В чем преимущества компьютерного моделирования
Обновлено: 02.07.2024
Моделирование – это компьютерная программа для проверки производительности системы в определенных условиях с целью ускорения процесса проектирования продукта. В результате продукты могут выводиться на рынок быстрее при низких затратах на разработку.
В этой статье мы обсудим преимущества и недостатки исследований методом моделирования в инженерии. Щелкните эту ссылку, чтобы получить дополнительную информацию о роли моделирования в проектировании и разработке продуктов.
Преимущества моделирования
Программное обеспечение для моделирования имеет различные преимущества по сравнению с ручным расчетом. Они находят применение почти во всех областях техники (механика, электроника, архитектура или программное обеспечение). Ниже приведены преимущества исследований методом моделирования в инженерии .
- Анализ поведения системы перед созданием фактического прототипа.
- Снижает производственные затраты.
- Быстрый вывод продуктов на рынок.
- Быстрое решение сложных инженерных задач
- Оптимизация стоимости и т. д.
Давайте подробно обсудим вышеуказанные преимущества программного обеспечения для моделирования.
1. Анализ поведения системы
Программное обеспечение для моделирования анализирует поведение системы без создания фактических прототипов. Инженеры могут работать над альтернативными решениями и моделировать различные проекты.
Поэтому моделирование во время проектирования продукта имеет то преимущество, что позволяет окончательно определить лучшее решение для прототипирования до его фактического создания. Это помогает сократить количество итераций дизайна.
2. Снижает стоимость производства
Программное обеспечение для моделирования помогает инженерам очень быстро повторять и тестировать проекты. В результате вы можете создавать правильные продукты с первого раза. Таким образом, затраты на производство и тестирование значительно снижаются.
3. Более быстрый вывод продуктов на рынок
Преимущества моделирования включают в себя меньшее количество итераций проектирования. В результате время цикла проектирования продукта значительно сокращается. Это дает компаниям возможность быстрее выводить продукты на рынок.
4. Анализ дизайна: визуальный вывод
Вы можете экспортировать результаты моделирования в графическом виде. Это помогает инженерам более эффективно анализировать поведение системы и производительность продукта.
5. Решение проблем
Программное обеспечение для моделирования используется для анализа проблемы на различных уровнях. Это приводит к более быстрому и эффективному решению проблем.
6. Оптимизация стоимости
Моделирование может помочь сократить время производства существующих и новых продуктов. Это приводит к повышению производительности и снижению производственных затрат. Например, анализ течения в пресс-форме может сократить время цикла литья под давлением.
Недостатки симуляционных исследований
Помимо множества преимуществ, имитационное моделирование имеет и некоторые недостатки. Но факт в том, что в целом симуляционные исследования хороши для дизайна. Ниже приведены недостатки моделирования при разработке продукта :
- Более высокие первоначальные инвестиционные затраты
- Требуются точные граничные условия и входные данные.
- Не на 100 % точно
1. Более высокие начальные инвестиции
Недостатками программного обеспечения для моделирования являются высокие первоначальные вложения в лицензию на программное обеспечение и требования к вычислительной мощности. Поэтому небольшие компании не могут себе их позволить.
Но вы можете преодолеть эти ограничения, используя облачное программное обеспечение для моделирования, такое как SimScale.
2. Точные граничные условия и входные данные
Точность результатов моделирования зависит от входных данных и граничных условий. Граничные условия системы включают температуру окружающей среды, давление и материал. Поэтому для получения точных результатов необходимо точно определить граничные условия.
Чтобы решить эту проблему, отрасли необходимо нанять экспертов, которые смогут более точно определить граничные условия. Для постоянного совершенствования вам следует сравнивать результаты моделирования и полевые результаты.
3. Не на 100% точно
Программное обеспечение для моделирования не обеспечивает стопроцентной точности. Следует ожидать некоторых расхождений в результатах моделирования и тестируемых продуктах. Но с опытом инженеры могут улучшить результаты моделирования.
Программное обеспечение для моделирования не обеспечивает стопроцентной точности. Но все же добавьте немного ценности дизайну продукта. Что-то лучше, чем ничего.
Подводя итог, можно сказать, что моделирование помогает снизить и устранить проектные и производственные риски. Программное обеспечение для моделирования имеет так много преимуществ, а также некоторые ограничения. Но они повышают ценность разработки новых продуктов, выявляя серые зоны в дизайне.
