15 Aprile 2021 10.00-11.00 CET.

10xICME integra gli strumenti della scienza computazionale dei materiali in un sistema olistico che accelera lo sviluppo dei materiali, trasforma il processo di ottimizzazione della progettazione ingegneristica e collega in modo efficace la progettazione e la produzione. Combinando una suite completa di 10 tecnologie e servizi consolidati e sviluppati in 17 anni di continua innovazione, 10xICME sta ridefinendo il modo in cui si progettano e si sviluppano i materiali.

I dieci elementi fondamentali ICME:

1/10: Sviluppo virtuale dei materiali     2/10: Virtual Material Testing
3/10: Material Lifecycle Management     4/10: Material eXchange
5/10: Compliance & Sostenibilità     6/10: Esplorare gli effetti del processo produttivo
7/10: Modellazione accurata dei materiali     8/10: Virtual Manufacturing
9/10: Material Intelligence (MI)     10/10: Digital Twin

I vantaggi principali di ICME:

  • Collegare divisioni interne all’azienda che hanno sempre lavorato in modo indipendente l’una dall’altra
  • Creare un "digital twin" dell'intera linea di produzione
  • Predire le prestazioni dei prodotti finali già in fase di concept
  • Personalizzare per scopi specifici materiali avanzati in base ai dati disponibili
  • Predire gli effetti di una specifica combinazione di materiali 
  • Ridurre i tempi di sviluppo del prodotto collegando digitalmente tutte le parti della filiera
  • Accelerare in modo significativo i tempi di produzione dall'idea alla realtà
  • Trasformare le sfide di Industry 4.0, come la sostenibilità, in un'opportunità

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ICME Webinar Series
21 e 29 aprile, 6 maggio dalle 10 alle 11

Serie di webinar: Ingegneria computazionale integrata dei materiali: i vantaggi per le aziende manifatturiere italiane

10xICME integra gli strumenti della scienza computazionale dei materiali in un sistema olistico che accelera lo sviluppo dei materiali, trasforma il processo di ottimizzazione della progettazione ingegneristica e collega in modo efficace la progettazione e la produzione. Combinando una suite completa di 10 tecnologie e servizi consolidati e sviluppati in 17 anni di continua innovazione, 10xICME sta ridefinendo il modo in cui si progettano e si sviluppano i materiali.

I dieci elementi fondamentali ICME:

1/10: Sviluppo virtuale dei materiali     2/10: Virtual Material Testing
3/10: Material Lifecycle Management     4/10: Material eXchange
5/10: Compliance & Sostenibilità     6/10: Esplorare gli effetti del processo produttivo
7/10: Modellazione accurata dei materiali     8/10: Virtual Manufacturing
9/10: Material Intelligence (MI)     10/10: Digital Twin

I vantaggi principali di ICME:

  • Collegare divisioni interne all’azienda che hanno sempre lavorato in modo indipendente l’una dall’altra
  • Creare un "digital twin" dell'intera linea di produzione
  • Predire le prestazioni dei prodotti finali già in fase di concept
  • Personalizzare per scopi specifici materiali avanzati in base ai dati disponibili
  • Predire gli effetti di una specifica combinazione di materiali 
  • Ridurre i tempi di sviluppo del prodotto collegando digitalmente tutte le parti della filiera
  • Accelerare in modo significativo i tempi di produzione dall'idea alla realtà
  • Trasformare le sfide di Industry 4.0, come la sostenibilità, in un'opportunità

Sostenibilità e digitalizzazione come asset per lo sviluppo efficiente di prodotti migliori

Topic/Key words: ICME /Sustainability/Digitalization/Electronics

ICME è abilitata dalla simulazione multi-scala che può essere continuamente migliorata sulla base della convalida di campagne di test fisici, ispezioni di qualità, vincoli ambientali, ricerca accademica applicata. ICME offre agli ingegneri di tutti i settori la possibilità di utilizzare la combinazione ottimale di materiali e processi di produzione per innovare e massimizzare le prestazioni del prodotto, riducendo al contempo i costi e i tempi di consegna. Consente nuovi paradigmi di progettazione tenendo in considerazione il legame tra materiali, produzione e prestazioni del prodotto. ICME permette quindi la trasformazione digitale dello sviluppo prodotto. Collega i silos divisionali interni tra team tradizionalmente separati all'interno di un'azienda o organizzazione, migliorando così la produttività e aumentando la collaborazione.

