Dräger是麻醉與重病護(hù)理設(shè)備的世界領(lǐng)先廠商。在設(shè)計(jì)和制造如此至關(guān)重要的產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)工程師始終都要面臨的挑戰(zhàn)是他們的產(chǎn)品必須滿足熱力、強(qiáng)度和流體等各方面的嚴(yán)格規(guī)范。這在Dräger顯得尤為重要，因?yàn)榇祟愂д`可能會(huì)對(duì)患者的安全和護(hù)理帶來(lái)負(fù)面影響。通過(guò)實(shí)際原型對(duì)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)和測(cè)試的方法盡管有效，卻成本不菲，而且很耗時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短50%的目標(biāo)，DrägerMedical使用SOLIDWORKS®Simulation和SOLIDWORKSFlowSimulation分析其設(shè)計(jì)并減少需要建立的實(shí)際原型數(shù)量。

呼吸自如

“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)SOLIDWORKSSimulation可以大大節(jié)省時(shí)間和成本后，很快便決定在Dräger部署SOLIDWORKSSimulation。”開(kāi)發(fā)工程師KarstenHoffman說(shuō)。這一轉(zhuǎn)變發(fā)生在設(shè)計(jì)用于麻醉設(shè)備的新型輸氧系統(tǒng)（以便為神智不清的患者供應(yīng)氧氣和麻醉劑）的過(guò)程中。該系統(tǒng)將呼出的二氧化碳吸入石灰中并重新生成富含氧氣的氣體回流給患者。出于成本和質(zhì)量的考慮，公司決定不再使用鋁來(lái)制造輸氧系統(tǒng)，而是改用塑料。然而，由于采用新型塑料材料和肘板式閉鎖器（用于將封蓋壓在密封唇上），頂蓋的彎曲程度會(huì)比鋁設(shè)計(jì)中的更大，可能導(dǎo)致密封口斷裂。Hoffman雇用了外包公司執(zhí)行有關(guān)此問(wèn)題的FEM（有限元方法）計(jì)算，結(jié)果表明確實(shí)需要修改該設(shè)計(jì)。幾次迭代下來(lái)，整個(gè)計(jì)算任務(wù)（包括重新設(shè)計(jì)）耗時(shí)三個(gè)月，耗資26000美元。在進(jìn)行下一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，Hoffmann和他的團(tuán)隊(duì)使用SOLIDWORKSSimulation進(jìn)行了相同的計(jì)算。這次，只用了兩個(gè)下午就算出正確的結(jié)果。

熱點(diǎn)問(wèn)題

SOLIDWORKSSimulation的溫度分析功能意味著它是幫助解決新設(shè)計(jì)中其他問(wèn)題的理想工具?；颊吆舫龅乃魵鈺?huì)在輸氧系統(tǒng)的壁上冷凝，這會(huì)導(dǎo)致醫(yī)師無(wú)法看到閥片，甚至?xí)拗圃O(shè)備的正常運(yùn)行。要防止這種冷凝，Dräger設(shè)計(jì)師需要為輸氧系統(tǒng)提供加熱裝置。以前的鋁制系統(tǒng)外面有一個(gè)熱接觸片，但新設(shè)備中，在閥片的另一端無(wú)法保持40度的理想溫度。

新的測(cè)試快速而準(zhǔn)確

利用SOLIDWORKS，Dräger對(duì)重新設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品的測(cè)試時(shí)間平均縮短了50%。在使用SOLIDWORKS之前，為驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)，典型的設(shè)計(jì)過(guò)程都需要開(kāi)發(fā)8個(gè)實(shí)際原型并將數(shù)十個(gè)有限元分析(FEA)計(jì)算任務(wù)外包出去?，F(xiàn)在，Dräger每個(gè)項(xiàng)目平均只需兩個(gè)原型。雖然時(shí)間是Dräger關(guān)注的主要因素，但SOLIDWORKS不僅可以節(jié)省時(shí)間，還可壓縮測(cè)試成本。事實(shí)上，利用SOLIDWORKS產(chǎn)品，該公司自行完成了對(duì)麻醉設(shè)備的第一輪主要測(cè)試和重新設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期，SOLIDWORKSFlowSimulation發(fā)現(xiàn)了一個(gè)工程師在昂貴的實(shí)際原型出來(lái)之前難以發(fā)現(xiàn)的瑕疵，每個(gè)原型節(jié)省了1600美元。

一站式商店

流體捉摸不定甚至讓最有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師也感到困惑不解，因此，對(duì)Dräger來(lái)說(shuō)，對(duì)該設(shè)計(jì)過(guò)程此類特性的模擬能力非常重要。據(jù)Hoffman說(shuō)：“我們?cè)?jīng)嘗試分析改變輸氧系統(tǒng)流入氣流的位置所產(chǎn)生的影響。獲得上述分析的正確結(jié)果非常重要，因?yàn)樗鼪Q定了能否確?；颊呶胱銐虻臍怏w。當(dāng)我們?cè)谛略O(shè)計(jì)中對(duì)氣流進(jìn)行分析時(shí)，SOLIDWORKSFlowSimulation計(jì)算出的結(jié)果是60升氣體僅造成0.2毫巴的壓降，我曾打賭說(shuō)這個(gè)結(jié)果不可能正確，因?yàn)檫@個(gè)氣壓作用于圓錐形電阻器上。我認(rèn)為應(yīng)該有2毫巴的壓降，但當(dāng)我們構(gòu)建了一套原型之后，卻印證了軟件的計(jì)算結(jié)果是正確的?！盨OLIDWORKS軟件、SOLIDWORKSSimulation和SOLIDWORKSFlowSimulation之間的單窗口集成還可以使工程師快速演算突破常規(guī)的思路。此外，集成的方法也避免了互操作問(wèn)題，因?yàn)椴辉傩枰M(jìn)行任何轉(zhuǎn)換。最后，獨(dú)立的專家系統(tǒng)（例如傳統(tǒng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)(CFD)）的操作和使用則需要花費(fèi)更多的時(shí)間。利用SOLIDWORKSSimulation和SOLIDWORKSFlowSimulation同樣可以幫助Hoffman和他的團(tuán)隊(duì)滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)目標(biāo)；毫無(wú)疑問(wèn)，它們也可為公司節(jié)省大量的資金。更重要的或許是這些系統(tǒng)對(duì)DrägerMedical的質(zhì)量和高度安全性貢獻(xiàn)很大。

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