如何評估CAE軟體
目前CAE軟體在市面上非常眾多,當公司開始評估一個適當CAE工具的時候,往往是根據CAE產品功能進行評比,似乎將產品功能列出越多,產品似乎越適合使用,其實這樣的評估方法,往往導致公司買入特定人使用的CAE工具,而非全面性考量,導致這個使用者離開後,公司無人使用的窘境。
目前以結構應力軟體來說,典型CAE有ANSYS、ABAQUS、MSC、NX NASTRAN、LS-DYNA等,簡易CAE有PROE後端CAE,Solidworks 後端CAE。
軟體又區分兩類,”設計型”導向CAE與”分析型”導向CAE,設計型導向的CAE軟體,強調與CAD的整合性,例如使用Solidworks的人會希望CAE分析軟體在於Solidworks環境中,可是當遇到稍微困難的技術問題時,往往這類型的軟體就無法解決。
“分析型”導向的CAE軟體,往往功能較多,使用者上手不容易,且分析型導向的CAE軟體,往往只有求解器而無好用的前後處理器可以整合使用的CAD達到設計一體化,也因此當使用者把CAD檔案導出中繼檔案,再導入CAE軟體中進行分析後,一遇到CAD設計變更,CAE的分析工作就必須得重新來一次。若之前的評估者挑一個SOLVER功能較多的CAE軟體時,後續接續的同仁根本無法上手,而面臨了導入失敗的情形。
採用”分析型”導向工具的使用者,又因為本身為CAE背景,對於CAD簡化與網格處理的CAD技能較差,又需要採購專屬的CAE前後處理器。如: Hyperpmesh、Patran等軟體,使得CAE導入的成本大增,導入門檻又變高。
那這世間是否有那種”設計型”導向的CAE工具,且又具備”分析型”導向那樣強大的求解器呢? 坦白說,在以前是不可能的事情,主要原因是CAE的公司沒有強大CAD的核心,往往需要買介面串接PROE、Solidworks、NX、CATIA 等軟體。CAD公司又無能力開發較強大的CAE求解器,也無意願往這塊去發展,因此PROE或是Solidworks這類中低價位CAD軟體,僅能自行開發,或是合作小型”第三方”公司代為開發適當CAE求解器。
但是,自從2017年後,這個局面被打破了。
打破的公司就是全球製造業龍頭Siemens,沒錯,就是那個台灣人一直以為幾十年前把手機部門賣給台灣BenQ的德國Siemens。德國Siemens 旗下Siemens PLM Software,近幾年來大肆收購工業軟體,目前已經是全球工業軟體最大廠商,其對產業的影響力已經不是在於當時那一家生產消費電子產品的微薄利潤的公司了。Siemens 為全球製造業龍頭,主推工業4.0的大戰略,背後精神”虛擬”與”實際”整合。”虛”的部分就是軟體,製造業一條龍的軟體,從CAD、CAE、CAM、PDM、PLM等一系列整合。
那SIEMENS與CAE有何關聯呢?
5年前坦白說是毫無關連性,但是當您知道電子散熱龍頭軟體Flotherm,汽車業高端熱流軟體STAR-CCM+,市占率全球最高的噪音分析軟體 LMS Sysnoise,NASA 開發的 FEA龍頭結構分析Nastran,全球最高端複合材料設計軟體Fibersim ,全部被Siemens PLM Software 收購了。那若您在評估CAE軟體,就不得不知道Siemens 背後的思考邏輯,他將會影響到您未來5-10年的工作內容。
一個以”設計型”導向CAE思維將會對CAE軟體產業產生相當大的影響。沒錯,當設計CAD、分析的CAE、製造的CAM、管理的PLM全在一個平台時,那產業在產品生產流程中將大幅降低軟體之間資料轉換的痛苦,也大幅實現的”自動化”的可行性。其實,與SIEMENS合作最具大表性的公司就是大家熟悉的Apple, 不僅只是CAD、CAE單一平台,後端所有系統全部統一平台。
若您是Solidworks、PROE、CATIA使用者,若下個階段需要CAE分析,若覺得CAD環境中的設計導向CAE軟體太簡單,”分析型”導向的CAE軟體又有門檻與設計流程串接困難的問題,Siemens 背後的大戰略將會使你對CAE世界改觀。
Simcenter 簡單來說就是Simulation 模擬與Center 中心兩字的縮寫,在這個Siemens 強調的CAE模擬中心大平台,軟體已經不是單純的軟體了,回到了工程師最初的初衷 “設計”為出發。
您可以想像,當一個設計工程師正思考一個機構設計要怎樣減重才能滿足強度與成本需求,或是一個熱流設計工程師在思考要挑選怎樣的散熱鰭片或是水冷系統設計,有一個AI人工智慧機器告訴你,你畫的圖RIB的厚度要多少,要幾根,你的散熱鰭片要怎樣材質,圖面高度與寬度尺吋是多少,最後除了告訴您多尺寸之外,還自動把圖面畫好給您,那這樣不是很棒嗎?
可能嗎? 一個設計AI 機器人影響了我的工作了嗎?
沒錯,Siemens 已經實現了這件事情,你再也不用擔心你的”設計型”導向CAE軟體不夠力,”分析型”導向軟體又難上手,有個AI 正在影響你”現在” 與你”未來”的工作。
當有一個世界已經把CAD、CAE、CAM最佳化/優化、AI 全部融合在一起,另一個世界有一個評估者正在評估該如何長好一個網格、補CAD破面,而認真在挑選並列表CAE工具功能時,這樣的衝擊就像15世紀美洲的印地安人看到歐洲人登陸一樣,未來是怎樣的結果,可想而知了。
Siemens 工業4.0的浪潮不是靜悄悄的改變這個世界,跟日本311海嘯一洗捲而來,身為工程師的你,準備好了嗎?