Мы будем постоянно обновлять информацию о различных преимуществах и недостатках моделирования при разработке продукта. Добавьте свои комментарии, предложения или вопросы о преимуществах и недостатках программного обеспечения для моделирования в поле для комментариев. Мы предлагаем вам также прочитать эту статью о разнице между CAD CAM и CAE.
Добавить комментарий Отменить ответ
Социальные сети
Последние записи
Анализ набора допусков: наихудший случай.
Вопросы для собеседования по проектированию механики an.
Тепловое сопротивление и размер радиатора прибл.
Загрузить калькулятор сложения допусков .
Что такое поверхностное упрочнение или поверхностное упрочнение.
Датчик температуры термобатареи: работает, .
Все, что вам нужно знать о Ма.
Процесс литья уретана: материалы Bene.
Анализ набора допусков: наихудший случай.
Вопросы для собеседования по проектированию механики an.
Тепловое сопротивление и размер радиатора прибл.
Загрузить калькулятор сложения допусков .
Категории
Обзор конфиденциальности
Одним из основных преимуществ симуляторов является то, что они могут предоставить пользователям практическую обратную связь при разработке реальных систем. Это позволяет разработчику определить правильность и эффективность проекта еще до того, как система будет построена. Следовательно, пользователь может исследовать достоинства альтернативных проектов без фактического физического построения систем. Благодаря исследованию влияния конкретных проектных решений на этапе проектирования, а не на этапе строительства, общая стоимость создания системы значительно снижается. В качестве примера рассмотрим проектирование и изготовление интегральных схем. На этапе проектирования дизайнеру предоставляется множество решений, касающихся таких вещей, как размещение компонентов и прокладка соединительных проводов. Было бы очень дорого фактически изготовить все потенциальные конструкции для оценки их соответствующих характеристик. Однако с помощью симулятора пользователь может исследовать относительное превосходство каждой конструкции, не изготавливая сами схемы. Имитируя поведение схем, симулятор схемы может предоставить разработчику информацию, касающуюся правильности и эффективности альтернативных схем. После тщательного взвешивания разветвлений каждой конструкции можно изготовить наилучшую схему.
Еще одно преимущество симуляторов заключается в том, что они позволяют разработчикам систем изучать проблему на нескольких различных уровнях абстракции. Подходя к системе на более высоком уровне абстракции, разработчик лучше понимает поведение и взаимодействие всех компонентов высокого уровня в системе и, следовательно, лучше подготовлен для противодействия сложности всей системы. Эта сложность может просто ошеломить проектировщика, если к проблеме подойти с более низкого уровня. По мере того, как разработчик лучше понимает работу компонентов более высокого уровня с помощью симулятора, компоненты более низкого уровня могут быть спроектированы и впоследствии смоделированы для проверки и оценки производительности. Вся система может быть построена на основе этой техники "сверху вниз". Этот подход часто называют иерархической декомпозицией [32] и он необходим в любом инструменте проектирования и симуляторе, которые имеют дело с созданием сложных систем. Например, в отношении схем часто полезно рассматривать микропроцессор с точки зрения его регистров, арифметико-логических устройств, мультиплексоров и блоков управления. Симулятор, который позволяет создавать, соединять и последующее моделирование этих объектов более высокого уровня, гораздо полезнее, чем симулятор, который позволяет разработчику создавать и соединять только простые логические элементы. Работа на более высоком уровне абстракции также облегчает быстрое прототипирование, при котором предварительные системы быстро разрабатываются с целью изучения осуществимости и практичности высокоуровневого проекта.
В-третьих, симуляторы можно использовать в качестве эффективного средства для обучения или демонстрации концепций учащимся. Это особенно верно для симуляторов, которые разумно используют компьютерную графику и анимацию. Такие симуляторы динамически показывают поведение и взаимосвязь всех компонентов моделируемой системы, тем самым предоставляя пользователю осмысленное понимание природы системы. Рассмотрим снова, например, симулятор схемы. Показывая пути прохождения сигналов по мере того, как входы потребляются компонентами, а выходы генерируются через соответствующие ответвления, учащийся может фактически видеть, что происходит внутри схемы, и, следовательно, лучше понимает динамику схемы. Такой тренажер также должен позволять учащимся ускорять, замедлять, останавливать или даже изменять симуляцию в обратном направлении, чтобы облегчить понимание. Это особенно верно при моделировании схем, содержащих контуры обратной связи или другие операции, которые не сразу становятся интуитивными при первоначальном исследовании.
