היום אני רוצה לספר לכם על חברת Stem – חברה שבאה לקדם פתרונות ושירותים לשימוש באנרגיה נקייה. במסגרת אחד הפרויקטים של החברה, נדרש היה לפתח מערכת לאגירת אנרגיה לצורך הוזלת עלויות החשמל במבנים והיא הייתה צריכה להתמודד עם כל אחד מהאתגרים לעיל.
מה גם, בחברה חיפשו דרך לקבל רישיון ולעמוד בסטנדרטים שונים כמו IEEE 1547 ו-UL 1741 שכוללים כללים נוקשים אותם צריך לקיים – לדוגמא להוכיח בצורה מתודית שכל ממירי ההספק שמחוברים לרשת החשמל נכבים תוך שניות קצרות במקרה של הפסקת חשמל.
בתור חברת סטראט-אפ קטנה עם מספר קטן יחסית של עובדים, מטרתם הייתה להגיע למוצר שעובד במינימום זמן, ולקצר את מספר האיטרציות של עריכת הכרטיסים עבור קבלת פתרון למערכת.
על ידי שימוש בפתרונות MathWorks, כמו Simulink ו-Simscape Electrical אשר מכילים ספרייה עם בלוקים מובנים הנועדו לתכנון מערכות מורכבות על גבי לוח קנבס, ביצוע סימולציות ושילוב בדיקות ברמות שונות במערכת – הם הצליחו לתכנן ולמדל את המערכת במלואה, לבדוק את ההשפעות של הבקרה על המיתוגים (IGBTs).
ובכך, החברה הצליחה להשיג את המשימה ששמה לה באמצעות:
מידול ממיר באמצעות רכיבי מעגלים בסיסיים או בשימוש בבלוק בנוי מראש.
בניית מודל של ממיר במספר רמות של וודאות: ערך ממוצע, אידיאלי או לא ליניארי מפורט.
בדיקה במוצר מדף Real-Time טרם ביצוע בדיקות על הכרטיס שנבנה.
יצירת קוד בקרה C/C++ אופטימלי להטמעה במיקרו-בקרים או קוד HDL שניתן לסנתז עבור תכנות FPGA או ASIC.
הם הגיעו למצב שהמערכת עובדת ומוכנה לאופרציה מלאה ימים אחרי שהחומרה הופקה, תוך חיסכון של איטרציות רבות בפיתוח הכרטיסים, חיסכון של זמן פיתוח (הם העידו שלעומת פרויקטים אחרים שמדובר בחסכון של כחצי שנה) וכן של עלויות ותקציבים שלא היו עומדים בהם אחרת.
תוכלו לקרוא עוד על תהליך הפיתוח שהצליחה להשיג החברה בעמוד הבא.
בחברת סיסטמטיקס אנו מלווים לקוחות רבים בתהליך הפיתוח – עד להגעה למטרותיהם. מוזמנים ליצור איתנו קשר ונוכל לבדוק ולאבחן איפה נמצאים האתגרים העיקריים וצווארי הבקבוק אצלכם בפיתוח וללוות אתכם עד לפתרון.
https://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/Simscape-Electrical-MAIN.jpg392796איתמר אנגלמןhttps://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/Systematics_Logo.pngאיתמר אנגלמן2024-06-24 13:50:372024-06-24 13:50:37Simscape Electrical – תכנון יעיל של מערכות חשמליות מורכבות
דיאגרמת עין היא מדידה או סימולציה שימושית כחלק מבדיקת תאימות לערוצים – Channels. המדידה מראה גורמים רבים שיכולים להשפיע על התנהגות האות בו-זמנית ולבסוף מאפשרים בדיקה של שגיאות והפסדים בערוץ.
במאמר זה נעבור על כמה מהמדידות הבסיסיות שתוכלו לייצר ידנית מדיאגרמת עין וכיצד הן חושפות כמה אסטרטגיות לשיפור בלוקים בעלי ערוצים זהים או בשמם – Multi-Channel Designs.
דיאגרמת עין בסימולצית Signal Integrity – מהי דיאגרמת עין?
אחת המדידות הבסיסיות המשמשות מהנדסים בתכנון ערוצים במערכת דיגיטליות היא דיאגרמת עין. זה כולל הצבת קצוות עולים ויורדים של bitstream במעקב אחרי דגימת תחום זמן כמו למשל עם oscilloscope.
בסימולצית Signal Integrity ניתן לבצע את אותו סוג של Superposition של רמות הסיגנל. על ידי "השתלבות" על/של הקצוות העולים ויורדים , ניתן לראות את רמות השונות בהתנהגות האות.
