Các giải pháp phần mềm CAE của ESI Group

Giới Thiệu

ESI Group cung cấp phần mềm tạo mẫu ảo mô phỏng hành vi của sản phẩm trong quá trình thử nghiệm, sản xuất và sử dụng thực tế. Các kỹ sư trong nhiều ngành công nghiệp sử dụng phần mềm của mình để đánh giá hiệu suất của các thiết kế được đề xuất trong các giai đoạn đầu của dự án với mục tiêu xác định và loại bỏ các lỗi thiết kế tiềm tàng.

Lịch sử:

ESI (Engineering System International) được thành lập tại Pháp vào năm 1973 bởi Alain de Rouvray cùng với ba tiến sĩ khác từ Đại học California Berkeley: Jacques Dubois, Iraj Farhooman và Eberhard Haug. Công ty ban đầu hoạt động như một công ty tư vấn cho các ngành công nghiệp quốc phòng, hàng không vũ trụ và hạt nhân châu Âu.

Vào ngày 30 tháng 5 năm 1978, công ty đã trình bày mô phỏng một vụ tai nạn của một máy bay chiến đấu quân sự và một nhà máy điện hạt nhân tại một cuộc họp Verein Deutscher Ingenieure (VDI) ở Stuttgart. Các nhà sản xuất ô tô Đức sau đó đã thử nghiệm khả năng ứng dụng của một số mã mô phỏng va chạm thương mại mới nổi, bao gồm cả những gì sẽ được phát triển thành phần mềm mô phỏng va chạm Pam-Crash. Phiên bản ban đầu của phần mềm là mô phỏng tác động vào phía trước của một cấu trúc xe chở khách đầy đủ của mẫu xe Volkswagen Polo, trong một va chạm với một hàng rào bê tông cứng với vận tốc 50 km / h, trong một máy tính chạy qua đêm. Đây là lần đầu tiên mô phỏng một vụ tai nạn xe hơi toàn diện được thực hiện thành công. Mô phỏng phần tử hữu hạn cung cấp xác định chính xác các biến dạng cấu trúc trong khi mô phỏng phần cứng được sử dụng trong các biến dạng tương đối không quan trọng và các pha bay tự do của mô phỏng.

Vào tháng 7 năm 2000, công ty đã tiến hành đợt chào bán cổ phần công khai đầu tiên và thu vào 30 triệu Euro được sử dụng để hỗ trợ phát triển sản phẩm. Năm 2003, họ đã mua lại các thiết kế mô phỏng và kiểm soát kỹ thuật máy tính (CAE) của EASi. Năm 2004, công ty đã đầu tư 5 triệu đô la vào trung tâm phát triển của Ấn Độ với kế hoạch phát triển hoạt động cho đội ngũ 300 người trong vài năm tới. Đã mua sáu sản phẩm phân tích tính toán động lực học lưu chất (CFD) bao gồm CFD-ACE +, CFD-FASTRAN, CFD-VISCART và CFD-CADalyzer từ CFD Research Corp vào tháng 2 năm 2004. Doanh thu phần mềm CFDRC cuối năm 2003 đạt khoảng 6,5 triệu USD. Vào tháng 12 năm 2008, công ty đã mua lại nhà cung cấp dịch vụ CFD của Mỹ là Mindware Engineering Inc với 70 trụ sở tại Hoa Kỳ, Châu Âu và Ấn Độ.

Công ty đã đạt được chứng nhận ISO9001, được công nhận bởi Areva với chứng nhận Q-N100 và Q-N300 của mình, và bởi Électricité de France (EDF) với hệ thống SGAQ của nó. Nó đã nhận được chứng nhận “bảo vệ bí mật” của Pháp và nhận được chứng nhận đặc biệt từ Commissariat à l’énergie atomique (CEA – ủy ban năng lượng nguyên tử).