При представлении дизайна и реализации симулятора в этом отчете будет показано, как вышеуказанные положительные качества были или могут быть реализованы как в механизме симулятора, так и в его пользовательском интерфейсе.
Что, если бы ваша компания могла протестировать свою стратегию на текущем рынке, не испытывая при этом последствий ошибки?
Программное обеспечение для бизнес-симуляторов позволяет руководителям организаций тестировать свои идеи и приобретать опыт в безопасной среде. Этот очень привлекательный инструмент помогает командам ускорить стратегические изменения, что становится все более полезным, поскольку большинство усилий по преобразованию терпят неудачу, согласно Forbes.
В условиях современного рынка, где единственной гарантией является неопределенность, бизнес-моделирование — единственный способ для организаций использовать возможности предписывающей аналитики для оптимизации своих стратегий.
Три идеи программного обеспечения для бизнес-симуляторов
Gartner определяет моделирование как «использование математического или компьютерного представления физической системы с целью изучения эффектов ограничений». По своей сути бизнес-симуляции позволяют командам проверять свои идеи, особенно в отношении маркетинга, в контролируемой среде. Когда они видят, как отреагирует рынок, и получают рекомендации по оптимизации своего плана, они могут улучшать свою стратегию в режиме реального времени.
<р>1. Интегрированные данные и идеиМоделирование объединяет все данные организации на одной платформе. Это дает пользователям единое представление обо всей внутренней деятельности, а также о текущих рыночных условиях и потребительской активности. Компании используют имеющиеся знания об исследованиях брендов и синдицированных данных в модели, которая поможет восполнить недостающие элементы.
<р>2. Единая аналитикаПлатформа моделирования объединяет различные аналитические методы для достижения наиболее действенного уровня прогнозирования: Предписывающий анализ. Наличие всех аналитических возможностей в одном месте дает предприятиям информацию, необходимую им для улучшения процесса принятия решений. Подумайте об этом так: йога означает союз, а программное обеспечение для бизнес-моделирования — это йога мира аналитики; он объединяет все, чтобы помочь командам проверить стратегию с наиболее благоприятным результатом.
<р>3. Программные возможностиМоделирование — это увлекательное совместное занятие. Это переход от разрозненного и ручного процесса организации мыслей к цифровой платформе, объединяющей идеи и обеспечивающей быстрые результаты.
Концентрический рынок – это стандарт бизнес-симуляции для предписывающей аналитики. Как внутренняя платформа, защищенная внутренним брандмауэром предприятия и используемая всем предприятием, она помогает руководителям организаций принимать более эффективные и быстрые решения по всем вопросам, от цен на продукты до рекламных акций.
Все преимущества и недостатки моделирования
Как и у любого бизнес-инструмента, у моделирования есть как преимущества, так и недостатки. Вот семь, о которых вам нужно знать:
1. Полный обзор рынка
Преимущество: моделирование позволяет калибровать весь рынок, а не только один бренд. Не имея полного представления о рынке и его участниках (своем бренде, конкурентах, альтернативах и потребителях), предприятия создают план, не предвидя реакции этих игроков. Только моделирование создает близнецов рынка и людей на нем для бизнеса, чтобы проверить свои стратегии и получить ценную информацию, чтобы превратить ее в действие.
Недостаток: моделирование, ориентированное на рынок, требует от руководителей повторного обучения разработке стратегии таким образом, чтобы ее можно было измерить количественно. Они должны быть прозрачными в отношении информации и ресурсов, которые у них уже есть, чтобы видеть, где есть пробелы, которые необходимо заполнить. Иногда это означает получение информации от конкурентов и выделение дополнительных средств в области, которых у них еще нет (например, аналитика).
2. Обеспечивает прогнозирование «что, если»
Преимущество: предприятиям необходимо моделирование, чтобы использовать предписывающую аналитику. Как обсуждалось ранее, унифицированная аналитическая платформа строится на модели господства, чтобы предоставлять предприятиям наиболее ценную информацию: рекомендации, основанные на прогнозируемых и предписывающих прогнозах. Моделирование не только сообщает пользователям, что может произойти на рынке, но и дает представление о том, как этого добиться.