בתרשים מטה ניתן לראות דוגמה של דיאגרמת עין והיסטוגרמה של מדידות שנלקחו מרמת האות LOW בעקיבה. מהיסטוגרמה זו תוכלו להתאים את הנתונים להתפלגות נורמלית באמצעות חישובים של סטיית תקן המדגם ורמת האות הממוצעים. ההתפלגות הנורמלית המתקבלת מונחת על הנתונים הללו.
מה ניתן ללמוד מדיאגרמת עין?
הדיאגרמה מאפשרת לכמת את שפע המידע ממדידה יחידה. תוכלו לחלץ את האינפורמציה הבאה ישירות מתוך המדידה של דיאגרמת עין:
זמן ריצוד.: ניתן לראות את השונות בתחילת העלייה\נפילה ישירות מדיאגרמת עין כאשר אתם מסתכלים על signal crossing בין מעברים. זה יביא בחשבון גם רעש אקראי וגם הטיית תזמן בזוג דיפרנציאלי
וריאנטים של רמת אות: תוכלו לראות בצורה ברורה את השינויים ברמת האות. באופן כללי, זו פונקצייה של ריצוד התזמון בתוספת רעש אקראי אחר. רמות האותות עשויות להשתנות גם בהתאם לאי התאמה של impedance
זמנים ממוצעים לעליות\ירידות: זה שווה לזמן שבין זמן רמת האות הממוצעת של 90% לבין זמן רמת האות הממוצעת של 10%. זה קשור גם לתגובת הערוץ וגם לרעש במערכת. אם יש השתקפות חזקה, רעד או ISI זמני העלייה והירידה עלולים לא להיות חלקים ויכולים להפגין רמות או וריאנטים חזקים.
משך סמל ממוצע: זהו הזמן בין נקודות האמצע של חציית אותות עוקבים
Bit error rate BER: על ידי השוואה בין סף לוגיקה עם הסיבים המתקבלים בדיאגרמת עין, ניתן לקבוע שיעור שגיאות סיביות. ערך זה יהיה תלוי במספר גורמים, אך ערך רצוי יכול להיות קטן כמו 10-12 ומטה. טכניקות כמו equalization וגם pre emphasis הן שתי דרכים להפחתת ערכי BER. לדוגמה, השוואת משוב דינמי DFE משמש עבוד 400G עם PAM-4
הפרעות של סיגנלים
המצב שבו אותות עוקבים מפריעים זה לזה עקב בעיות שלמות האות נקרא גם intersymbol interference. על ידי בחינת ההפרעות ניתן לזהות איפה בדיוק בערוץ יש בעיה או תקלה וכך ניתן לזהות בעיות ספציפיות בערוץ הדיגיטלי.
מה שמעלה את השאלה ההפוכה: מה ייחשב לדיאגרמת עין רצוייה אובייקטיבית?
באופן אידיאלי לא יהיה שום עיוות של האות, שום רעש, שום התפשטות פולסים ולא רעש מוגבר. במילים אחרות, האותות היוצאים תואמים בדיוק את האותות הנכנסים. היכולת לראות את זה היא מה שהופכת את דיאגרמת עין לחלק בסיסי בניתוח אותות ואיכותם.
כיצד לקרוא דיאגרמת עין?
דיאגרמה עבור ערוץ בקצבים גבוהים ממחישה את הסטטיסטיקות של המעברים בין רמות שונות ואת הסטטיסטיקות של המתח בכל רמת לוגיקה. מה שנותן לנו מדד לרעשים קיימים במקלט עקב הפרעות, זליגות רוחב פס וכל רעש נוסף לערוץ (רעידות ברמה של רכיב הכוח על ה I/O של הדרייבר). עם זאת, המדד הנפוץ לקריאת דיאגרמת עין הוא ה"מסכה" שלה או "פתיחת עין".
פתיחת עין מתייחסת לאיזור הפנימי של דיאגרמת עין. כדי לראות פתיחת עין, נוכל להסתכל על הדוגמה הבאה עבור ערוץ PAM-4 במהירות של Gbps 224. ההדמייה הבאה מראה דיאגרמת עין עבור סיבית פסודו אקראית עבור ערוץ באורך ~700 בין שבב לבין מודול המחבר שלו. כאשר הרעש היחיד שקיים נובע מההשתקפות בעומס ועד לרוחב הפס הנדרש של 56 גיגה-הרץ נוכל לראות שפתיחת העין ברורה מאוד עם הפרדה של ~220 mV בין האותות.
נוכל לראות בבירור שפתיחת העין לאורך ציר הזמן נעה בין כ 44% ל 57% מהאינטרבל היחיד UI. זה ממחיש את כמות הרעש שניראית במקלט עקב ההתנגשות בין פולסים נכנסים ופולסים חוזרים. הטווח של הרעש בערוץ הזה עומד על כ 1.16 ps של וריאציה רק עקב חפיפת פולסים.