Questo primo appuntamento della serie sarà trasversale e dedicato a tutte le industrie e applicazioni. Si tratterà, in particolare, di argomenti orizzontali come:

Sostenibilità: Si può dire che i materiali sono ovunque nel mondo in cui viviamo. La conformità ambientale e sociale dei materiali è un panorama complesso e un aspetto critico per molte organizzazioni. L'integrazione diretta di iPoint's Compliance Application (iPCA) con MaterialCenter 2020 di MSC Software garantisce controlli di conformità ambientale robusti e immediati, con la funzionalità unica di combinare i materiali aziendali interni. Questa partnership ci permette di offrire controlli di conformità ambientale robusti e veloci ed è una capacità unica che combina la gestione e la conformità dei materiali aziendali con le ultime informazioni sulla legislazione come REACH e RoHS, il che permette il confronto delle proprietà dai dati fisici e di simulazione.

Digitalizzazione: Sviluppato come soluzione per memorizzare, proteggere, gestire e distribuire i dati dei materiali, il nostro software MaterialCenter è un sistema unico e leader mondiale per gestire i dati dei materiali. Consente di gestire modelli di materiali, dati e processi con piena tracciabilità. Una soluzione progettata per supportare le aziende nell'organizzare, proteggere e utilizzare il loro IP dei materiali e più in generale per digitalizzare i flussi di lavoro dei materiali. MaterialCenter è l'hub centrale che usiamo per gestire i dati dei materiali fisici e virtuali che condivide le informazioni, proteggendo la proprietà intellettuale. Trascurare le informazioni sui materiali può avere un impatto significativo sulla qualità del prodotto, sui costi e sui tempi di sviluppo. I leader industriali nell'era digitale stanno iniziando a intraprendere una strategia di digitalizzazione dei materiali per ridurre questo rischio.

Elettronica - Dalla costruzione di circuiti, all'imballaggio, fino alla produzione di massa di alloggiamenti, molte sfide nell'industria elettronica sono oggi affrontate utilizzando e combinando un vasto mix di materiali diversi. I progetti finali devono resistere a condizioni severe, che vanno dai carichi meccanici ai cicli di temperatura. Il ciclo di progettazione di prodotti di consumo come telefoni cellulari, televisori a schermo piatto, ecc. è estremamente breve e si basa molto sulle prestazioni avanzate dei materiali per ottenere prodotti più piccoli e sottili con proprietà estetiche e meccaniche piacevoli. Un processo di progettazione efficiente necessita quindi di un insieme predittivo di strumenti di simulazione numerica in cui Digimat gioca un ruolo fondamentale.

Ridurre le emissioni, il peso dei componenti e i costi utilizzando componenti strutturali in plastica nell’industria automobilistica

Topic/Key words: SFRP/Performance/Process/Fiber Orientation/NVH/Creep

Per soddisfare la domanda, l'industria automobilistica deve essere in grado di progettare efficacemente strutture più leggere sfruttando le plastiche strutturali e i materiali compositi. Il 50% delle attività di e-Xstream sono dedicate all'industria della plastica. Progetti di stretta collaborazione con i principali fornitori di materie plastiche e produttori di parti hanno guidato lo sviluppo e la convalida del software Digimat. e-Xstream ha oltre 10 anni di esperienza nella modellazione di plastiche rinforzate e offre una soluzione facile e veloce per colmare il divario tra il processo di produzione e il comportamento meccanico della parte. Questo approccio avanzato di simulazione porta a previsioni più accurate e apre nuove strade per ottimizzare la progettazione del pezzo.

Nell'industria automobilistica, il crescente interesse dei clienti per la mobilità elettrica e più verde e la forte pressione per ridurre le emissioni di CO2 hanno spostato il lightweighting in primo piano nel processo di sviluppo. Per progettare efficacemente strutture più leggere, gli ingegneri automobilistici devono affrontare le sfide uniche associate alla simulazione di componenti strutturali in plastica.

Il comportamento e le prestazioni di queste parti in plastica sono direttamente legati all'orientamento locale delle fibre e alle proprietà anisotrope del materiale che ne derivano e che variano in ogni punto della parte. Questi orientamenti locali delle fibre sono una funzione del processo di stampaggio a iniezione e sono ciò che porta il materiale ad avere una rigidità e una resistenza alle sollecitazioni e alle deformazioni unica in ogni punto della parte.

Per prevedere accuratamente la rigidità e resistenza delle parti in plastica strutturale, è necessario prendere in considerazione l'anisotropia dei materiali, le non linearità, il tasso di deformazione e gli orientamenti locali delle fibre. Altrimenti, imprevisti cedimenti o obiettivi mancati durante i test di validazione possono portare a costi in termini di tempo e denaro.

