkerülni a tervezési hibákat, amelyeknek a vonzata költséges újbóli munkavégzés lehet. A minőség fejlesztése – a tervezők korábban és több közelítést tudnak kipróbálni, ami jobb és magasabb minőségű termékhez vezethet, felülmúlva a vevők elvárásait. Prototípusok csökkentése – csökken a fizikai prototípusok kialakításának és drága vizsgálatok végzésének szükségessége.

Referencia történet angolul->>