I kombination med andra makropolitiska utmaningar skapar dessa två trender osäkerhet kring de ekonomiska utsikterna för 2023. Även om denna våg av osäkerhet kommer att påverka hela marknaden, är mindre och medelstora företag bättre utrustade med resurser för att hantera risker, tillägger Thompson.
– Precis, dessa företag vet att de måste fortsätta investera genom nedgången om de vill dra fördel av den trots allt, på sikt oundvikliga återhämtningen. Faktum är att större och medelstora företag till stor del bibehöll, eller till och med ökade, sina utgifter för produktutveckling genom covid-19-pandemin. Detta medan mindre företag tenderade att köra på lägre marginaler med mindre ekonomisk ”stötdämpning” och mindre förmåga att påverka uppströmskostnader, så de var mycket mer försiktiga med ökade utgifter under den tiden. Skulle dessa makrotrender fortsätta, förväntar vi oss att se minskade satsningar från mindre företag under hela 2023.
Brian Thompsons fem framväxande trender
När vi går in i 2023 ser PTCs chef för CAD-divisionen fem primära framväxande trender inom produktutveckling, givet den ovanstående kontexten. Vi kommer att:
1. Anta simuleringsdriven design
2. Möjliggöra innovation med nya teknologier
3. Driva den digitala tråden genom designprocessen
4. Dra fördel av molnet, Cloud Computing och SaaS
5. Investera i utbildning
Vi ska titta närmare på de här faktorerna, en för en.
Trend 1: Anta simuleringsdriven design
– Under 2023 förväntar vi oss att se fortsatt hög ökningstakt för simuleringsdriven design, Simulation Driven Design (SDD). Istället för att i första hand tillämpa simuleringsteknik i slutet av designprocessen, förväntar vi oss att se fortsatt expansion av simulering och analys under hela designprocessen bland designers och ingenjörer. Detta ”filskifte” placerar simuleringen strategiskt vid den tidigaste praktiska punkten i produktutvecklingsprocessen. Detta gör det möjligt för organisationer att skapa design av högre kvalitet och bättre kontroll över kostnaderna, genom mer välinformerade beslut som fattas tidigare i designprocessen. Dessutom möjliggör det större innovation genom att tillåta företag att utforska många fler potentiella konstruktioner med hjälp av digitala tester. Det är denna frestande kombination av högre kvalitet, mer innovativa, mer kostnadseffektiva konstruktioner, tillsammans med nyare användarvänliga teknologier som realtidssimulering, som påskyndar införandet av SDD.
Här hävdar Brian Thomson att företag har velat införa SDD-praxis i åratal, men samtidigt har icke-kopplade verktyg och fraktionerade processer avtrubbat dessa ansträngningar.
– Att utöka användningen av simuleringsverktyg är fortfarande en processförändring som kräver arbete och engagemang, precis som alla andra förändringar, säger han. Införandet av simuleringsteknik, direkt integrerad i de CAD-verktyg som designers och ingenjörer redan använder, eliminerar den största barriären för upptag av teknologin. Designers och ingenjörer kan nu använda simuleringsverktyg både med den inbyggda CAD-modellen och inom sina nuvarande designprocesser.
I detta menar Thomposon att det är just denna djupa integration som möjliggör den digitala tråden.
– Med denna integration återspeglas ändringar och uppdateringar som görs under SDD omedelbart i den digitala trådens register. Detta är särskilt viktigt eftersom det upprätthåller auktoriteten hos ”den enda källan till sanning” över hela värdekedjan – vilket skapar konsekvens genom att förebygga fel och säkerställa effektivitet genom att minska processcykeltiderna.
Som ett resultat ser vi en fortsatt tillväxt av nya konton som förvärvar dessa teknologier och, ännu viktigare, en bredare användning och expansion inom befintliga konton för stora och små företag. Företag drar nytta av större smidighet genom att snabbt kunna validera och utveckla design, förbättra kvaliteten, öka hastigheten till marknaden och designa med högre tillförsikt. Kunder utforskar också ett bredare utbud av designkoncept med simuleringsteknik istället för med kostsamma prototyper, vilket skapar en högre sannolikhet att leverera mer optimala produkter.
Trend 2: Möjliggörs innovation med nya teknologier
Ny designteknik, som generativ design – en redan nu existerande AI-teknik där mjukvaran föreslår optimala lösningar – och additiv tillverkning, driver innovation inom produktutvecklingen.
– Dessa tekniker breddar avsevärt det potentiella lösningsutrymmet för hur en viss uppsättning designmål kan uppnås. Kort sagt, möjligheternas område är bredare; det möjligas konst är större. Medan många större företag experimenterar och integrerar dessa nya teknologier i sina arbetsflöden, är det de mindre, mer pigga företagen som leder vägen, summerar PTCs VP.
När det gäller generativa designalgoritmer konstaterar han att de är ”opartiska” – obehindrade av den mänskliga tankeprocessen. Programmet väljer sjäv ut de optimala lösningsförslagen, t ex med tanke på materialpåfrestningar eller vätskegenomströmning e t c.
