CFD-SIMULERINGER GIVER DYREBAR INDSIGT, SOM MANGE GÅR GLIP AF

11. maj 2018

Med den rigtige viden og tilgang kan virksomheder opnå kortere udviklingstid og spare penge

Af Jacob Mac Rygaard, civilingeniør og CFD-ekspert hos Kirkholm Maskiningeniører

Den danske industri udvikler konstant produktionsudstyr, vindmøller, måleudstyr, ventiler, pumper, medicin, fødevarer, transportmidler og mange andre produkter for enorme summer. Uanset hvilken virksomhed, der er tale om, er det altid vigtigt, at det endelige produkt er optimalt på alle fronter – for fejl og nedbrud koster. Derfor er prototyper og test nødvendige.

Men hvor mange prototyper har man råd og tid til at lave? Det er væsentlige parametre, der spiller ind i en udviklingsproces. Hvis der ikke er tid og råd til at teste prototyper, arbejder udviklere konservativt, da der ikke er plads til fejl. Man gør, som ”man plejer” – og tager altså museskridt i stedet for tigerspring. Det er ikke innovation, og man rykker ikke grænserne for, hvad der er muligt.

GIV PLADS TIL AT TÆNKE UD AF BOKSEN MED CFD-ANALYSER

Men man kan give plads til kreativiteten i udviklingsproces på en anden – og billigere – måde med få prototyper. Computational fluid dynamics– eller CFD-simuleringer giver en unik mulighed for at analysere strømninger eller ”flow” på en måde, som ellers kræver dyrt måleudstyr, tidskrævende test og efterfølgende databehandling. Hvis CFD inddrages tidligt i udviklingsprocessen, kan design og ændringer vurderes og evalueres løbende, og kritiske parametre kan lokaliseres og optimeres. På den måde kan CFD-resultaterne bruges som et validt grundlag for øvrige beslutninger, der skal tages i udviklingen. Man kan altså ved hjælp af CFD øge sin viden om produktet og opnå en kortere udviklingstid, samtidig med at man sparer penge set over hele udviklingsperioden.


Min mission som ingeniør er at gøre værktøjet CFD tilgængeligt og relevant for flere. I min optik giver brugen af CFD-simuleringer mening for mange virksomheder i kortere eller længere perioder. Mange ved ikke nok om potentialet i CFD-simuleringer, og det betyder, at værktøjet ofte slet ikke bliver taget i betragtning. Hvis det endelig gør, anses det som et dyrt værktøj. Selv om det ikke er gratis at anvende CFD i en udviklings- eller troubleshooting-proces, vil det i mange tilfælde være en god investering. Uanset om man udfører CFD-simuleringerne in-house eller bruger eksterne specialister, vil man kunne spare tid og udgifter til prototypetest, og virksomhedens endelige produkt vil kunne opnå større værdi for virksomhedens kunder.


ET GODT VÆRKTØJ – MEN DET KRÆVER DE RETTE KOMPETENCER AT BRUGE DET OPTIMALT 

Nedenstående tre udsagn er jeg stødt på fra tid til anden:


”Vi har prøvet at bruge CFD konsulenter, men vi fik ikke noget ud af vores penge”

”CFD giver forkerte resultater i forhold til vores prototypetest”

”Vi kan ikke simulere vores systemer – de er alt for komplekse”


De er formentlig sande, men de kræver også en dybere forklaring. Skal man have det optimale ud af CFD-simuleringer, kræver det de rigtige kompetencer og et godt samarbejde. De store kommercielle CAD-programmer har efterhånden alle et CFD-modul, hvor man med få klik og en begrænset viden om CFD og fluid-mekanik kan lave flotte, farverige CFD-billeder. Men billederne eller analyserne skal naturligvis afspejle virkeligheden for, at de er brugbare. Derfor er man nødt til at vide, hvad man har med at gøre.


CFD kan ikke erstatte eksperimentelle test – CFD og test skal supplere hinanden for på den måde at validere resultaterne. Der er en tendens til at tro, at eksperimentelt opnåede resultater er mere korrekte end CFD-simuleringerne. Men oftest er det nødvendigt at lave antagelser både ved eksperimentelle test og CFD-simuleringer.


CFD som et værktøj er i konstant udvikling. Det, der ikke er muligt i dag, kan måske lade sig gøre i morgen. Vi arbejder os hen imod, at vi kan simulere mere og mere komplekse systemer.


DET GØR FAKTISK EN FORSKEL

I mit daglige arbejde hos Kirkholm Maskiningeniører har jeg de bedste forudsætninger for at arbejde i dybden med CFD-simuleringer. Ofte møder jeg nye udfordringer og problemstillinger, hvor CFD kan gøre en forskel. Blandt andet har jeg været med til at hjælpe en større virksomhed ind i CFD-verdenen. I deres branche blev de first movers i forhold til brug af CFD i deres udviklingsproces. Det kom til at betyde, at de kunne sælge endnu bedre produkter på verdensmarkedet – og nøjes med at bygge én prototype.


Så skal alle bare kaste sig ud i at bruge CFD? Ikke nødvendigvis. Man skal vurdere, om CFD er det rette værktøj til at løse en specifik problemstilling. Men jeg mener, at langt flere bør overveje at inddrage CFD og evt. tage kontakt til en CFD-ekspert for at få en kompetent vurdering. Først og fremmest skal CFD kunne skabe en merværdi for virksomhederne.


Læs mere om CFD her.


NTO_Nicolai Tolstrup_Kirkholm jul
Af Nicolai Tolstrup 22. december 2022
Året 2022 er ved sin ende og CSO Nicolai Tolstrup ser tilbage på et år, hvor krig og en (glemt?) klimakrise har fyldt og hvad fremtiden ser ud til at byde på for Kirkholm Maskiningeniører A/S
Af mj 31. juli 2018
Slip for omkostninger til ferie og møder, kom effektivt i mål – og vink farvel, når opgaven er løst. Pengene fosser ud af kassen, så snart en konsulent træder ind ad døren. Sådan lyder fordommen, når snakken går på konsulenter. Timeprisen alene kan virke afskrækkende, men i mange tilfælde kan det lønne sig at benytte en ingeniørkonsulent frem for at ansætte en fast medarbejder. REGN DET HELE MED Når du bruger en ingeniørkonsulent, får du fleksibilitet, specialistviden og effektivitet – og alt sammen på dine præmisser. Når du ikke længere har et behov, kan du vinke farvel med det samme. Det er en stor økonomisk fordel, hvis arbejdsmængden og projekterne er varierende. Groft sagt har en ingeniørkonsulent kun ét formål: at nå i mål med dit projekt – sikkert og til den aftalte deadline. Indgår du i et ansættelsesforhold med en fast medarbejder, er løn, ferie og pension faste udgifter. Men dertil kommer sygedage, barnets første sygedag, møder, kurser osv. Det er alle faktorer, der også skal tælles med i regnestykket, når du sammenligner prisen på en konsulent og en fast medarbejder. DEN BED STE LØSNING? Alle virksomheder er forskellige, og der er findes ingen ”one size – fits all”-løsning. Ved du, at der er tale om en permanent stilling, er den bedste løsning højst sandsynligt at bruge ressourcer på at ansætte og oplære en fast medarbejder. Hvis det er muligt at opstøve den rette ingeniør. Er behovet mere afgrænset, er der god grund til at kigge efter en kvalificeret konsulent. STÅR DU I ET “MEDARBEJDER VS. KONSULENT”-DILEMMA, SKAL DU OVERVEJE FØLGENDE: Hvad er projektets varighed og omfang? Er du i en projektvirksomhed, kan der være udsving, der gør behovet for bemanding varierende. Hvilke kompetencer er der behov for? Måske skal der en specifik kompetence til det forestående projekt, mens det næste kræver en anden kompetence. Hvad er betydningen af time-to-market? En rekrutteringsproces tager tid – er det vigtigt at komme i gang her og nu for, at projektet skrider fremad som planlagt, kan en konsulent være en fordelagtig løsning.