Challenge

Mikroskobik düzeyde, yenilikçi mikroakışkan sistemlerini daha doğru ve verimli şekilde geliştirme.

Solution

SOLIDWORKS Professional tasarım ve SOLIDWORKS Premium tasarım ve analiz yazılımlarını, SOLIDWORKS Simulation Premium ve SOLIDWORKS Flow Simulation analiz uygulamalarını ve SOLIDWORKS Enterprise PDM ürün veri yönetimi sistemini kullanma.

Results

  • Tasarım döngüleri yüzde 50 kısaltıldı
  • Prototip oluşturma gereksinimleri %90 azaltıldı
  • Alet geliştirme süresi 6 ila 8 hafta kısaltıldı
  • Akışkan basıncı kapasitesi 500'den 30.000 psi değerine yükseltildi

Laboratuvarda örnek işleme zorlukları, IDEX® Health & Science'ta yeniliği teşvik ediyor. IDEX Corp. bünyesinde yer alan IDEX Health & Science; sıvı kromatografları, kütle spektrometreleri ve DNA analiz sistemleri gibi karmaşık laboratuvar cihazlarını destekleyen valfler, pompalar, manifoldlar, bağlantı elemanları, enjektörler ve borulama sistemlerini içeren duyarlı mikroakışkan sistem bileşenleri üretiyor.

Mekanik Tasarım Mühendisi Kevin Longley'ye göre, oldukça rekabetçi olan laboratuvar pazarında işleme hacmini maksimum düzeye çıkarmak kritik öneme sahip. Longley, konuyla ilgili şunları söylüyor: "Laboratuvarlar ne kadar yüksek işleme hacmi elde edebilirse o kadar çok para kazanır. Sütun kromatografisinde daha fazla örnek kullanmak için yüksek basınçtan faydalanarak işleme hacmini artırıyorlar. Yüksek basınçlı sıvı kromatografisi valflerinin ilk örnekleri 500 psi civarındaydı. Bugün IDEX bünyesinde geliştirdiğimiz Rheodyne® valflerse 30.000 psi kapasiteye sahip. İşleme hacmini artırmak ve laboratuvarların ekipmanları daha ekonomik bir şekilde satın almasını sağlamak için cihazlar bazen 0,1 mikrolitreye varabilen çok küçük hacimlerde aşırı yüksek basınçlara ulaşabiliyor."

Firma mühendisleri, mikroakışkan atılımları gerçekleştirmek için entegre tasarım ve analiz araçlarına erişim ihtiyacı duyuyordu. IDEX, 2001 yılında Pro/ENGINEER® yazılımından entegre SOLIDWORKS çözümlerine geçmeye karar verdi. Longley, şu açıklamayı yapıyor: "IDEX, hem kullanımı kolay olup eğitime imkan tanıdığı hem de çok güçlü yapısal analiz ve sıvı akışı analizi araçları sunduğu için SOLIDWORKS çözümlerini standart olarak belirledi. SOLIDWORKS ile yazılımı fark etmiyorum bile. Beni yavaşlatmıyor veya karmaşık işler yapmaya zorlamıyor. Sadece yaptığım işlerin bir uzantısı gibi."

IDEX; SOLIDWORKS Professional tasarım ve SOLIDWORKS Premium tasarım ve analiz yazılımı, SOLIDWORKS Simulation Premium ve SOLIDWORKS Flow Simulation analiz uygulamaları ve SOLIDWORKS Enterprise PDM ürün veri yönetimi sistemi için toplam 120 lisans edindi. "SOLIDWORKS çözümleri son derece sezgiye uygun olduğu için araçlar yerine tasarımlarımıza odaklanabiliyoruz. Bu da bizim daha doğru tasarımlar geliştirmemize ve aynı zamanda geliştirme süreçlerimizi düzenlememize olanak sağlıyor," diyor Longley.