ברגע שמוסיפים רעש אקראי לערוץ אנחנו יכולים לראות טשטוש מסויים בתבנית העין כאשר נקודות החציה מתחילות להשתנות על צירי הזמן והמתח. התוצאה הבאה מראה מה קורה כאשר קיים רעש אקראי של 5% בלבד (סטיית תקן ב UI) על הקצוות העוליעם של האותות המונעים לתוך הערוץ. רמה זו של רעש עשוייה להיראות קטנה אך בהתחשב בערך UI של ~9 ps ערך UI וזמן עלייה של 25% UI, זה מספיק כדי להזיז את נקודות החצייה בצורה משמעותית. התוצאה היא שהמרחק האנכי בין הרמות והמרחק האופקי המופחת בין נקודות החצייה מצטמצמים.
כלומר, רעש יכול להיחשב כמקור לרעש במישור הזמן שמגביר את רמת הרעש במישור המתח ושינוי זה ברמת הרעש ניתן לראות בדיאגרמת עין. ניתן לבחון בנוסף את האינטראקציה בין פתיחת העין לרעד אקראי כדי שנוכל לראות גבול מקובל לרעד אקראי שניתן לסבול בערוץ.
מדידה וסימולציות לדיאגרמות עין ו BER
כפי שהוזכר לעיל, דיאגרמות עין יכולות להיות מסומלצות או ממודלות עם פרמטרים ידועים של פונקציות S או פונקציות העברה עם Buffers מוגדרים או ישירות מתכנון PCB עם כל הרכיבים הנוכחיים. אם מודלי הערוץ ידועים ניתן לדמות דיאגרמת עין מרצף סיבים פסודו אקראים עם קונבולוציה (ראו דיאגרמה למטה). תהליך זה ניתן ליישום ב MATLAB או בתוכנית סקריפט מתמטי אחר.
בזמן העבודה עם האבטיפוס, המטרה הסופית היא לקבוע תאימות ולהפיק מודל ערוץ מתוך המדידות. מודל הערוץ יהיה שימושי מאוד עבור משימות תכנון נוספות כמו במקרה שתרצו להוסיף מחבר או מעבר. קביעת תאימות הערוץ תדרוש גם ניתוח BER שיכול להיות מורכב מאוד ולא נתייחס כעת לכל האפשרויות. בנוסף, ישנן מדידות נוספות שתוכלו להוציא מדיאגרמת הכין שלכם. תוכלו לקרוא את המאמר הזה מ Keysight ולקבל הנחיות מדידה נוספות.
כאשר תצטרכו למקם רכיבים, לנתב קווי תמסורת ולהשתמש במנועי סימולציה חזקים עבור המערכת הדיגיטלית שלכם, השתמשו במערך הכלים השלם לתכנון ב Altium Designer. כאשר סיימתם את פרוייקט ותרצו לשחרר את הקבצים לייצרן, פלטפורמת Altium 365 תקל על שיתוף הפעולה ושיתוף הפרוייקטים עם אחרים.
אני מזמין אתכם להיכנס לדף הלינקדין שלנו ולהתעדכן בפוסטים מעניינים, בנוסף לדף הוובינרים שלנו ביוטיוב שמתעדכן ברמה שבועית. למידע נוסף צרו איתנו קשר.
תודה שקראתם ונתראה בבלוג הבא,
בן מימון
https://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/Eye-Diagram-MAIN.jpg392796Ben Maymonhttps://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/Systematics_Logo.pngBen Maymon2024-06-24 12:35:292024-06-24 15:00:59?What is an Eye Diagram
סימולציות 3D נותנות תמונה ריאליסטית לסימולציה ונותנות למפתחים תחושה הרבה יותר חזקה לגבי התנהגות המערכת. לכן אין זה מפתיע שסימולציות תלת מימד נמצאות בשימוש בתעשיות רבות כמו למשל לפיתוח רחפנים ומל"טים, רכבים ונהיגה אוטונומית, רובוטיקה, תעופה, תעשיית הייצור 4.0 ועוד.
ניתן לטעות ולחשוב שסימולציות תלת מימד נותנות לנו יכולת ויזואלית יותר טובה לבחינת התנהגות המערכת וזו הסיבה היחידה שבגללה בוחרים להשתמש ביכולת זו. ובהחלט ויזואליזציה הינה מאוד חשובה – אבל ממש לא הסיבה היחידה לבצע סימולציות תלת מימדיות.
על ידי הרצת סימולציות 3D אפשר לעשות ניפוי שגיאות (Debug) בצורה הרבה יותר נוחה ולמצוא בעיות במערכת – בעיות שלא היינו רואים או שהיה לנו קשה לראות בדרך אחרת (למשל, ע"י נתונים המתקבל בדו מימד או חד מימד). כך שמדובר למעשה על רמה נוספת לביצוע בדיקות.
לדוגמא, ניתן לבצע אימות ותיקוף של אלגוריתמי הבקרה ואלגוריתמים נוספים, בצורה וירטואלית בסביבה תלת מימדית. כלומר ממש להגדיר ולבחון את התרחישים ולראות שהכל עובד (איפה מנגנון הבקרה כושל). אנחנו יכולים לבדוק שאין תאונות / התנגשויות בין מכוניות, זיהוי מסלולים ומעברים תקינים בין נתיבים, לבדוק שהמכונית עוצרת בתמרור "עצור" ועוד.
יכולת נוספת ומשמעותית שסימולציה תלת מימד מאפשרת הינה סימולציה של מודלים המכילים חיישנים, חיישנים אשר בסביבות תלת מימד מיצרים הרבה נתונים. כך למשל ניתן לראות כיצד רחפן יתפקד בהינתן דאטה המופק מחיישנים כגון: Lidar, Camera, Radar, GPS ועוד.
בסרטון ניתן לראות כיצד משתמשים בנתונים מחיישן Lidar המופק מסביבית ה- Unreal Engine, על מנת לפתח אלגוריתם עבור Perception של רחפן אוטונומי וביצוע SLAM, זאת בכדי להבין מול מה הוא מתמודד וללמוד את סביבת העבודה הלא ידועה.
בגרסה האחרונה (R2024a) יצאו לא מעט חידושים בתחום:
תמיכה בגרסה העדכנית של Unreal Engine (5.1). התמיכה המתמידה בגרסאות העדכניות של Unreal Engine מקנה חסכון בזכרון, ביצוע Rendering יעיל יותר לתמונות וחישובים מתמטיים בדיוק double precision שמאפשר עבודה בעולמות וירטואלים גדולים יותר ומפורטים יותר.
תמיכה במערכת הפעלה של Linux
שיפורים במידול תנאי מזג אוויר שונים – אפקטים ריאליסטיים יותר כגון: טיפות גשם על עדשת המצלמה, עננים ושלג. יש כאן אלמנט חשוב של שיפור הנתונים המופקים מהחיישנים, שכן חיישנים שונים מושפעים בצורה שונה ממזג האוויר – מאפשר לקבל נתונים מציאותיים יותר.
שליטה רחבה ונוחה יותר על סימולציות תלת מימד דרך סקריפט API של MATLAB
הוספת ביאורים (Anotations) דרך שליטה בסקריפט MATLAB לקבלת מידע וקבלת תחושה טובה יותר על התנהגות המערכת
קיימות יכולות נוספות חדשות עליהם אינני מפרטת במסגרת פוסט זה – במידה ותרצו לשמוע עוד, אתם מוזמנים ליצור אתנו קשר ולראות כיצד אנחנו יכולים לתרום לכם בנושא!
דוט נט היא פלטפורמה חופשית מבית חברת מיקרוסופט, מבוססת קוד פתוח ורב-פלטפורמות, המאפשרת פיתוח והרצת תוכנה. הפלטפורמה נועדה להחליף את NET Framework. ותומכת במגוון רחב של תוכנות שפותחו בסביבת NET Framework., בכפוף לכך שקוד המקור עבר התאמה לדוט נט.
שחרור NET Core. היווה מהלך מהפכני באסטרטגיה הריכוזית של "Microsoft" מפני שהוא מאפשר הרצת קוד שפותח עבור NET. לא רק על "חלונות" אלא גם על Linux ו-MacOS, מכשירים ניידים וכיוצא באלו. על ידי כך, למרות החיסרון של פגיעה אפשרית ברכש של מערכת ההפעלה "חלונות", למעשה מפצה על כך היתרון של הרחבת שוק היעד באופן משמעותי, של תוכנות שפותחו בארכיטקטורת NET. והיו נחלתם הבלעדית של משתמשי "חלונות".
אז לענייננו,
החל מהגירסא הבאה – למשתמשי הבטא תחילה, Altium Designer תעבורלשימוש ב-NET 6. ולא ב-NET Framework., וברצוננו להסביר את הסיבות מאחורי השינוי הזה וכיצד הוא יועיל לך כלקוח.
הסיבה העיקרית למעבר היא שמיקרוסופט רואה ב-NET Framework. מיושנת. למרות שמיקרוסופט תמשיך לתמוך בו במשך שנים רבות, היא לא תוסיף שום פונקציונליות או תכונות חדשות.
כל הפיתוחים והכלים החדשים יפותחו עבור משפחת NET Core. ש-NET 6. היא חלק ממנה.
כתוצאה מכך, המעבר יהיה נחוץ בשלב מסוים.
בנוסף, NET 6. מהיר בהרבה מ-.NET Framework. בבדיקות שצוותי אלטיום בעולם ערכו, schematic ו-Draftsman הראו שיפורים משמעותיים. תחומים רבים אחרים, כגון BOM, קומפילציה ויצירת ספריות, מציגים שיפורים גם כן כתוצאה מהמעבר.
NET 6. מאפשר למפתחים להיות פרודוקטיביים יותר וליצור פחות רגרסיות. מעבר ל-NET 6. תפתח נתיב לגרסת ה-NET. העדכנית ביותר, כגון NET 8. או 9, שהיא אפילו מהירה יותר ובעלת תכונות טובות יותר.
יש גם ספריות של צד שלישי שכבר לא תומכות ב-NET Framework, ויהיו יותר עם הזמן. כתוצאה מכך, נשתמש בזמן יקר למפתחים כדי לתמוך בהם בעצמנו.
לבסוף, איננו צריכים להתקין שום NET Framework.; אנחנו יכולים לאגד את NET 6. עם Altium Designer. פעולה זו תסיר את הבעיות שנגרמו מהתקנת NET Framework. וכאשר עדכוני Windows הפריעו.
במאמר זה, נחקור כיצד ליצור ווידג'ט 6WTags ולמנף את הגמישות של 6WTags לניתוח נתונים מתקדם ויעיל.
תובנות בעזרת 6WTags
האפשרויות בעזרת 6WTags בפלטפורמת ה-3DEXPERIENCE, מאפשרת למשתמשים לסנן נתונים.
6WTags אלה מייצגים שישה מימדים של סיווג מידע:
מי
מה
מתי
איפה
למה
איך
על ידי תיוג נתונים עם 6WTags רלוונטיים, משתמשים יכולים לארגן ולאחזר מידע בקלות.
הכוח של ווידג'ט ה 6WTags
6WTags Widget מאפשר למשתמשים לחדד את הנתונים שלהם על ידי ציון קריטריונים ספציפיים.
יכולת זו מאפשרת למשתמשים להתמקד בנתונים רלוונטיים ולחלץ תובנות חשובות מהכמויות העצומות של המידע הזמינות ב Dashboard שלכם.
תרחיש לדוגמה
בתפקידי כמנהל הפיתוח, אני צריך לנתח ולנטר ביעילות את המשימות שהוקצו והסטטוס שלהן.
כדי להשיג זאת, אני יוצר Dashboard, דומה לזה המוצג בתמונה, המאפשר סינון משימות לפי השם אליו הוקצו המשימות ועדיפות.
Dashboard כזה יקל על ניהול יעיל של המשימות ויספק תובנות בזמן אמת על הפרויקטים שלנו.
כדי ליצור ווידג'ט 6WTags עם משימות שיתופיות, נתחיל ביצירת Dashboard מתאים בעזרת השלבים הבאים:
הוספת Dashboard חדש:
הוספת Collaborative Task ל Dashboard שיצרנו:
כעט, ניתן להגדיר את מסנן WTags6.
לסנן משימות בהתבסס על המשתמש שהוקצה למשימות והעדיפות של כל משימה:
כדי לראות את הנתונים באופן מקסימלי, נתאים את הגודל ל Dashboard שיצרנו:
כעת, בהתבסס על בחירת שם המשתמש, אנחנו יכולים לראות את מצב המשימה הנוכחי של המהנדס שלי ואת עדיפות המשימה. לדוגמה, אם אני בוחר במשתמשים מסוימים, אוכל לראות את המשימות שלהם במצבי "To Do", "In Work" ו-"Completed" עם סטטוס עדיפות.
היופי בגישה זו הוא שהיא מבטלת את הצורך לנווט כל הזמן ב-6WTags לעבודה יומיומית.
זה מקטין את הזמן המושקע בבחירת 6WTags ומשפר את חווית המשתמש הכוללת בעת שימוש ב Dashboard ככלי פרודוקטיבי.
דוגמאות נוספות לשימוש ב-6WTags:
6WTAgs עם Product Explore:
ניתן ליישם תפיסה דומה לסינון נתונים על מכלול SOLIDWORKS לגבי ספקים, תהליך ייצור וכו'. על ידי שימוש באפשרות הצבע, ניתן להציג את ההרכבות שלכם בפורמט צבעוני כפי שמוצג בתמונה למטה.
6Wtags עם 3DSearch:
כדי לקבל תובנות לגבי מצב העבודה הנוכחי של המהנדסים שלכם בהתבסס על שלבי מחזור החיים של המוצר (למשל, בעבודה, קפוא ומשוחרר), אתם יכולים להוסיף ווידג'ט 6WTags לפי Maturity status.
כמנהל, זה יספק לי סקירה מקיפה של כל חלק ומצב הבשלות שלו בהתבסס על עבודת המהנדסים.
סיכום
השילוב של 6WTags עם Collaborative Tasks שיפר משמעותית את ניהול המשימות, Ts6WTags עם Product Explorer ו 3DSearch משפר את יכולות ניתוח הנתונים, מה שמאפשר למשתמשים להתאים אישית מסננים בהתאם לצרכים העסקיים הספציפיים שלהם.
אנו יכולים להשתמש בטכניקה זו במספר מקומות כדי לחדד את קריטריוני החיפוש לקבלת תובנות משמעותיות יותר. סינרגיה זו ממקסמת את הפוטנציאל של 6Wtags לסינון נתונים מדויק, קידום קבלת החלטות מושכלת ושיפור חווית המשתמש ב Dashboard שלכם.
https://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/6WTags-MAIN.jpg392796עקיבא ליטינסקיhttps://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/Systematics_Logo.pngעקיבא ליטינסקי2024-06-13 13:42:562024-06-13 13:42:576WTags על גבי פלטפורמת 3DEXPERIENCE – הקסם שבחיפוש
חברת Markforged מובילה בייצור מדפסות תלת ממד לחלקים חזקים ועמידים וזו אחת המוטיבציות העיקריות של בתי עסק לרכוש מדפסות מתוצרתה. השלב הראשון ביצירת חלקים חזקים עם מדפסות Markforged הוא בהגדרות ההדפסה ב-Eiger. בחירת ההגדרות משפיעה על התכונות המכניות והביצועים של החלק. זה ברור שהוספת חיזוק סיבים רציפים תחזק חלק בצורה משמעותית, אבל פחות ברור מה תהיה ההשפעה בהוספת דפנות חיצוניים (Outer walls) או הגדלת אחוז צפיפות המילוי (Infill). לקוחות מבקשים ליצור חלקים חזקים אך לא על חשבון עליה קיצונית בעלות החומר ובזמן ההדפסה. בסופו של דבר, הגדרות ההדפסה האידיאליות הן אלו שמייצרות חלק חזק שמודפס ביעילות – חלק שמאזן תכונות מכניות עם עלויות מינימליות ובזמן ההדפסה קצר.
ניתן להשתמש בכלי Simulation של Markforged כדי ללמוד כיצד שינויים בהגדרות ההדפסה משפיעים על ביצועי החלק, ולבצע אופטימיזציה למשך ולעלות ההדפסה. עם זאת, סימולציה דורשת לדעת מראש את מאפייני השימוש בחלק – כיצד החלק רתום וכיצד הוא מועמס כאשר הוא בשימוש – מידע שלעיתים קרובות אינו ידוע במדויק למשתמשים.
מה אם אפשר היה לשפר את ביצועי החלק מבלי להגדיר את תנאי ההעמסה מראש? ומה אם האופטימיזציה הייתה כל כך קלה שכל התהליך היה אוטומטי לחלוטין?
חלקים חזקים יותר – באופן אוטומטי
כדי להתמודד עם אתגר זה, Markforged פיתחה שיטה חדשה לניתוח ביצועי חלקים מודפסים שמסוגל להמליץ על הגדרות הדפסה שיהפכו את החלקים
שלך לחזקים יותר, תוך שמירה על עלויות וזמן הדפסה מינימליים.
החלק הטוב ביותר הוא שהתהליך הוא אוטומטי לחלוטין – אין צורך ב"אינפוט" של המשתמש כדי להשתמש בכלי. לאחר שתעלו חלק להדפסה ל-Eiger (הסלייסר של מארקפורג'ד) כלי ה-Performance Advisor ינתח אוטומטית את החלק וימליץ על הגדרות הדפסה. ההגדרות ישפרו את החוזק תוך כדי איזון ושאיפה לעלות חומר נמוכה ומשך הדפסה קצר. המשתמשים יכולים להחליט האם שיפור הביצועים מצדיקים את העלות הנוספת וזמן ההדפסה. ניתן להחיל את ההגדרות המומלצות בלחיצה אחת או להתעלם מהן ולהמשיך בתהליך העבודה ב-Eiger.
האם חלק שחזק ב-43% שווה 25 דקות נוספות של זמן הדפסה ועלות חומר של 0.40$? הבחירה בידיים שלך.
איך זה עובד?
הגיע הזמן לצלול ולהסביר את הטכנולוגיה מאחורי ה-Performance Advisor. המהנדסים של Markforged פיתחו אלגוריתם מבוססת פטנט כדי להתמודד עם האתגר של ביצוע ניתוח מכני מבני, מבלי לדעת מראש את תנאי ההעמסה והריתום של החלק. האלגוריתם מחשב את האופן שבו גיאומטריית החלק מושפעת מתנודות באופן טבעי של גיאומטריית החלק ומשמשות כדי לחקור את ההשפעה של הגדרות ההדפסה על ביצועי החלק.
התמונה למטה מציגה את הצורה האופיינית של מצב עצמי באנרגיה הנמוכה ביותר עבור חלק בצורת L. זו אחת הצורות שבהן חלק זה היה מתנודד באופן טבעי. תארו לעצמכם שאתם מדפיסים את החלק הזה ומכופפים אותו בידיים שלכם – סביר להניח שזו הצורה שהייתם מקבלים מכיוון שזו הצורה (או המצב) עם הכי פחות התנגדות לכיפוף. צורה זו מספקת ל-Performance Advisor מידע על האזורים של החלק הרגישים ביותר לעיוותים ולמאמצים ומאפשרת לו למצוא הגדרות הדפסה שהופכות את האזורים הללו לחזקים יותר.
צורת התנודה הטבעית באנרגיה הנמוכה ביותר של החלק. העיוות הוגזם מאוד כדי להדגיש את הצורה.
חישוב התדר העצמי של האנרגיה הנמוכה ביותר הוא הצעד הראשון. השלב השני הוא להפעיל תהליך אופטימיזציה על ידי למידת מכונה (Machine learning), שמקבל ציונים להגדרות ההדפסה באמצעות שלושה משתנים:
חוזק
עלות חומר
זמן הדפסה
הגדרות הדפסה שמדורגות עם ציון גבוה מבחינת הפרמטרים: חוזק, עלות מינימלית וזמן הדפסה מינימלי, נחשבות לאופטימליות. תצורות כאלה הן מה ש-Performance Advisor שואף להמליץ עליהן.
מגבלות המערכת
היכולות של Performance Advisor ישתפרו עם הזמן. בשלב זה אלו מגבלות הכלי:
חומר ההדפסה הנתמך על ידי המערכת הוא Onyx (PA6+CF).
שכבות מעטפת (Walls) ושכבות גג ורצפה (Roofs & Floors) הן הגדרות ההדפסה היחידות שעוברות שינוי.
תבנית המילוי הפנימי (Infill) היא משולשים (Triangles) וצפיפות המילוי המוגדרת כברירת מחדל נשמרת קבועה (37%).
ייתכן ש-Performance Advisor לא יוכל לנתח חלקים עם כמות פוליגונים גבוהה באופן חריג.
ניתוח חוזק מתקדם עם כלי Markforged Simulation
Performance Advisor הוא כלי מהיר וקל להשגת חלקים חזקים יותר, במיוחד כאשר מאפייני העמסה של החלק אינם ידועים מראש. עבור יישומים שבהם המידע הזה קיים, Simulation הוא הכלי המועדף.
עם Simulation, משתמשים מגדירים את תנאי הריתום והעמסה של החלק (המייצג את האופן שבו החלק מועמס בעולם האמיתי) ומחושב מקדם בטיחות המספק אומדן של חוזק החלק, בניגוד ליחס חוזק שמספק Performance Advisor. יתרה מכך, אם לחלק יש דרישות ספציפיות כגון מקדם בטיחות, ושקיעה מקסימלית מותרת, כלי ה-Simulation יכולה להתאים את הגדרות ההדפסה כדי לעמוד ביעדים הללו, תוך שמירה על עלות החומר ומשך ההדפסה למינימום.
האינפוט של המשתמש בשילוב עם Finite Element Analysis (FEA) המותאם לתהליך הייצור של טכנולוגיית הדפסה FDM, מביאים להערכות חוזק מציאותיות ומדויקות יותר בהשוואה ל-Performance Advisor.
Simulation אחראית על היישום של החלק בעולם האמיתי ומספקת תובנות מפורטות יותר בהשוואה ל-Performance Advisor.
ההבדלים העיקריים בין Simulation ל-Performance Advisor הם:
מקרה שימוש
Simulation דורשת הגדרת תנאי שירות החלק, כלומר התוצאות שנוצרו מבוססות על האופן שבו החלק ישמש בעולם האמיתי.
Performance Advisor אינו תלוי במקרה שימוש. המשמעות היא שיחס החוזק שמחושב אינו ספציפי לאופן ההעמסה של החלק.
חוזק
Simulation מחשבת מקדם בטיחות, שמציג את העומס בו החלק יתחיל להיכשל.
Performance Advisor מספק את שיעור שיפור החוזק ביחס לחלק עם הגדרות ברירת המחדל. הוא אינו מספק שום מידע על העומס שהחלק יכול לעמוד בו.
טכנולוגיה
Simulation מופעלת על ידי מנוע ניתוח אלמנטים סופיים (FEA), המותאם לשיטת הייצור של הדפסת חוט (FDM).
Performance Advisor משתמש במתודולוגיית ניתוח ממתינה לפטנט, המבוססת על התדר העצמי עם האנרגיה הנמוכה ביותר של החלק.
זמינות
Simulation זמינה בתוכנית המנוי Advanced Digital Forge.
Performance Advisor זמין ללא עלות לכל המשתמשים שיש להם מדפסת רשומה ב- Eiger online.
לסיכום, Performance Advisor מספק דרך מהירה וקלה להדפיס חלקים חזקים יותר, באופן אוטומטי וללא צורך באינפוט מהמשתמש. מכיוון שהוא מבטל את הצורך להגדיר את תנאי ההעמסה והריתום של החלק, הוא מביא את היתרונות של כלי סימולציה לכל לקוחות Markforged. בסופו של דבר, הוא מספק חלקים חזקים יותר תוך שמירה על איזון של עלויות הדפסה וזמן ההדפסה – הכל בלחיצת כפתור.
https://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/MF-MAIN.jpg392796גיא ירוסhttps://www.systematics.co.il/wp-content/uploads/Systematics_Logo.pngגיא ירוס2024-06-03 11:08:192024-06-03 14:28:26הכלי החדש של חברת Markforged Performance Advisor – חלקים חזקים יותר בלחיצת כפתור
SOLIDWORKS ELECTRICAL ROUTING מאפשר לנו לבצע את הפעולות הבאות:
לנתב את החוטים/כבלים/צמות באופן פשוט ומהיר בסביבה התלת ממדית.
להגדיר את החוטים השונים בכל כבל.
לבצע פיצולים וחיבורים באופן פשוט ומהיר.
להגדיר ציפויים ותוספות שונות בסביבה התלת ממדית.
להבין ולבדוק התנגשויות בין הכבלים לשאר הפרטים השונים בהרכבה בתוך SOLIDWORKS (כולל תוך התייחסות לקטרים המתקבלים בעקבות הגדרת החוטים השונים).
קבלת חיווי לרדיוס כיפוף מינימלי של החוטים בזמן החיווט שלהם.
הפקת שרטוטי ייצור עבור הכבלים והצמות (כולל פריסה וקבלת אורכים מדויקים).
להלן שלבי העבודה השונים:
מיקום מחבר (Connector) ראשון בסביבה התלת הממדית:
ברגע שמיקמנו את המחבר הראשון, המערכת מזהה אותו כרכיב חשמלי/אלקטרוני ומאפשרת לנו להגדיר את מסלול החיווט הראשוני:
מיקום שאר המחברים בסביבה התלת-ממדית (כל רכיב מזוהה ע"י המערכת ויוצא ממנו חוט עקרוני ראשוני):
ביצוע Auto-Route התחלתי, להגדרת הניטוב של החוטים/כבלים – פעולה זו מתבצעת ע"י הקלקה בנקודת התחלה ונקודת סיום בלבד. SOLIDWORKS Routingמבצע את החיבור בניהם (בשלב הראשוני, המסלול הקצר ביותר):
ניתן לקבוע פיצול כדי לחבר אליו חוטים נוספים:
גם פעולה זו מתבצעת בעזרת הקלקות פשוטות ולא דורשת עבודה מיוחדת (המערכת מחברת לבד את החוטים ללא צורך בעבודה כ Spline תלת-ממדי):
במידת הצורך, ניתן להוסיף רכיבי ניתוב כמו Cable Tie וכדומה:
את החוט/כבל ניתן להעביר בלחיצת כפתור דרך רכיבים אלה:
ניתן להמשיך להגדיר פיצולים וניתובים נוספים בהתאם לצורך:
בשלב זה קיבלנו כבל ראשוני של הניתוב וניתן לפתוח אותו בנפרד, לקבל אורכים, פריסה ונתונים נוספים.
בשלב זה, ניתן כבר לבחון את הצמה שהתקבלה, ולבצע את הפעולות הבאות:
התנגשות
אורכים
כמויות מחברים
שרטוט הצמה והפריסה.
ניתן גם להמשיך לשלבים נוספים כדי להגדיר את הצמה במלואה:
הגדרת חוטים וחיבורי פינים של המחברים:
לאחר הגדרה זו מתקבלים האורכים המדויקים של כל חוט והעובי בכל אזור בצמה:
כעט ניתן לבצע שרטוט ייצור מלא של הצמה שמכיל:
פריסת הצמה והאורכים השונים.
טבלה המפרטת בכל מחבר את חיבורי החוטים לפינים.
טבלת פירוט החוטים
BOM כללי שכולל גם את החוטים והאורכים הכלליים שלהם.
נתונים נוספים שניתן להוסיף לשרטוט
לסיכום:
SOLIDWORKS Electrical routing מאפשר לכם לבצע את ניתוב החוטים/כבלים/צמות בקלות ובמהירות (ללא צורך להשקיע זמן בעקומות תלת-ממדיות). ובנוסף, לקבל שרטוט ייצור של פריסת הקבל ואת נתוני הייצור השונים.
