Skip to main content
K zobrazení této stránky byl použit automatický překlad. Chcete ji raději zobrazit v angličtině?

Nízká váha

Nízká váha je inženýrská disciplína snižování hmotnosti produktu při zachování nebo zlepšování jeho pevnosti, výkonu a trvanlivosti pomocí pokročilých materiálů, optimalizovaných geometrií a simulací řízeného designu, který umožňuje dosáhnout více s menším množstvím.

Co je to lehká váha?

Nízká váha je inženýrská disciplína snižování hmotnosti produktu při zachování nebo zlepšení jeho pevnosti, výkonu a trvanlivosti. Využitím pokročilých materiálů, optimalizovaných geometrií a simulací řízeného designu mohou inženýři vytvářet výrobky, které jsou lehčí, pevnější a efektivnější — aniž by byla ohrožena kvalita nebo bezpečnost. Od leteckého a automobilového průmyslu až po průmyslové stroje a spotřební elektroniku hraje lehká váha zásadní roli při zlepšování palivové účinnosti, snižování emisí a snižování nákladů na materiál napříč průmyslovými odvětvími.

Jak může Siemens DISW pomoci

Siemens Digital Industries Software (DISW) poskytuje výkonnou sadu nástrojů — včetně NX, Simcenter a Teamcenter — které technikům umožňují integrovat strategie odlehčení váhy přímo do svých návrhových pracovních postupů. Díky funkcím zahrnujícím optimalizaci topologie, generativní design, aditivní výrobu a pokročilé simulace pomáhá Siemens týmům rychleji přijímat chytřejší rozhodnutí o návrhu, snižovat hmotnost a zároveň splňovat všechny požadavky na výkon.

trends lightweighting header interior desktop-jpg

Pochopení výhod

Nízká váha přináší silné výhody napříč průmyslovými odvětvími — snižuje náklady na materiál, zlepšuje spotřebu paliva, snižuje emise a zvyšuje výkon produktu. Lehčí výrobky vám mohou pomoci splnit cíle udržitelnosti při zachování pevnosti a odolnosti požadavků aplikací.

Zlepšená palivová účinnost

Výrazně snižte spotřebu energie a provozní náklady tím, že navrhujete lehčí výrobky, které vyžadují méně energie k pohybu, čímž se vaše vozidla a stroje stanou ekonomičtějšími a konkurenceschopnějšími.

Vylepšený výkon

Získejte schopnost posouvat hranice výkonu — lehčí konstrukce reagují rychleji, lépe zvládají a poskytují vyšší výkon, což dává vašim produktům výraznou výhodu v náročných aplikacích v reálném světě.

Sustainability a snižování emisí

Dosáhněte svých cílů udržitelnosti efektivněji snížením spotřeby materiálů a snížením emisí po celou dobu životnosti vašeho produktu, což vaší organizaci pomůže přispět k čistší a zelenější budoucnosti.

Technologie pro odlehčení

Siemens vybavuje inženýry plně integrovanou sadou špičkových nástrojů — zahrnujících simulaci, optimalizaci topologie a aditivní výrobu — které vám umožní navrhovat lehčí a silnější produkty s vyšší rychlostí, spolehlivostí a přesností než kdykoli předtím.

Podrobný pohled na vnitřek křídla letadla, ukazující světle modrou větvovitou část spojenou s hydraulickou tyčí a dalšími kovovými kousky, všechny držené pohromadě nýtovaným kovovým rámem.

Optimalizace topologie

Optimalizace topologie umožňuje inženýrům navrhovat efektivní a lehké konstrukce simulací výkonu a odstraňováním nepotřebného materiálu. Výsledkem je často inovativní organický tvar s úsporou hmotnosti, nižšími náklady na materiál a zvýšeným výkonem.

Obrázek zobrazuje pět odlišných, černých 3D vykreslených modelů složitých mechanických komponent organického tvaru, pravděpodobně navržených generativním designem nebo optimalizací topologie. Každá součást má kosterní strukturu podobnou mřížce s více upevňovacími body (kruhové otvory nebo válcové výčnělky) a různými vnitřními geometriemi, což naznačuje různé iterace nebo návrhy pro podobný funkční účel. Jsou uspořádány v mřížce 2x2 s jednou komponentou vycentrovanou níže, vše na prostém bílém pozadí.

Generativní návrh

Generativní design využívá AI k automatickému vytváření více možností návrhu založených na omezeních a optimalizaci pro cíle, jako je hmotnost, náklady a efektivita. Inženýři mohou vybírat a vylepšovat návrhy, urychlit proces a umožnit inovativní řešení.

Tento obrázek ukazuje obrazovku počítače zobrazující softwarové rozhraní Siemens NX, konkrétně tepelnou simulaci elektronické součásti. Hlavní pohled obsahuje 3D model chladiče se zabudovanou komponentou (pravděpodobně IGBT, jak je uvedeno ve stromu projektu), barevně označený pro reprezentaci rozložení teploty. Legenda na levé straně obrazovky podrobně popisuje teplotní stupnici, od modré (chladnější) po červenou (teplejší). Rozhraní také obsahuje strom projektu s různými parametry simulace, jako jsou vstupní data, výpočetní doména, pevné materiály, okrajové podmínky a výsledky, spolu s panely nástrojů pro operace se soubory, analýzu, aplikaci a vykreslování.

Návrhy řízené simulací

Návrh řízený simulací umožňuje výrobcům včas ověřit funkci a vyrobitelnost produktu. Pomocí matematických modelů tento přístup rychle vyhodnocuje změny návrhu a pokrývá oblasti, jako jsou struktury, akustika, dynamika, tepelná a průtoková analýza a další.

