Annons

CAE/CASE: Lösningen från Altair som gör att verkstadsbolaget Mecon kan skära ner tiden för konstruktionsanalys med 90 %

Tillsammans med sina samarbetspartners och underleverantörer erbjuder Mecon kompletta lösningar inom mekanik – från förstudie till färdig produkt. Företaget arbetar ofta med kunder som sedan länge förlitat sig på väletablerade arbetssätt för hantering av vissa processer, men som inte hittat några andra alternativ.
– Vi utmanar devisen om ”hur saker ska göras” genom att ta med våra kunder på en resa av ständig innovation, säger Pierre Larsson, projektledare och senior konstruktör på Mecon. Han är en erfaren ingenjör och konstruktör, ofta är inblandad i flera andra delar av Mecons verksamhet. Det kan vara allt från att planera och bevaka företagets IT-struktur till att upprätthålla kontakten med kunder och hantera projekt från projektdefinition till leverans.

En av många Mecon-konstruktioner: Bolaget har tillsammans med SSAB tagit fram en lösning för att automatiskt spola av glödskal från slabs efter hyvelmaskinen, ett arbete som tidigare gjorts manuellt.

Stor variation och hög komplexitet i alla projekt
En av de strategiskt tunga poängerna gällande Mecons produktion är alltså att man utvecklar lösningar som är optimalt anpassade för varje individuell kunds behov. Detta betyder i sin tur att man dels jobbar i nära samverkan med sina kunder och dels att väldigt lite av det Mecon gör är standardlösningar.
Genom fokus på att tillhandahålla förbättrade arbetssätt, mer anpassade konstruktioner eller maskiner än de standardlösningar som kunderna ofta använder sig av behövde Mecon hitta en teknologi som kunde underlätta den beräkningsprocess som krävs för att utforma de högsta säkerhetsnivåerna och säkerställa att deras produkter klarar även de tuffaste driftsmiljöerna.
Med tanke på variationen och komplexiteten i Mecons projekt rekommenderade Symetri att Mecon undersökte hur man skulle kunna dra fördel av Altairs SimSolid, ett verktyg för konstruktionsanalys som används under designfasen.
– Vi förstod att Altair SimSolid skulle vara enkelt att använda, särskilt eftersom Symetri verkligen såg till att vi förstod dess potential till fullo och inte bara visade de vanligaste programfunktionerna. Vi är alla vana användare av avancerade lösningar, men konsultens experter gick verkligen in på djupet för att vi skulle kunna implementera funktionerna på bästa sätt, säger Pierre Larsson.

Exempel på gränssnittet i SimSolid.

Att effektivisera beräkningsprocessen  
Närheten till kunderna i projekten innebär att Mecon-teamet har fortlöpande kontakt med dem, från förfrågan till utformning av den slutgiltiga lösningen, samarbete med stål- och komponenttillverkare samt tillämpning av Mecons interna tillverkningsprocesser för slutprodukten.
Företaget har en platt organisationsstruktur, vilket främjar lösningsorienteringen, och eftersom det inte finns några definierade roller blir det enklare att anpassa tillvägagångssättet efter respektive kunds krav.
Ibland behöver dock Larsson lite tid på egen hand för att ostört fokusera på konstruktionsberäkningar. Detta kunde tidigare ta inte bara flera timmar i sträck utan ibland också dagar och i värsta fall även veckor.
– Tidigare hade vi en ingenjör i teamet som noggrant arbetade igenom beräkningarna för komplexa knutpunkter, men han gick i pension ett år innan jag började på företaget, säger Larsson och fortsätter: ”Det resulterade i att alla beräkningar utfördes manuellt av teamet. Kontroller och extrakontroller hörde till vardagen.”
Larsson tillägger att han är erfaren inom hållfasthetsberäkningar, men den metod man använde för beräkningarna omfattade inte problemen med buckling och sneda balkar – scenarier med maximal belastning som kan uppstå vid skruvade, svetsade eller nitade knutpunkter som måste tas hänsyn till i specifikationen och konstruktionen.
– Vi ville kunna göra alla dessa beräkningar direkt, utan att behöva ändra i modellen. Därför började vi undersöka vilken programvara vi kunde använda, säger han.

En Mecon-konstruktion. Bolaget utvecklar bl a transportsystem, provtagningsanläggningar, provtagningsmaskiner, specialmaskiner, doseringsutrustning, materialfickor, lyftutrustningar, pumpanläggningar, stoftrening, m m till stål- och gruvindustrin.

Två program testades först – men höll inte måttet
Två olika program testades, men konklusionen var att de var begränsande och inte alltid så tillförlitliga. I vissa fall fanns det en gräns för hur många noder som kunde inkluderas i modellen, och i andra erbjöd programvaran endast fördefinierade knuttyper. Detta medförde merarbete för att hitta lösningar kring balkelement, eftersom det endast fanns standardanslutningar i programvaran, vilket var långt ifrån optimalt eftersom Mecons projektarbete många gånger kräver justering av anslutningar.
Resultatet var att det kunde ta upp till en vecka att modellera om en balk för att kunna ta hänsyn till bucklingsfaktorn. Dessutom var programmen inte förenliga med Eurocode. 

Med tanke på variationen och komplexiteten i Mecons projekt rekommenderade Symetri sålunda att Mecon istället undersökte hur man skulle kunna dra fördel av Altair SimSolid.
SimSolid analyserar en modells geometri, vilket innebär att modellen inte behöver omarbetas och att geometrin inte behöver förenklas.
Vidare: SimSolid använder inte mesh. Dess frihetsgrader (DOF: den riktning som en nod får röra sig eller rotera) fungerar med geometriskt stöd, vilket innebär att de kan vara volymer, områden, linjemoln eller punktmoln. Den breda variationen i Mecons färdiga konstruktioner innebär att eventuella geometriska brister eller brister i kontakter inom sammanställningar – till exempel hur ett transportband är fastsatt på en vägg eller anpassningarna som krävs för att kunna ta sig till och gå runt den primära gångbryggan i stål – kan hanteras av programvaran och inte kräver tidsödande manuella beräkningar.

Symetris team tillhandahöll en demo kring SimSolid-mjukvaran som övertygade Pierre Larsson om att gå vidare med en anpassning av lösningen och konsulten anordnade också en kurs i samband med detta.
– Det är som att det inte finns någon komplex del av konstruktionsprocessen som SimSolid inte kan hantera, kommenterar Pierre Larsson.
– Från omfattande beräkningar såsom flera sammankopplade transportband, till andra ordningens beräkningar, detaljer om ledpunkter, svetsade, bultade och nitade anslutningar och så vidare. Man kan göra fallberäkningar som behövs för lyftanordningar, där reaktionskrafter beaktas. Dessutom är två klick allt som krävs.

På sista raden har konstruktionsprocessen på Mecon, med bl a Altairs SimSolid som verktyg, blivit smartare och att de kan lägga tiden de sparar på helheten istället för att behöva fokusera på smådetaljer.

Från en vecka till fyra timmar
För Pierre Larsson och hans medarbetare upplevs SimSolid som en revolutionerande lösning för allt konstruktionsarbete som ingår i tillverkningen av tunga maskiner.
– Dagarna och veckorna som Mecons teammedlemmar var isolerade från sina kollegor och plöjde igenom beräkningar medan de kände tiden rinna ifrån dem är nu över.
På sista raden hävdar han att konstruktionsprocessen på Mecon har blivit smartare och att de kan lägga tiden de sparar på helheten istället för att behöva fokusera på smådetaljer. Faktum är att konstruktionsprocessen idag endast tar omkring en femte- till tiondel av vad en gjorde innan de började använda Altair SimSolid. Även om det återstår att se vilken inverkan detta får på kapaciteten och produktiviteten, förväntar sig ingen på Mecon något annat än positiva resultat.
– På fyra timmar kan jag göra det som tidigare tog mig en vecka. Jag kan istället återgå till teamet, till produktionen, till verkligheten, avslutar Pierre Larsson.

Print Friendly, PDF & Email

Success Stories

Industriellt

Success Stories

Intressant på PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

Aktuell ANALYS

Aktuell Analys

Aktuell Analys

3D-printing

Block title