– Användare definierar designproblemet, sedan bestämmer CAD-motorn en rad optimala lösningar, ofta sådana som ingen människa skulle göra. Detta innebär att man på timmar eller dagar kan uppnå vad som tidigare tog designers veckor eller månader att göra. Detta förutsatt att de då också hade både tid och budget avsatt för att utforska så många alternativ som möjligt. Genom att flytta fokus bort från skapandet av geometri till en bättre definition av problemet, gör generativ teknik det möjligt för ingenjörer att fokusera på det de kan bäst – ingenjörskonst.
Genom att integrera denna teknologi djupt i CAD-verktyget, med hjälp av den inbyggda CAD-modellen, menar Brian Thompson att, ”ingenjörerna kan införliva generativt utvecklade konstruktioner i sina befintliga designer.
– Det skapar en smidig process som drar full nytta av fördelarna med parametrisk CAD. Det är detta som gör generativ design till en drivkraft för betydande innovation, istället för en halvanvändbar punktlösning som är bortkopplad från resten av processen, tillägger han.
Möjligt att skapa helt unika lösningar med additivt
Kopplat till detta är det faktum att additiv tillverkning gör det möjligt för företag att utveckla unika mönster som inte kan erhållas med någon annan tillverkningsteknik.
– Precis, under det senaste decenniet har denna potential fått många företag att experimentera med additiv teknik och uppnå fantastiska resultat. Ta t ex fallet med vår företagskund, Advanced Engineering Solutions. Företaget optimerade designen för en helikopters ersättnings-värmeväxlare. Med hjälp av gallerstrukturer som bara kunde tillverkas med hjälp av additiv teknik, konstruerades och tillverkades värmeväxlaren för att vara hälften så stor som originalet, samtidigt som den levererade fyra gånger kyleffekten.
Detta, menar PTCs CAD-ansvarige, är den typ av innovativa användningsfall som driver fler och fler kunder att integrera verktyg för att designa för additiv tillverkning direkt i sin designprocess.
– I likhet med generativ design bryter en punktlösning den digitala tråden, detta både förhindrar designers från att dra nytta av den inbyggda CAD-modellen och skapar betydande dubbelarbete.
Han noterar vidare att användare måste arbeta i den inbyggda CAD-modellen för att vara verkligt innovativa.
– Detta med teknologier som är helt integrerade i deras befintliga arbetsflöden. Designers vill få samma resultat med hög noggrannhet och sofistikerade relationer mellan alla aspekter av sin design, oavsett ursprunget för geometrin eller den avsedda tillverkningstekniken. Utan integration har designers fastnat med en ”trasig” verktygskedja och kan inte dra full nytta av fördelarna och kraften med parametrisk CAD. Det är i integrationen som möjligheten till innovation ligger. Sann innovation drar full nytta av den bästa tekniken för designuppgiften, över alla delar av designen, utan att offra hur dessa olika delar interagerar med varandra funktionellt.
Trend 3: Att driva den digitala tråden genom designprocessen
I åratal har företag varit medvetna om värdet av att arbeta modellbaserat och därmed skalat användningen av CAD-modellen i hela organisationen. Målet är att öka effektiviteten och eliminera fel genom att driva en digital tråd mellan funktioner och över hela organisationen.
– Men vad är då den digitala tråden, undrar Brian Thompson retoriskt, och fortsätter: ”En digital tråd skapar en sluten slinga mellan digitala och fysiska världar för att optimera produkter, människor, processer och platser. Det är ett sätt att skapa universell tillgång till data – en enda källa till sanning. När det implementeras över en värdekedja kan det skapa konsekvens och främja samarbete genom att anpassa olika funktioner runt en robust uppsättning data. Datauppsättningen är aktiverad med datasynkronisering i realtid så uppströms- och nedströmsinformation är tillgänglig för alla användare.
Samtidigt är problemet att många företag idag fortsätter att använda flera, frånkopplade verktyg inom designprocessen.
– Detta bryter den digitala verktygskedjan, minskar smidighet, flexibilitet och effektivitet, samtidigt som det introducerar flera möjligheter till fel. När konkurrensen ökar och utbudsutmaningarna kvarstår måste företag hitta sätt att leverera bättre produkter till marknaden snabbare och till lägre kostnader. De inser fördelarna med att driva en digital tråd genom produktutvecklingsprocessen för att fånga det fulla värdet av 3D CAD-modellen. Genom att dra den digitala tråden genom produktutvecklingsprocessen eliminerar kunderna effektivt dataöverföringar över olika verktyg. Dataöverlämningar kostar tid och energi och introducerar möjligheter till fel. Om en användare byter system en gång måste de göra det igen. Och när de väl gör detta bryts den digitala tråden, vilket skapar behov av manuell, bortkopplad omarbetning. Mer än någonsin ser vi kunder bygga helt associativa leveranser som både är återanvändbara och lätta att uppdatera i takt med att designen utvecklas, hävdar Thompson.
Ett primärt exempel på denna växande trend är att driva fram tillverkningsleveranser från CAD-systemet, vilket eliminerar behovet av punktlösningar för komponenter eller delar, som bearbetning av verktygsbanor.