Năm tài chính 2008/2009 là một năm đầy thất vọng với mặt hàng kinh doạnh mới. Tuy nhiên kết quả tài chính của công ty vẫn tăng lên bất chấp khủng hoảng kinh tế. Đó là nhờ vào tốc độ đổi mới của sản phẩm. Vào tháng 7 năm 2009,báo French financial publication Boursier  đã chỉ ra rằng giá trị thị trường chứng khoán của công ty thấp hơn nhiều so với các công ty Mỹ so sánh được trên thị trường chứng khoán NASDAQ. Nhà phân tích chứng khoán Monica Schnitger cho biết kết quả cao của công ty trong nửa đầu năm 2010 một phần là do Tata Motors tiêu chuẩn hóa Pam-Stamp, giải pháp mô phỏng kim loại tấm của công ty. Vào tháng 6 năm 2011, Công ty Schnitger đã báo cáo rằng doanh thu quý I của công ty tăng 9% so với quí 1 năm trước, với hiệu suất cao nhất là ở Châu Âu và Châu Mỹ.

Các sản phẩm:

ESI Group sở hữu và phát triển các phần mềm CAE rất đồ sộ Để các bạn có thể hiểu rõ hơn về các phần mềm CAE của Tập đoàn ESI, mình xin giới thiệu một cách tổng quát như sau:

Nhóm phân tích kế cấu (Virtual Performance)

Với nền tảng là phần mềm Pam-Crash, và giờ đã đổi tên mới là VPS (Virtual Perfomance Solution), sử dụng VPS giúp người thiết kế có thể tối ưu hóa sản phẩm: phân tích tĩnh và động: Ứng suất, nhiệt, ồn-rung-sóc, va chạm, an toàn trong bộ bộ giải pháp đồng bộ gọi là Single Core Model. Ứng dụng VPS bao gồm phân tích tĩnh (Pam-Static, Pam-NVH), phân tích động (Pam-Crash, Pam-Shock), phân tích cơ cấu cơ khí phức tạp (Pam-Medysa). Một trong những giải pháp phần mềm mô phỏng ghế chuyên dụng được các hãng sản xuất ghế ngồi xe ôtô hay sử dụng là VSS (Virtual Seat Solution) cũng nằm trong nhóm này.

Tạp chí Desktop Engineering đã chọn giải pháp hiệu suất ảo của công ty làm công cụ biên tập cho tháng 7 năm 2010. Biên tập viên tại Large Anthony Lockwood cho biết: “Giải pháp hiệu năng ảo bao trùm rất nhiều thứ, như các công cụ tiêu chuẩn vàng như Pam-Crash. Nhưng những gì nó thực sự cung cấp cho bạn là một môi trường mô phỏng tích hợp … Bạn làm việc trên nhiều lĩnh vực phân tích với một mô hình lõi đơn – không phải các mô hình khác nhau cho mọi trường hợp tải. Điều này hợp lý hóa quy trình làm việc của bạn, tiết kiệm thời gian và tiền bạc bằng cách giảm số lượng người giải quyết cá nhân mà bạn phải triển khai và tất cả mô hình tái tạo doanh nghiệp đó. ”

Công ty Ford Motor đã sử dụng công cụ hiệu suất ảo của công ty, phần mềm Pam-Comfort, để dự đoán tiếp xúc giữa hành khách và ghế để nghiên cứu cơ chế hỗ trợ thắt lưng. Dự đoán về sự thay đổi của độ lệch chỗ ngồi phù hợp với các giá trị đo được. Các nhà nghiên cứu tại Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã sử dụng phần mềm CFD-ACE + của công ty để mô phỏng làm mát và thoát hơi với dòng chảy chính hỗn loạn và giả thiết dòng chảy chảy trong môi trường xốp. Khả năng tính toán hiệu suất cao là rất quan trọng trong việc mô hình hóa các phương tiện truyền thông xốp và ESA đã sử dụng tới 48 bộ vi xử lý trong một số phép tính.