Olacakların simülasyonu

IDEX tasarımlarının karmaşıklığı arttıkça, SOLIDWORKS Simulation ve SOLIDWORKS Flow Simulation araçlarına olan bağlılığı da arttı. Longley şu hususların üzerinde duruyor: "İşlerimizin büyük kısmını manuel olarak yapmak neredeyse imkansız. Kullandığımız boruların dış çapı 0,031 inç ancak iç çapı 0,004 inç. Bu kadar dar geçişlerde ve sistemden son derece küçük miktarlarda yüksek basınçlı sıvı akışı olduğunda simülasyon şart. Karıştırma süreçleri ve yapısal sonlu eleman analizi (FEA) gerektiren ürünlerde ise akış analizleri yürütüyoruz."

Longley sözlerine şöyle devam ediyor: "Valflerimiz onları ayıracak kadar yüksek kuvvetlere maruz kalıyor. Bu nedenle projedeki her bağlantı üzerinde sonlu eleman analizi gerçekleştirmemiz gerekiyor. Prototip oluşturma öncesinde tasarımın dayanıklılığından emin olmak için analizleri kullanıyoruz. Bu işlem, ürettiğimiz her valf için uygulanıyor. Tasarım sürecimiz kapsamında SOLIDWORKS Simulation'ı kullanarak geçmişte ihtiyaç duyduğumuz prototip döngülerini %90 oranında azaltıyoruz."

Tasarım sürecimiz kapsamında SOLIDWORKS Simulation'ı kullanarak geçmişte ihtiyaç duyduğumuz prototip döngülerini %90 oranında azaltıyoruz.

Kevin Longley
Mekanik Tasarım Mühendisi

Zamandan tasarruf ve veri yönetimi

IDEX, SOLIDWORKS çözümlerini kullanarak tasarım döngüsünü %50 kısalttı ve yeniliği artırdı. IDEX, SOLIDWORKS simülasyon araçlarının yanı sıra SOLIDWORKS tasarım konfigürasyonu özellikleri ile de zamandan kazandı.

"Ürünlerimizin %99'u bileşenler olduğu için konfigürasyonlar çok işimize yarıyor," diyor Longley. "Valflerimizin sıvı çıkan kısmında bir statör bulunuyor. Statörün gövdesi aynı kalsa da birçok port konfigürasyonuna sahip olabiliyor. Bazılarında 2, bazılarında 25 port bulunuyor ve deliklerin açıları da çok farklı olabiliyor. Konfigürasyonlar sayesinde, ilk tasarımdaki tüm potansiyel konfigürasyonları etkili bir şekilde modelleyebiliyoruz ve bu da zaman tasarrufu sağlıyor."

Firma, ürünlerin tasarım verilerinin yönetiminde iyileştirmelere gitmek için de SOLIDWORKS Enterprise PDM sistemini kullanmaya başladı. Longley sözlerine şunları ekliyor: "SOLIDWORKS Enterprise PDM çözümünü tamamen benimsediğimizde zamandan daha da fazla tasarruf sağlamayı bekliyoruz. PDM sistemiyle tüm tasarım verileri parmaklarınızın ucunda. Kasanızda oturum açmanız ve modelinizi seçmeniz yeterli."

Hassas boru tesisatı

SOLIDWORKS, üretim süresi ve üretim maliyetlerinden de tasarruf sağladı. Longley, SOLIDWORKS Routing ile son derece küçük ölçekli paslanmaz çelik boruların üretimi için büküm yarıçapı üzerinde XYZ koordinatlarını yakalayan bir büküm dosyası oluşturabiliyor. Bu özellik, IDEX'in manuel şablon ve fikstürler yerine otomatik boru bükme teknolojisinden faydalanmasını sağlıyor.

"Manuel yaklaşım aylar sürerdi," diyor Longley. "Yalnızca şablonların üretimi bile 6-8 hafta sürüyor. SOLIDWORKS Routing'i kullanarak boruları bir hafta içerisinde hazırlayabildik. Bu, SOLIDWORKS kullanarak teslim sürelerimize uyabilmemizin örneklerinden yalnızca biri."