La soluzione

e-Xstream offre l'esperienza e gli strumenti di cui l'industria automobilistica ha bisogno per progettare la prossima generazione di veicoli leggeri che utilizzano in modo avanzato i compositi e le plastiche strutturali. Utilizzando Digimat nel processo di progettazione durante la transizione dal metallo alla plastica o semplicemente ottimizzando ulteriormente le parti esistenti, si possono ottenere risparmi di peso fino al 40% e di costi fino al 20%. Digimat è utilizzato dai principali fornitori di materiali, Tier1 e OEM di tutto il mondo.

Vantaggi

Digimat consente di:

  • Scegliere il materiale ottimale per il componente
  • Progettare con fiducia e aumentare la precisione delle analisi
  • Prendere in considerazione gli orientamenti locali delle fibre generati dallo stampaggio a iniezione o dal drappeggio e il loro effetto sulla risposta del materiale.
  • Ridurre il peso della parte, soddisfacendo I requisiti Co2 & CAFE
  • Risparmiare tempo e denaro eliminando costosi cambi di attrezzature in fase avanzata

Ridurre tempi & costi di sviluppo e ottimizzare la fase di design con i materiali compositi nell’industria aerospaziale

Topic/Key words: CFRP/Virtual testing/Woven/Curing/Allowable/Defects

Nella costante ricerca di soluzioni di alleggerimento, i compositi in fibra continua di carbonio stanno diventando più accessibili per la progettazione nell'industria aerospaziale che utilizza materiali compositi. Tuttavia, i metodi di modellazione tradizionali non permettono di prevedere accuratamente le prestazioni dei compositi, specialmente quando si tratta di predire un guasto e le sue conseguenze, e ciò comporta di cedere a strutture sovraprogettate. Al primo passo dell'approccio building block, un materiale composito deve essere caratterizzato attraverso numerose prove di laminazione, coprendo diversi tipi di coupon (tensione/compressione senza intaglio, tensione/compressione a foro aperto...), diversi layup e diverse condizioni. A causa della variabilità intrinseca del comportamento meccanico del composito, ogni configurazione deve essere ripetuta molte volte per ottenere valutazioni statistiche adeguate della resistenza del laminato. Questo processo richiede molto tempo e denaro. Per questo motivo, sono state sviluppate soluzioni basate sulla simulazione usando la micromeccanica e modelli multi-scala che coinvolgono la progressive failure e l'analisi non lineare agli elementi finiti.

La motivazione per l'utilizzo di test virtuali nell'implementazione di nuovi materiali compositi è semplice: rendere possibile lo sviluppo e l'implementazione di nuovi materiali all'interno di un ciclo di sviluppo del prodotto; in altre parole, per il materiale stesso di diventare una variabile di progettazione. L’idea è che gli studi di mercato e la progettazione preliminare identifichino le esigenze di particolari prestazioni migliorate dei materiali, che i fornitori di materiali sviluppino nuovi materiali per soddisfare tali requisiti, e che questi materiali vengano utilizzati nella progettazione di nuovi prodotti. Sfortunatamente, con il tradizionale approccio allo sviluppo e alla caratterizzazione dei materiali basato sui test, il ciclo di progettazione di nuovi materiali è molto più lungo del ciclo di progettazione di nuovi prodotti, e richiede migliaia di test costosi e lunghi. Il tempo per sviluppare e introdurre un nuovo sistema di materiali nel settore aerospaziale è spesso più di 10 anni dalla proposta alla produzione. Inoltre, il costo di un tale programma è elevato, data la quantità di test richiesti. Questi fattori hanno gravemente ostacolato lo sviluppo e l'implementazione di nuovi materiali. I test virtuali sono una parte della soluzione per rompere la curva dei tempi e dei costi e consentire l'uso di nuovi materiali nella progettazione.

Soluzione

A differenza dell'analisi classica dei laminati (First Ply Failure), Digimat fornisce capacità per catturare realisticamente il comportamento non lineare del materiale a livello microscopico per ogni fase, permettendo ai suoi utenti di espandere le proprietà note o progettare e ottimizzare interamente nuovi sistemi di materiali.

Vantaggi

  • Maggiore fiducia nel progetto poiché vengono considerate le proprietà non lineari di ogni fase. (Prodotti correlati: Digimat-MF, Digimat-FE)
  • Migliorare le prestazioni con risparmio di peso per qualsiasi struttura in polimero rinforzato con fibre continue (CFRP), fibre corte o strutture a sandwich.
  • Sviluppare una procedura di test virtuale completa per materiali e laminati.

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Guillaume Boisot

Head of e-Xstream engineering

Angela Iannuzzo

E&E Business Development Manager – EMEA, e-Xstream engineering

Michela Giugliano Auricchio

Michela Giugliano Auricchio, Aerospace & Defense | Energy Business Development Manager – EMEA, e-Xstream engineering

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