Nhóm mô phỏng quá trình sản xuất (Virtual Manufacturing)

Thường được phổ biến nhiều tại Việt Nam với các phần mềm như: ProCAST (mô phỏng quá trình đúc kim loại), Pam-Stamp (Mô phỏng quá trình tạo hình kim loại tấm), SysWeld (mô phỏng quá trình hàn), Pam-Composites (mô phỏng quá trình điền đầy khuôn với các vật liệu composite).

Công ty cung cấp các giải pháp phần mềm để mô phỏng đúc. Phần mềm ProCAST 2005 cho mô phỏng đúc đã đạt giải European Technology Leadership of the Year của Frost & Sullivan vào năm 2006. Nhờ sử dụng phần mềm Pam-Stamp 2G của công ty để mô phỏng quá trình vẽ và tạo hình, Precision Engineering, một công ty ở Lowell, Michigan, đã cắt giảm chi phí dùng thử từ $ 18,000 đến $ 3,600. Cũng trong lĩnh vực mô phỏng tạo hình kim loại tấm, Atlas Tool sử dụng cùng một phần mềm bổ sung cho hiệu ứng của springback cho thép cường độ cao và pha kép cho hình học sản phẩm. Trong ngành hàng không vũ trụ, Vdot là một sản phẩm được công ty mua lại trong năm 2008, là một trong bốn “điểm mạnh” được tìm thấy trong cuộc kiểm toán AS9100 gần đây tại NASA’s Michoud Assembly Facility (MAF). MAF đã sử dụng Vdot để xác định quy trình và liên kết các yêu cầu của khách hàng cũng như các tài liệu của tổ chức trong kiểm toán AS9100 của mình. Joe Costa, Giám đốc Mission Assurance Director cho biết: “… đạt được chứng chỉ AS9100 trong vòng một năm, khởi điểm là số không, đây thực sự là một kỳ tích…”

Nhóm phân tích mô trường (Virtual Environment)

Bao gồm các giải pháp CFD: OpenFOAM (một phần mềm mã nguồn mở mà ai làm trong CFD đều biết, nhờ phần mềm này mà mình đã kết bạn được với rất nhiều người, ), ACE+, ESI Presto là 2 bộ giải thuật thương mại chuyên dụng CFD. Mô phỏng âm thanh – rung động (Vibro – Accostic) với VA One áp dụng cho mọi dải tần số: thấp, cao và trung, dùng để phân tích âm thanh, tiếng ồn cho các ngành công nghiệp: nhà máy sản xuất, tàu biển, ô tô, điện thoại. Ngoài ra còn có Multiphysics với Systus và phân tích điện từ trường với Pam-CEM.

Trong một nhận xét về VA One, phần mềm mô phỏng âm thanh của công ty, Desktop Engineering cho biết: “VA One kết hợp các yếu tố hữu hạn (FE), các phần tử dầm (BEM) và phân tích năng lượng thống kê (SEA) trong một mô hình duy nhất. Và bạn có thể sử dụng nó bất cứ khi nào trong bất kỳ giai đoạn thiết kế nào của bạn, do đó, nó giảm thiểu mẫu thử vật lý, chỉnh sửa thiết kế cuối cùng. Với VA One bạn có thể thiết lập mô hình NVH của mình sau vài giờ và có kết quả trong vài phút nếu không sớm hơn”.

Engineering.com đã thử nghiệm môi trường 3D thực tế nhập vai IC.IDO của ESI. Bản demo đã diễn ra trong một căn phòng tối, nơi hình ảnh của một mô hình 3D được chiếu trên một bức tường trong quy mô kích thước như thật. Các thí điểm demo di chuyển người thử nghiệm đi qua nhà máy và phải lên đến một chiếc xe hơi. Bài đánh giá cho biết: “Andre (người thử nghiệm) có thể di chuyển qua nhà máy và lên xe. Sau đó, anh đi qua chúng tôi làm các bước mà một nhân viên sẽ thực hiện để cài đặt một pin, ratchet trong một bu lông và cài đặt một bình xăng. Xuyên suốt bản demo, ông đã chỉ ra các lĩnh vực có thể can thiệp giữa thiết kế xe hơi ảo và quá trình lắp ráp. ”