Tento snímek zachycuje detailní záběr povrchu uhlíkových vláken a předvádí jeho výrazný tkaný vzor. Materiál se zdá být vysoce leštěný nebo potažený, odráží světlo a vytváří lesklý povrch. Existují také některé zakřivené, kovové nebo vysoce reflexní prvky, které se zdají být integrovány do uhlíkových vláken nebo spočívají na něm, což přispívá ke složitým detailům kompozice. Celkový dojem je jedním z pokročilých materiálů a přesného inženýrství.

Kompozity

Kompozitní materiály představují revoluci ve strojírenství kombinací odlišných materiálů pro vynikající pevnost a trvanlivost. Inženýři používají simulaci k optimalizaci kompozitních materiálů, predikci výkonu, snížení nákladů a urychlení vývoje napříč průmyslovými odvětvími, jako je letecký a automobilový průmysl.

Obrázek ukazuje osobu zezadu, zády k fotoaparátu, dívající se na monitor počítače. Monitor zobrazuje softwarové rozhraní CAD (Computer-Aided Design), pravděpodobně Siemens NX, zobrazující podrobný 3D model toho, co se jeví jako mechanická součást nebo sestava. Model má různé barevné části, včetně oranžové, zelené a světle modré, označující různé materiály nebo sekce. Na levé straně obrazovky je strom prvků nebo navigátor projektu se seznamem komponent. Nad hlavní oblastí zobrazení je panel nástrojů s mnoha ikonami pro různé funkce. Samotný monitor je značkou ViewSonic. Vpravo od hlavního monitoru je částečně viditelný notebook, který také zobrazuje nějaký druh softwarového rozhraní. Celkové nastavení se jeví jako kancelářský nebo inženýrský pracovní prostor.

Aditivní výroba

Aditivní výroba neboli 3D tisk vytváří produkty vrstvu po vrstvě, což umožňuje složité návrhy a méně odpadu. Software Siemens zefektivňuje celý proces — od návrhu a simulace až po výrobu — pro průmyslová odvětví, jako je letecký průmysl, zdravotnictví a automobilový průmysl.

Snížené náklady na materiál

Navrhování lehčích produktů znamená použití méně surovin - a to se přímo promítá do úspor nákladů. Optimalizací geometrií a strategickým výběrem pokročilých materiálů můžete minimalizovat plýtvání a snížit náklady na nákup bez ztráty integrity konstrukce. Při velkých objemech výroby může i malé snížení spotřeby materiálu vést k významným finančním úsporám, díky čemuž je lehká váha chytrým obchodním i inženýrským rozhodnutím.

Prodloužená životnost produktu

Lehčí výrobky vykazují v průběhu času menší mechanické namáhání a únavu, což vede k delší provozní životnosti a snížení požadavků na údržbu. Díky efektivnějšímu rozložení zátěže díky optimalizovanému designu můžete minimalizovat opotřebení kritických součástí a snížit četnost oprav a výměn. To nejen snižuje dlouhodobé náklady, ale také zvyšuje spolehlivost a spokojenost zákazníků v celém vašem produktovém portfoliu.

Větší flexibilita designu

Nízká váha otevírá dveře inovativním možnostem designu, kterých tradiční výrobní metody jednoduše nemohou dosáhnout. Pomocí nástrojů, jako je generativní design a aditivní výroba, můžete prozkoumat složité geometrie, konsolidovat více dílů do jednoho a vytvářet produkty, které jsou lehčí a funkčnější. Tato svoboda inovovat dává vašim technickým týmům konkurenční výhodu při vývoji produktů nové generace.

Prozkoumejte produkty pro lehkou váhu

Propagační obrázek pro zkušební verzi produktu s modrobílým barevným schématem a rukou osoby, která drží telefon.

Designcenter X NX Essentials

Základní nástroje NX CAD, CAM a CAE založené na prohlížeči. Vytvářejte a upravujte data NX v lehkém prostředí, s nulovým překladem, odkudkoli.

Simcenter Inspire

Inspire je jednotná návrhová platforma řízená simulací pro generování, optimalizaci a výrobu inovativních součástí v jednom prostředí, vylepšená vykreslováním GPU
Náhled 3D modelu vytvořeného pomocí 3D softwaru Simcenter.
Simcenter

Simcenter 3D software

Řešte složité technické výzvy zvýšením efektivity simulace. Simcenter 3D je jedním z nejkomplexnějších a plně integrovaných řešení CAE.
Představení rozmanité řady portálů a přímých rozhraní v rámci HEEDS pro automatizaci procesů.
Simcenter

Simcenter HEEDS

Automatizuje průzkum a optimalizaci návrhu propojením nástrojů CAD a CAE pro rychlejší vyhodnocení více konceptů za nižší cenu.

Simcenter Multiscale Designer

Spojuje modelování, simulaci, kvantifikaci nejistoty a optimalizaci struktur založených na kompozitních materiálech ve více prostorových a časových měřítcích

Nejčastější dotazy

Další informace

Ke zhlédnutí

Webinář | Optimalizujte design svého produktu pro nízkou hmotnost

Video | Nízká robotická chapadla s aditivní výrobou

Webinář | Optimalizace topologie pro designéry

K poslechu

Podcast | Aditivní výroba v leteckém průmyslu

K přečtení

Blog | Nízká váha díky konstruovaným kompozitním materiálům, výrobě a výkonu

Bílá kniha | Stav trhu s kompozitními materiály

Případová studie | Ford Motor Company