– Liksom utmaningarna med frånkopplade verktyg inom design, skapar detta onödig friktion, särskilt när designen utvecklas. Genom att driva dessa leveranser från CAD-verktyget tar företag bort en friktionspunkt, upprätthåller associativa länkar och blir av med onödiga dataöverföringar. Detta minskar till exempel den tid det tar att få delar redo att bearbetas på fabriksgolvet samtidigt som möjligheter till fel elimineras.
Trend 4: Dra fördel av molnet, Cloud Computing och SaaS
Under 2023 beräknas 50 % av alla utgifter för företagsapplikationer vara på SaaS-applikationer. Modellen har kort sagt vuxit sig stark.
– Absolut, säger Brian Thompson. När organisationer fortsätter att investera i SaaS och molnet, är deras förväntningar att mjukvaruleverantörer också kommer att investera i funktionalitet som drar fördel av vad SaaS och molnet kan erbjuda. Designprogramvara är inget undantag från denna trend, och den första platsen att förvänta sig förändringar på kommer att vara i licensiering och distribution. Föreställ dig att du hanterar alla dina användarrättigheter och distribuerar programvara för hela företaget, oavsett plats, från ditt eget skrivbord med hjälp av en lättviktig webbportal. För stora företag innebär detta en betydande tidsbesparing och minskning av komplexiteten samtidigt som det möjliggör större kontroll.
PTC-basen pekar vidare ut ett annat område där man kan förvänta sig betydande förbättringar: samarbete.
– Genom att möjliggöra designprogramvara med kraften i molnet kommer flera användare att kunna arbeta på samma design samtidigt i en delad miljö. Detta kommer också att göra det mycket lättare att både utöka samarbetsteamet till att omfatta personer utanför företaget – leverantörer, partners, e t c – och kontrollera IP.
– Tillgång till elastiska beräkningsresurser kommer också att vara en stor fördel för tekniska designverktyg. Cloud computing kommer att användas för att dramatiskt skala upp kraften hos teknologier som generativ design. Vi börjar redan se företag dra nytta av elastisk datoranvändning för att bredda designutrymmet med hjälp av generativ teknologi, och undersöka hundratals potentiella lösningar under den tid det vanligtvis tar att undersöka en. Slutligen, när kunderna flyttar till SaaS, kommer de automatiskt att få tillgång till nya funktioner regelbundet och aldrig behöva oroa sig för att planera en versionsuppgradering igen.
Trend 5: Investera i utbildning
Den sista trenden vi ser när vi kommer in i 2023 har funnits länge: träning.
– Så är det, vi ser ett nytt uppsving inom utbildning när fler företag fokuserar på att driva den digitala tråden genom värdekedjan. Behovet av att producera högkvalitativa, direkt tillverkningsbara 3D-modeller tvingar företag att dubbla ner på bra modelleringsmetoder.
– Genom att etablera och utnyttja bästa praxis mellan team genom effektiv utbildning, blir designåteranvändning och samarbete också mer effektivt. Designers vill återanvända befintlig design eftersom det sparar tid och energi. Men om modelleringsmetoderna som används för att skapa dessa mönster är felaktiga eller obegripliga för nästa designer, så finns det betydligt mindre värde i att återanvända dem.
Den andra utmaningen som driver fler företag att investera i utbildning är den växande bristen på ingenjörstalang.
– Faktum är, konstaterar Thompson, att vi har sett förutsägelser om att 2030 kommer världen att sakna miljontals ingenjörer. Företag, oavsett storlek, känner redan bristen och har insett att de måste göra sina designers så effektiva som möjligt. Konkurrensen om ingenjörstalang skapar också en utmaning för företag att behålla anställda. Designers som vill förbättra sin säljbarhet kommer att byta jobb för att få tillgång till utbildning och certifieringar. Omvänt kräver vissa företag att certifieringar ska slutföras för att säkerställa trovärdighet och visa deras tillförlitlighet för kunderna.
Brian Thompsons slutsatser: delade processer eliminerar förvirring
Dessa faktorer kommer att göra utbildning dubbelt viktig 2023.
– Välutbildade designers som använder delade processer kommer att eliminera förvirring, påskynda designiterationer, förbättra kvaliteten och driva högre nivåer av samarbete och innovation. I slutändan vill företag ha mer effektiva, produktiva ingenjörer som skapar högkvalitativa, direkt tillverkningsbara konstruktioner som är återanvändbara och associativa upp och ner i värdekedjan. De vill att designen ska testas digitalt med integrerad simuleringsteknik under hela produktutvecklingsprocessen. Naturligtvis vill de att dessa konstruktioner ska dra nytta av det allra senaste inom additiv tillverkning och generativa tekniker, där så är lämpligt. Även med sådana avancerade teknologier, som är djupt integrerade i CAD-miljön, är grundläggande utbildning i deras tillämpning den absolut mest effektiva vägen till full produktivitet. Detta ger ingenjörer och designers den kunskap och de resurser de behöver för att hålla den digitala tråden intakt, avslutar Brian Thompson.
