Mô phỏng kỹ thuật số trở thành chiến lược sản xuất tối ưu

Ảnh minh họa.

Theo nghiên cứu của tập đoàn Aberdeen Group, các nhà sản xuất hiệu quá nhất là những đơn vị có khuynh hướng sử dụng mô phỏng kỹ thuật số nhiều hơn doanh nghiệp khác đến 22% tại mỗi giai đoạn phát triển.

Thông qua việc xây dựng một mô phỏng trên máy, các đơn vị nói trên rút ngắn được thời gian tung ra thị trường sản phẩm mới tới 14 tuần và tiết kiệm được được từ 7.600 đến 1 triệu USD tùy thuộc vào độ phức tạp của mặt hàng.

Aberdeen cho rằng, các công ty có thể sử dụng kỹ thuật số thay vì giao tiếp trên giấy tờ giữa kĩ sư và nhà sản xuất. Dòng lưu chuyển kỹ thuật số này cho phép thông tin và phản hồi đi tự do theo cả hai chiều tại tất cả các giai đoạn chính của quá trình thiết kế và sản xuất, cho phép các đội ngũ biết chắc chắn hơn rằng họ đang làm việc với những thông tin mới nhất.

Hiện tại, nhiều công việc có liên quan đến ý tưởng thiết kế được thực hiện trên bảng trắng và trên giấy với khổ không thực sự tương thích với bảng tính, phần mềm soạn thảo văn bản và các ứng dụng khác, khó lọc được thông tin trước khi trở thành định dạng và vật chất. Các nhà thiết kế trong ngành thường chuyển sang mô hình bằng đất sét để thể hiện những ý tưởng của mình.

Sau đó sẽ đến giai đoạn vất vả là chuyển thể thông tinh dạng analog như trên sang dữ liệu mà người khác có thể sử dụng để tạo ra kết cấu và hệ thống cho sản phẩm. Khi việc tạo dáng và mường tượng được thực hiện bằng kỹ thuật số, dữ liệu vẫn có thể hoặc không thể được tối ưu hoá bởi các ứng dụng thiết kế trong những giai đoạn phát triển sau. Nhưng thông qua một số phương pháp tích hợp, các nhà sản xuất mở được dòng chảy thông tin giữa ý tưởng và việc thiết kế.

Hệ thống kỹ thuật số hỗ trợ hoạt động hiệu quả này được áp dụng thịnh hành trong số những nhà sản xuất tốt nhất. Họ có xu hướng cung cấp tư liệu thiết kế một cách tự động ngay từ đầu trên suốt các vùng phân chia. Họ cũng có xu hướng đo mức độ khả thi của sản phẩm trước khi thiết kế thực.

Đối với các kỹ sư thiết kế sản phẩm, cách thức thông thường từ ý tưởng đến thiết kế cho quá trình sản xuất cũng đặt ra nhiều khó khăn. Thông thường, họ giải quyết vấn đề chỉ với một bộ dụng cụ và sau đó cộng tác với các chuyên gia trong phần mềm thiết kế, với sự hỗ trợ của máy tính (CAD) để truyền tải các giải pháp chức năng thành hình khối.

Nghiên cứu của Aberdeen cho thấy các nhà sản xuất giỏi nhất đã trang bị cho kỹ sư của mình những ứng dụng không đòi hỏi họ phải thích nghi kỹ năng giải quyết vấn đề cho phù hợp với công cụ của họ. Hơn nữa, họ sử dụng phần mềm tự động hóa trong việc tạo ra các mô hình và sau đó thử nghiệm thiết kế trong suốt quá trình phát triển. Trên thực tế, những nhà sản xuất giỏi có xu hướng sử dụng mẫu thiết kế cho việc sản xuất tư liệu nhiều hơn gấp 4 lần so với những nhà sản xuất trung bình. Họ cũng sử dụng thông báo điện tử để cảnh báo những người có liên quan tại từng khâu sản xuất khác nhau khi có thông tin mới, bổ sung phương tiện truyền thông đa chiều và giúp tinh giản các nhiệm vụ trong mỗi giai đoạn, chẳng hạn như đặt hàng nguyên vật liệu và thay đổi đơn đặt hàng.

Một khi các bản vẽ thiết kế được chuyển sang giai đoạn sản xuất, đội sản xuất sẽ thường xuyên phải phụ thuộc vào e-mail hoặc các phương tiện giao tiếp bằng giấy tờ để làm rõ các câu hỏi với đội thiết kế, đồng thời sử dụng công nghệ mô phỏng thực để hiểu biết kỹ lưỡng. Việc họ nắm bắt thêm thông tin bằng kỹ thuật số và đưa dữ liệu sẵn có theo nhiều chiều khác nhau mở ra một hệ thống có sự tăng cường của các công cụ phần mềm phục vụ việc quản lý dữ liệu trong giai đoạn sản xuất. Aberdeen phát hiện ra rằng điều này rất có lợi cho người sử dụng cả xuôi chiều lẫn ngược chiều trong quá trình thiết kế. Các kỹ sư trong ngành có thể tận dụng tầm hiểu biết của đội ngũ sản xuất về mức độ khả thi khi triển khai.

Tóm lại, theo Chad Jackson, nhà nghiên cứu và là giám đốc dịch vụ thiết kế và cải cách sản phẩm của Aberdeen, các nhà sản xuất giỏi nhất có thể thậm chí không cần sử dụng mô hình khối 3 chiều trong tất cả các bước của quá trình thiết kế, nhưng họ đều sử dụng mô phỏng kỹ thuật số. Hoạt động của họ đã đi ngược lại cách nghĩ thông thường rằng phần mềm CAD 3 chiều là rào cản chính cho kỹ thuật phát triển sản phẩm tân tiến.

Minh Hồng (theo Aberdeen Group)