Недостаток: этот уровень аналитики требует большей интеграции между продуктовыми группами, отделами маркетинга и финансов. Все должно вытекать из целей генерального директора по прибыли, чтобы у компаний были единые цели, которых им помогает достичь предписывающая аналитика.
3. Данные определяют решения
Преимущество: платформа моделирования объединяет разрозненные источники данных с разными периодами сбора. Это помогает компаниям получать максимальную отдачу от своей информации, уменьшая при этом трения, возникающие при использовании разрозненной информации.
Недостаток: бизнес-лидеры должны быть готовы объединить все свои источники данных в одном месте. Это требует совместной работы и предварительной подготовки, чтобы все были на одной волне.
4. Комплексное решение, предписывающее стратегическое решение
Преимущество: многие инструменты диагностики используются для решения проблем как людей, так и процессов для достижения наилучших результатов. Эти решения автоматизированы, поэтому ими легко пользоваться и они работают эффективно.
Недостаток: предприятия должны иметь внутренние возможности для создания этих моделей и использования этих диагностических инструментов. У них должен быть определенный опыт построения моделей и либо существующая инфраструктура, либо желание и ресурсы для ее создания.
5. Признает текущие рыночные условия
Преимущество. Моделирование такого уровня позволяет бизнес-пользователям оперативно получать ответы на свои сценарии «что, если». Это означает, что результаты соответствуют текущим рыночным условиям. Модель легко адаптируется к новым экологическим и потребительским изменениям, чтобы результаты оставались точными.
Недостаток: компании должны быть готовы обновить свои процессы в соответствии с требованиями модели. Внутренние команды должны собирать новые данные и следить за рынком, чтобы обновлять информацию, которая сделает модель более точной для текущих условий.
6. Создайте внутреннюю лабораторию
Преимущество: благодаря моделированию у компаний есть собственная внутренняя лаборатория для проверки их стратегий. Запуская в нем сценарии «что, если», они видят, какой план предлагает наилучшие результаты по ряду показателей.
Недостаток: для достижения наилучших результатов необходимо межфункциональное сотрудничество. Внутренние команды должны быть готовы поделиться информацией и согласовать цели до запуска сценария.
7. Динамическая сводка
Преимущество: входные и выходные данные поступают из информационной панели компании для постоянного поиска лучших аналитических данных в компании. Специалисты по данным Citizen могут использовать настраиваемую информационную панель для сортировки данных и принятия более быстрых решений.
Недостаток: для этого требуется базовая бизнес-модель, в которой участвуют команды, и существующие инструменты бизнес-аналитики.
По мере того, как ваш бизнес работает над устранением этих недостатков, ваша команда использует все возможности предписывающей аналитики и моделирования, чтобы принимать более эффективные, быстрые и экономичные решения даже в условиях нестабильного рынка.
Чтобы узнать о преимуществах и недостатках моделирования более подробно, загрузите нашу электронную книгу сегодня.
Моделирование – это воспроизведение реального процесса или события в среде, которая изолирована или не подключена к реальному аналогу.
Эту концепцию лучше всего понять на примере: представьте себе создание модели того, как проходит день в розничном магазине. Вы создаете правила взаимодействия людей, когда доставляются товары, «час пик», «время простоя» и так далее, чтобы создать точную модель этого реального розничного сайта.
Затем вы запустите эту модель, как правило, в программном обеспечении для моделирования, чтобы увидеть результаты применения этих правил в отношении переменных, таких как задержка поставок или всплеск в Черную пятницу.
Существуют три основные ситуации, в которых вы хотели бы использовать имитационные модели:
- Когда вам не хватает данных, что часто бывает при изучении древних или исторических событий.
- Если ваши бизнес-процессы слишком сложны для анализа традиционными методами
- Когда вам нужно поэкспериментировать в недорогой среде с низким уровнем риска. (если, например, вы хотите внедрить рискованное и дорогостоящее изменение в свой бизнес, и вам необходимо пройти проверку).
Эти ситуации кажутся самоочевидными, но запуск имитационной модели дает более серьезные бизнес-преимущества, которые мы подробно рассмотрим ниже.
Конкурентные преимущества моделирования для бизнеса:
1. Гибкость
Вы можете моделировать множество разных вещей. От бизнес-операций до обучения пилотов самолетов — существует множество существующих и потенциальных приложений для систем моделирования.
