Firma Penn-Troy Manufacturing wykorzystała rozwiązania do projektowania, symulacji, analizy CFD.
PENN-TROY MANUFACTURING, INC.
Firma Penn-Troy Manufacturing wykorzystała rozwiązania do projektowania, symulacji, analizy CFD, zarządzania danymi produktów i tworzenia
dokumentacji technicznej firmy SOLIDWORKS, aby skrócić cykle opracowywania produktów, poprawić jakość, zmniejszyć liczbę produkowanych
prototypów oraz poszerzyć ofertę specjalistycznych zaworów wodnych i przeciwwybuchowych zaworów bezpieczeństwa.
Wyzwanie:
Przyspieszenie procesu opracowywania zaworów wodnych i przeciwwybuchowych zaworów
bezpieczeństwa w celu rozszerzenia oferty produktowej i wypełnienia istniejącej luki na rynku.
Rozwiązanie:
Wdrożenie oprogramowania projektowego SOLIDWORKS Premium, oprogramowania
analitycznego SOLIDWORKS Simulation Professional (FEA) oraz SOLIDWORKS Flow
Simulation (CFD), aplikacji do zarządzania danymi produktów SOLIDWORKS Enterprise PDM
oraz oprogramowania do tworzenia dokumentacji technicznej SOLIDWORKS Composer.
Korzyści:
• Skrócenie cykli projektowania o 50 procent
• Zaoszczędzenie 40 000 – 50 000 USD na produkcji prototypów
• Zmniejszenie wagi zaworów o 10 procent
• Poprawienie jakości produktów
„Oprogramowanie SOLIDWORKS znacznie wyróżniało się pod względem intuicyjności obsługi na tle konkurencyjnych
rozwiązań” — twierdzi Mike Kafka. „Program działa zgodnie z moimi oczekiwaniami i jak dotąd sprostał wszystkim
postawionym mu zadaniom”.
REWOLUCJA NA RYNKU
Po wdrożeniu rozwiązań SOLIDWORKS firma Penn-Troy rozpoczęła rozszerzanie swojej oferty produktów, zwłaszcza
tych wytwarzanych przez oddział Bicera. Zaplanowano wprowadzenie bardziej zaawansowanych konstrukcji
drzwiczek serwisowych, niespotykanych dotychczas na rynku. Tak jak poprzednio, zawory Bicera byłyby
integrowane bezpośrednio w drzwiczkach serwisowych przekładni korbowej klientów, ale od teraz proces byłby
szybszy i bardziej dokładny, ponieważ firma mogłaby pracować z istniejącymi danymi CAD 3D dostarczonymi
przez klienta, a także weryfikować poprawność nowych konstrukcji zaworów za pomocą narzędzi do symulacji
marki SOLIDWORKS. Aby zapewnić klientom tę korzyść, pracownicy firmy Penn-Troy musieli uzyskać możliwość
pracy z różnorodnymi plikami projektów CAD 2D i 3D — a oprogramowanie SOLIDWORKS jest do tego doskonale przystosowane.
„Możliwość zintegrowania naszych zaworów w konstrukcjach drzwiczek, a następnie przetestowanie działania
zaworu oraz samych drzwiczek za pomocą programu SOLIDWORKS Simulation zachęca klientów do współpracy
z naszą firmą” — podkreśla Mike Kafka. „Narzędzia SOLIDWORKS pomogły nam wprowadzić tę nową metodę
pracy, a także całkowicie odmienić każdy aspekt procesu projektowania zaworów Bicera”.
Firma Penn-Troy Manufacturing, Inc. jest wiodącym producentem specjalistycznych zaworów do systemów
uzdatniania wody, zakładów oczyszczania ścieków oraz morskich silników wysokoprężnych. Oddział Troy Valve
Division wytwarza standardowe i niestandardowe zawory do zastosowań związanych z przesyłaniem wody i ścieków.
Oddział Bicera Valve Division tworzy przeciwwybuchowe zawory bezpieczeństwa do skrzyń korbowych, które
zapobiegają wybuchom w maszynowniach oraz pożarom wynikającym z zapłonu skrzyni korbowej.
Zawory Bicera biorą swoją nazwę od brytyjskiego stowarzyszenia ds. badań nad silnikami spalinowymi (ang.
British Internal Combustion Engine Research Association, BICERA). Stowarzyszenie wyjaśniło przyczynę wybuchu
w maszynowni, który spowodował śmierć 28 osób w 1947 roku. Był nią zapłon mgiełki oleju wydobywającej się ze
skrzyni korbowej. Firma Penn-Troy produkuje zawory przeciwwybuchowe Bicera od 1959 roku. Zawór zmniejsza siły
wewnętrznych naprężeń, gdy te osiągną określoną wartość progową, a wbudowana wewnętrzna mokra pułapka
ogniowa gasi ewentualne płomienie.
Do 2010 roku firma wytwarzała swoje produkty na podstawie dwuwymiarowych rysunków technicznych. Według szefa
działu inżynierii mechanicznej Mike’a Kafki zaostrzająca się konkurencja oraz decyzja kierownictwa dotycząca
zwiększenia inwestycji na badania i rozwój produktów, rozszerzenie oferty produktowej, a także zwiększenie
udziału w rynku, zmotywowały firmę do rozpoczęcia testów rozwiązań z zakresu projektowania 3D. „Dyrekcja
zdecydowała, że firma musi zwiększyć ofertę produktów, w związku z tym zdecydowaliśmy się na zakup narzędzi
z zakresu projektowania 3D, symulacji oraz opracowywania dokumentacji, które zapewniłyby nam możliwość wydajnej
realizacji tego zadania” — wspomina Mike Kafka.
Mike Kafka używał na studiach oprogramowania Pro/ENGINEER®, ale po prezentacji przeprowadzonej przez
dystrybutora Prism Engineering zasugerował swojej firmie inwestycję w oprogramowanie SOLIDWORKS®. Firma
Penn-Troy wybrała rozwiązania SOLIDWORKS ze względu na łatwość obsługi oraz szereg zintegrowanych narzędzi
projektowych i inżynieryjnych. Wdrożono oprogramowanie do projektowania SOLIDWORKS Premium, narzędzia
analityczne SOLIDWORKS Simulation Professional, narzędzia do analizy dynamiki płynów (CFD) SOLIDWORKS Flow
Simulation, aplikacje do zarządzania danymi produktów SOLIDWORKS Enterprise PDM oraz do tworzenia
dokumentacji technicznej SOLIDWORKS Composer™.
SYMULACJA SIŁ WYBUCHU
Penn-Troy wykorzystała oprogramowanie SOLIDWORKS Simulation Professional i SOLIDWORKS Flow Simulation
do przeprowadzenia symulacji sił wybuchów, co pozwoliło jej udoskonalić konstrukcję zaworu Bicera. Firma może
symulować wpływ wybuchu w skrzyni korbowej na konstrukcję oraz wibracje — ustalić, które śruby ulegną
zniszczeniu jako pierwsze, określić środek rezonansu i zidentyfikować miejsca, w których trzeba dodać
wzmocnienia lub pogrubić element.
Oprogramowania SOLIDWORKS Flow Simulation pozwala analizować zachowanie – podczas eksplozji – porowatego
spieku metalowego zastosowanego w konstrukcji zaworu. Korzystając z symulacji, zmniejszono liczbę wykonywanych
prototypów, oszczędzając od 40 000 do 50 000 USD rocznie, zredukowano wagę zaworu o 10 procent ,
oszczędzając materiał, a także zwiększono wytrzymałość zaworu, jednocześnie tworząc konstrukcje cechujące się
większą trwałością.
„Narzędzia dostępne w oprogramowaniu SOLIDWORKS Simulation pozwoliły nam zaoszczędzić tysiące dolarów” —
zauważa Mike Kafka. „Korzystając z nich, przeprowadziłem symulację przepływu płynów w sześciu rożnych
konfiguracjach, aby wypracować konstrukcję zaworu, która najlepiej odprowadza gazy wydechowe z zachowaniem
równomiernego rozproszenia przepływu. Oprogramowanie SOLIDWORKS Simulation pozwoliło nam także szybko
przygotować nowe rozmiary zaworów z serii Troy bez tworzenia dużej liczby prototypów, ponieważ z jego
pomocą obliczyliśmy naprężenia i obciążenia wywierane na nowe produkty przez różne momenty obrotowe
i ciśnienia przepływu”.
WYKORZYSTANIE DANYCH CAD POZWALA OSZCZĘDZAĆ CZAS I PIENIĄDZE.
Firma Penn-Troy nie tylko wykorzystuje dane CAD 3D w symulacjach projektów, ale także stosuje oprogramowanie
do tworzenia dokumentacji technicznej SOLIDWORKS Composer, które znacząco upraszcza proces aktualizacji
jej witryny internetowej oraz katalogu produktów. „W rozwiązaniach SOLIDWORKS doceniamy możliwość
zaoszczędzenia ogromnych ilości czasu i pieniędzy na późniejszych etapach produkcji” — twierdzi Mike Kafka.
„Dzięki oprogramowaniu SOLIDWORKS możemy zrealizować więcej zamówień, obsłużyć więcej klientów i wyprodukować
więcej wyrobów bez konieczności zwiększania zatrudnienia” — dodaje. „Bez tego oprogramowania nie mógłbym
wykonywać swojej pracy”.
Z pomocą oprogramowania SOLIDWORKS Simulation Professional i SOLIDWORKS Flow Simulation firma Penn-Troy Manufacturing
przeprowadziła symulację wpływu obciążeń konstrukcyjnych, wibracji oraz eksplozji na konstrukcje zaworów bezpieczeństwa Bicera,
zmniejszając wagę swoich produktów oraz koszty tworzenia prototypów.
Odwiedź stronę Penn-Troy Manufacturing, Inc.
Skontaktuj się z nami aby uzyskać wersję demo pakietu SolidWorks.
SolidWorks Case Study.