Что касается моделирования для бизнеса (например, приведенный выше пример розничной торговли), вы можете использовать его для получения информации о горнодобывающей промышленности, производстве, розничной торговле, управлении цепочками поставок, логистике и многих других областях. Он не зависит от отрасли и применим в бесчисленных случаях использования.
2. Тестирование больших и/или сложных систем
Если у вас достаточно вычислительной мощности, вы можете смоделировать невероятно сложные сценарии, такие как ежедневная работа аэропорта в целом квартале или сеть городского трафика.
Неважно, сколько правил вы добавили или сколько переменных добавили в систему. Если у вас есть необходимая вычислительная мощность, вы можете смоделировать это с относительной легкостью.
В настоящее время моделирование крупномасштабных сред, таких как аэропорты, является нормой. Разница на самом деле заключается в том, как моделировать и анализировать симуляции, а не в самой концепции имитационного моделирования.
3. Изолировано от аналога в реальном мире
Благодаря имитационному моделированию вы можете получать огромное количество информации, даже не касаясь реальной системы.
Это значительное преимущество для крупномасштабных сред.
Будь то аэропорты, добыча полезных ископаемых, глобальная деятельность по доставке и дистрибуции или сборка самолетов, все это операции стоимостью в несколько миллиардов долларов.
Внесение даже одного изменения в сложный крупномасштабный процесс может привести к задержкам и проблемам с обеспечением качества на сумму в десятки или сотни миллионов долларов.
С помощью моделирования вы можете проверить свои изменения в реальных условиях, прежде чем они будут реализованы в реальном мире. Вы можете заранее узнать о потенциальных рисках и подготовиться к ним.
Возьмем, к примеру, закрытие дороги: да, это вызовет узкое место, но с помощью моделирования вы узнаете, когда это узкое место станет наиболее серьезным. Вы можете сообщить строительным бригадам, чтобы они не находились в этом районе в час пик (чтобы облегчить движение транспорта).
Узнайте, как компании из списка Fortune 500 преуспели
с помощью имитационного моделирования
4. Ответьте на теоретические вопросы «что, если»
Независимо от того, хотите ли вы лучше понять древние цивилизации или создать бизнес-аналитику, вы также можете использовать имитационное моделирование, чтобы получать ценные сведения сами по себе.
Эти данные могут быть неприменимы сегодня, но они могут оказаться актуальными в будущем, когда материализуются нужные факторы (например, технологии, нормативная среда и т. д.).
5. Изучите влияние различных взаимосвязанных переменных
Сложные операции часто включают множество различных факторов.
Например, в производстве вы зависите от сотен или тысяч машин, логистической цепочки, поставщиков, доступа к материалам и человеческого труда.
С помощью имитационного моделирования вы можете получить представление о том, как на ваши производственные операции повлияют переменные факторы, такие как плохая погода, забастовка рабочих, политический кризис в стране, поставляющей сырье, и другие.
Это ценная информация для лиц, принимающих решения, руководителей и акционеров, которые изучают проектные предложения и изменения в существующих системах.
Подробнее о том, как имитационное моделирование помогает бизнесу:
6. Сжатие времени
Хотя вам нужны данные на месяцы или годы вперед, вы не можете позволить себе ждать так долго, чтобы получить их. С помощью имитационного моделирования вы можете получить информацию о долгосрочной перспективе — например, за 12 месяцев — относительно быстро, например, в течение 1 дня.
Например, исследователи Texas A&M недавно смоделировали потенциал роста биомассы в прохладное время года.
7. Тест на осложнения
Будь то ввод в эксплуатацию новой машины на заводе или новый административный процесс, вы можете проверить, работает ли он должным образом, с помощью имитационного моделирования.
Кроме того, вы можете определить потенциальные сложности и внедрить решения для них (и снова протестировать), прежде чем внедрять изменения в реальный мир.
Как видите, имитационное моделирование обеспечивает широкий спектр бизнес-преимуществ. Если это можно обобщить в одну идею, то это будет объективное предсказание результатов ваших действий до того, как они произойдут в реальном мире. Осведомленность о «20:20» не ограничивается задним числом.
В MOSIMTEC мы предоставили нашим клиентам из списка Fortune 500 практические знания для снижения затрат и увеличения прибыли за счет моделирования и моделирования. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить как вы можете использовать наши ресурсы для повышения своей прибыли.
Читайте также: