tj. besplatni softveri za inženjerske proračune
Po kvalitetu danas su CAE softveri slobodnog i otvorenog koda u potpunosti sustigli svoju komercijalnu konkurenciju.
Obe vrste softvera pokrivaju slične oblasti proračuna (čvrstoća, linearni i nelinearni problemi, prenos toplote, numerička mehanika fluida (CFD)...), a slična im je i tačnost, mogućnosti, brzina, način rada... Ako pogledamo sve vrste besplatnih softvera, slobodno možemo reći da je stanje u oblasti inženjerskih proračuna jedno od najboljih - postoji veliki broj besplatnih CAE paketa i solvera (MKE, MKZ, MKR rešavača), lako su dostupni, neki od njih pružaju iste mogućnosti kao komercijalni, iza njih stoje velike zajednice korisnika...
U prošlosti su CAE paketi bili basnoslovno skupi, koristili su ih samo profesionalci i eksperti, a za njihov rad su kupovani veoma jaki i skupi računari. Danas su oni besplatni i dostupni svima, moguće ih je instalirati na neograničeni broj računara, a same proračune je moguće obaviti čak i na malo jačem kućnom računaru.
Ranije su se CAE softveri slobodnog i otvorenog koda uglavnom povezivali sa akademskom zajednicom, međutim intenzivni razvoj ovih softvera im je omogućio značajni prodor u veliki broj naučno tehnoloških oblasti poput energetike, vazduhoplovstva, auto industrije, građevine... Pošto je njihov kvalitet dostigao nivo komercijalnih softvera, slobodno možemo smatrati da je za veliku većinu preduzeća ulaganje u komercijalne CAE pakete nepotrebno trošenje novca.
Napomene za početnike:
CAE sistemi (Računarom podržan inženjering, eng. Computer Aided Engineering, rus. Системы инженерного анализа, системы автоматизации инженерных расчётов) su raznovrsni softverski proizvodi koji koriste numeričke metode (MKE, MKZ i MKR) za procenu kako će se virtuelni geometrijski 3D model nekog proizvoda ponašati u realnim uslovima rada. Jednostavnije rečeno, pomoću CAD sistema se modelira virtuelni prototip proizvoda, a pomoću CAE sistema se u računaru analiziraju njegove fizičke osobine čime se izbegava potreba za skupim eksperimentima. U današnje vreme CAE softveri služe za rešavanje problema iz gotovo svih inženjerskih oblasti: čvrstoća, prenos toplote, numerička mehanika fluida, oscilacije, stabilnost, zamor, elektromagnetizam, seizmičke pojave, simulacije proizvodnje u kalupovima itd.
Metoda konačnih elemenata (MKE) je numerička metoda za rešavanje diferencijalnih jednačina kojima se opisuju fizičke pojave u raznim oblastima inženjerstva. Na engleskom jeziku se ona naziva Finite element method, a softveri koji obavljaju MKE proračune se zovu FEM softveri. Na ruskom jeziku se metoda konačnih elemenata naziva Метод конечных элементов, a softveri МКЭ программное обеспечение. Pored Metode konačnih elemenata, često se za proračune koriste i Metoda konačnih zapremina MKZ (eng. Finite volume method (FVM), rus. Метод конечных объёмов (u ruskoj literaturi метод контрольных объёмов) i Metoda konačnih razlika MKR (eng. Finite Difference Method - FDM, rus. Метод конечных разностей).
Softveri slobodnog i otvorenog koda se na egleskom jeziku nazivaju skraćeno FOSS softveri – Free and open source software. U Srbiji se retko koristi termin Softveri slobodnog i otvorenog koda i umesto njega većina ljudi kaže samo besplatni softveri. Na ruskom jeziku se FOSS softveri nazivaju Свободное и открытое программное обеспечение.
Danas je teško zamisliti razvoj novih proizvoda bez pravljenja njihovog virtuelnog geometrijskog modela i korišćenja raznih računarom podržanih tehnologija (CAx softveri). Proračuni fizičkih svojstava novog proizvoda su jedna od najbitnijih aktivnosti tokom njegovog projektovanja i konstruisanja, tako da su CAE softveri među najbitnijim CAx tehnologijama. Razlog tome je veoma jednostavan - greške tokom projektovanja proizvoda neuporedivo više koštaju od ostalih grešaka koje mogu nastati tokom životnog ciklusa nekog proizvoda. CAE i CAM softveri su zbog svoje važnosti odavno postali sastavni delovi većine 3D CAD paketa koji se zbog toga često nazivaju CAD/CAM/CAE softveri.
Komercijalni CAE softveri mogu da koštaju i preko 10000$ po licenci (radnom mestu), a na ovu cenu treba dodati održavanje i obuku. Zbog ovakve cenovne politike velikih proizvođača komercijalnih CAE paketa, ovu vrstu softvera su ranije mogli sebi priuštiti samo preduzeća sa dovoljno velikim profitima. Slobodno se može reći da je ovo bila jedna vrsta nelojalne konkurencije, pošto proračuni mogu veoma uticati na kvalitet i cenu nekog proizvoda ili konstrukcije.
Na sreću pojava besplatnih CAE paketa je preokrenula ovo stanje. Sada su male firme na ovom polju postale ne samo konkurentne sa velikim, već su i velike kompanije iz zahtevnih branši industrije (vazduhoplovstvo, automobilska industrija...) počele da koriste CAE softvere slobodnog i otvorenog koda. Takođe, veliki broj kreativnih i pametnih pojedinaca je dobilo pristup ovim moćnim softverskim alatima, nivo obučenosti pojedinaca je porasta, kompanije ne moraju više da zavise od proizvođača komercijalnih CAE softvera, kvalitet i bezbednost proizvoda je povećan...
Razvoj besplatnih CAE softvera slobodnog i otvorenog koda je izuzetno bitan, on ne samo da eliminiše finansijske barijere, već i ubrzava inovacije pošto veliki broj inženjera, studenata, entuzijasta..., mogu korišćenjem ovih moćnih softverskih alata poboljšati svoje proizvode, projekte, pronalaske i ideje. Alati su besplatni, mogućnosti su profesionalnog nivoa, jedina ograničenja su sposobnosti korisnika. Besplatni CAE softverski paketi su danas postali značajna konkurencija ne samo samostalnim CAE paketima (Ansys, MSC Nastran, Abaqus, LS-Dyna, Adina...) već i CAE softverima koji su integrisani unutar velikih 3D CAD paketa kao što su T-Flex, Kompas 3D, ZW3D, Catia, NX, Solid Works, Solid Edge, ...
U Srbiji se obično inženjeri sa CAE softverima prvi put sretnu tokom studija ili kada se zaposle. Na žalost u oba ova slučaja oni se najčešće sretnu sa komercijalnim CAE programima, svaka čast izuzecima.
Namera mi je da ovu situaciju bar malo ispravim, a prvi korak u tom pravcu je ova moja mala pisanija. Nadam se da ću pomoću nje sa besplatnim CAE paketima upoznati što više firmi, inženjera, studenata... Pogotovu se nadam da će ovaj tekst biti od koristi onima koji tek počinju da se interesuju za proračune ili onima koji traže odgovarajući softver za sebe ili svoju firmu.
Ako ste početnik upamtite jednu bitni stvar - nećete postati bolji inženjer ako koristite najskuplji ili najpoznatiji CAD/CAM/CAE softver, dobrog inženjera čini znanje i iskustvo, a softver je samo alatka koja automatizuje njegove aktivnosti.
Razlika između FOSS i besplatnih softvera
Pre nego što krenem dalje možda ne bi bilo loše da razjasnim razliku između FOSS (softvera slobodnog i otvorenog koda) i besplatnih softvera.
FOSS softveri (Free and open source software) – Za neki softver kažemo da je slobodnog i otvorenog koda ako korisnici imaju pravo da:
koriste softver u bilo koju svrhu,
pristupe njegovom kodu da bi ga proučili ili prilagodili svojim potrebama,
distribuiraju kopije programa drugim korisnicima kako bi im pomogli, ili distribuiraju svoje poboljšane verzije programa drugim korisnicima kako bi cela zajednica mogla imati koristi od napravljenih izmena.
Postoji nekoliko tipova FOSS licenci: GNU GPL, GPL, LGPL, BSD, MIT..., a glavne razlike među njima se uglavnom odnose na način širenja, tj. distribuiranja. Ograničenja u licencama imaju za cilj sprečavanje širenja modifikovanih programa sa manjim pravima u poređenju sa originalnom licencom. Na primer, ako modifikujete neki FOSS softver i želite ga takvog distribuirati, u zavisnosti od vrste FOSS licence moraćete i vi otvoriti kod koji ste napisali, izmene će morati biti pod istom licencom kao originalni softver, moraćete da dozvolite modifikovanje Vašeg koda, dozvoliti ili zabraniti korišćenje biblioteka koje nisu FOSS itd.
Besplatni softveri (Free software) – Besplatni softveri su uglavnom «narodski» naziv za programe koje ne morate platiti da bi ste ih koristili. Ovaj termin ne definiše da li imate pristup izvornom kodu, načine distribuiranja, pravo na modifikovanje..., pojam besplatni nije zvanični naziv licence u kojoj su definisana prava korišćenja softvera, već samo pojam koji govori da se za softver ništa ne plaća.
Komponente CAE softvera
Bez obzira da li su besplatni ili komercijalni, softveri za inženjerske proračune se obično sastoje od 3 glavne komponente.
Predprocesora – Predprocesor je zadužen za pripremu proračuna t.j. za postavljanje fizičkog modela problema koji treba proračunati. U predprocesoru se definiše geometrija problema (uvoz geometrijskog 3D modela ili njegovo modeliranje, pravljenje mreže), granični uslovi (zadavanje oslonaca, zadavanje opterećenja itd.), zadaje materijal itd.
Solvera tj. Procesora (a što da ne Rešavača ili Algoritama za rešavanje) – Solver je zadužen za numeričko rešavanje modela fizičkog problema koji je definisan u predprocesoru. Solvere možemo podeliti na osnovu vrste numeričke metode koju koriste: (Metoda konačnih elemenata - MKE, Metoda konačnih zapremina - MKZ, Metoda konačnih razlika - MKR itd.) ili na osnovu vrste fizičkih problema koje mogu da reše: čvrstoća, prenos toplote, mehanika fluida, sopstvene oscilacije, elektromagnetizam, zamor...
Postprocesor – Postrocesor je zadužen za prikaz, odnosno vizualizaciju rezultata proračuna.
Kasnije ću podrobno nabrojati većinu značajnih CAE softvera slobodnog i otvorenog koda, a ovde ću samo naglasiti da je trenutno stanje sa ovim softverima odlično - postoje besplatne varijante svih komponenti CAE softvera, postoje besplatni CAE paketi u kojima su objedinjene sve tri komponente, a ako ste ekspert u ovoj oblasti imate čak i mogućnost da samostalno kombinujete komponente kako Vam odgovara.
Pored gore pomenute tri komponente, CAE softveri mogu imati i dodatne koje im povećavaju mogućnosti, poboljšavaju kvalitet i ubrzavaju rad, npr. uvoz raznih 3D CAD formata datoteka, odvijanje proračuna na velikom broju jezgara mikroprocesora (paralelni proračuni), optimizacija mreže, paralelne simulacije više oblasti proračuna, mogućnost Python programiranja...
Prednosti i mane CAE softvera slobodnog i otvorenog koda
Pošto u svetu ništa nije crno ili belo tako i CAE softveri slobodnog i otvorenog koda imaju prednosti i mane u odnosu na svoju komercijalnu konkurenciju.
Prednosti CAE softvera slobodnog i otvorenog koda
Besplatne licence - Za razliku od komercijalnih CAE softvera koji mogu da budu veoma skupi, CAE softveri slobodnog i otvorenog koda su potpuno besplatni, možete ih slobodno preuzeti na internetu i instalirati na bilo koji računar. Na ovaj način je mogućnost obavljanja veoma složenih proračuna omogućena i malim firmama, individualnim ekspertima, startapovima, firmama na početku njihovog postojanja, studentima, entuzijastima... Naziv CAE softveri slobodnog i otvorenog koda se često skraćuje na CAE FOSS softveri ili besplatni CAE softveri.
Zajednica - Iza FOSS softvera obično stoji velika i veoma aktivna zajednica korisnika koja nije zadužena samo za pisanje programskog koda, već i za izradu dokumentacije, video uputstava, pomoć na forumima, ispravku grešaka, prevođenje softvera na druge jezike, pisanje raznih vrsta makroa i skripti... Aktivne zajednice korisnika i programera podstiču kontinuirano poboljšanje, razmenu znanja i brzo prilagođavanje novim izazovima. Vodeći CAE FOSS softveri imaju velike i aktivne zajednice korisnika.
Tačnost - U današnje vreme za brojne uobičajene inženjerske analize (čvrstoća, numerička mehanika fluida, prenos toplote, linearne/nelinearne analize...) MKE, MKZ i MKR rešavači (solveri) pružaju uporedivu tačnost sa komercijalnim alternativama.
Pristup kodu - CAE programi slobodnog i otvorenog koda dozvoljavaju uređivanje i modifikaciju originalnog, a takođe i dodavanje sopstvenog koda. Na ovaj način bilo koji korisnik može doprineti softveru tako što će mu poboljšati mogućnosti, ispraviti greške, optimizovati kod, prilagoditi ga svojim potrebama, integrisati ga sa drugim softverima... I posle svih tih promena, softver i dalje ostaje slobodnog i otvorenog koda.
Fleksibilnost i mogućnost prilagođavanja - FOSS CAE softveri omogućavaju korisnicima veliku fleksibilnost: moguće ih je prilagoditi sopstvenim potrebama i procedurama, integrisati sa drugim softverima, međusobno kombinovati njihove komponente...
Python programiranje - Većina CAE programa slobodnog i otvorenog koda poseduje Python API pomoću kojeg korisnici sa znanjem programiranja mogu ove softvere automatizovati, prilagoditi ili integrisati sa svojim radnim procesima. Moguće je napraviti svoje šablone (template), automatizovati zadatke koji se ponavljaju, simulirati familije delova i sklopova, stvarati sopstvene unapred definisane izveštaje, povezivati sa sopstvenom bazom znanja... Ove mogućnosti mogu u velikoj meri povećati produktivnost CAE softvera.
Napomena: API je skraćenica za programski interfejs aplikacije (eng. Application Programming Interface, odnosno).
Nezavisnost - Jedna od posledica kupovine komercijalnih CAE paketa je neka vrsta zavisnosti od proizvođača softvera i firme koja ga zastupa na lokalnom tržištu. Sa jedne strane ovo može da ima i neke prednosti, ali sa druge vi postajete vezani ugovorom, zavisite od kvaliteta firme koja Vam je implementirala softver, bezbednost podataka Vam je ugrožena, morate plaćati održavanje ako želite nove verzije ili dodatnu pomoć, morate Vaše procese prilagođavati kupljenom softveru, nemate pristup velikoj količini besplatnog znanja..., jednostavno gubite deo fleksibilnosti i nezavisnosti.
Mane CAE softvera slobodnog i otvorenog koda
Samostalna implementacija - U slučaju kupovine CAE paketa, obuku i implementaciju softvera će Vam verovatno obaviti firma od koje ste kupili softver. Ako želite da koristite besplatne CAE pakete implementaciju morate obaviti samostalno ili pronaći nekog ko će to uraditi za neku dogovorenu nadoknadu.
Učenje - Učenje komercijalnog CAE softvera obično traje kraće od učenja besplatnog CAE softvera. Postoje dva bitna razloga zašto je to tako: prvi, zato što obično besplatne softvere morate savladavati sami, a drugi, zato što je interfejs na komercijalnim softverima malo prilagođeniji korisniku, odnosno lakši za upotrebu.
Ovde treba napomenuti da korisnici CAE FOSS softvera imaju na raspolaganju neuporedivo više besplatnog edukativnog materijala za učenje od komercijalnih. Ti materijali se često ne tiču samo korišćenja softvera, već i opšteg stručnog znanja. Na primer, u uputstvima i na forumima možete od iskusnih korisnika dobiti ogromnu količinu stručnih informacija, takvu količinu informacija je veoma teško dobiti od komercijalnih firmi, pogotovu besplatno i bilo kada.
Kvalitet zajednice - Kvalitet zajednice, dokumentacije, uputstava, foruma..., nije na jednakom kvalitetu za sve besplatne CAE softvere. Mada nije ni za komercijalne.
Manji broj mogućnosti - Komercijalni CAE softveri obično imaju malo više mogućnosti od besplatnih. Ovde treba napomenuti da su te mogućnosti u većini slučajeva potrebne samo ekspertima ili se tiču usko specijalizovanih proračuna. Jednostavnije rečeno, veliki deo tih naprednih mogućnosti su nepotrebne velikoj većini korisnika.
Inetrfejs - Interfejsi komercijalnih CAE paketa su malo više prilagođeni korisnicima, odnosno lakše se savladavaju i koriste. Ova osobina uglavnom dolazi do izražaja samo na početku, tj. dok se korisnici ne naviknu na softver i ne upamte procedure u glavi.
Spisak besplatnih CAE softvera
U današnje vreme moguće je čak i najsloženije inženjerske analize i simulacije obaviti u softverima slobodnog i otvorenog koda, tj. besplatnim softverima. Čak niste ograničeni samo jednim softverskim rešenjem već imate na raspolaganju nekoliko solucija između kojih možete izabrati onu koja Vam najviše odgovara. Pod obaviti ne mislim samo na izvršavanje proračuna pomoću nekog solvera već ceo proces: predprocesiranje, procesiranje i postprocesiranje.
Da bi ste se lakše snašli u izboru odgovarajućeg softvera za Vaše potrebe napravio sam ovaj spisak besplatnih CAE programa. Svrstaću ih u dve kategorije: u prvoj će biti kompletna rešenja, a u drugoj ću odvojeno navesti napoznatije predprocesore, solvere i postprocesore.
Kompletni CAE paketi
Kompletni CAE softveri tj. CAE paketi su softveri koji su posle instalacije spremni za rad. Da bi to bilo moguće sastoje se od sve tri komponente: predprocesora, procesora i postprocesora. Neki od njih (FreeCAD i Salome) su integrisani sa 3D CAD softverom tako da je omogućena asocijativnost 3D modela sa proračunima. Ovi paketi su uglavnom namenjeni za početnike i prosečne korisnike, mada ih u radu mogu koristiti i eksperti.
FreeCAD MKE je radno okruženje besplatnog CAD/CAM/CAE/BIM softvera FreeCAD. Sve komponente (predprocesor, procesor i postprocesor) neophodne za obavljanje proračuna metodom konačnih elemenata su integrisane unutar ovog okruženja.
Pošto je FreeCAD kompletni CAD/CAE paket u njemu možete: modelirati ili uvesti 3D CAD modele, napraviti mrežu, zadati materijal, zadati oslonce, zadati opterećenja, obaviti proračun i analizirati dobijene rezultate. Sve ove aktivnosti se obavljaju unutar jednog grafičkog korisničkog interfejsa (Graphical user interface - GUI):
Mrežu možete napraviti pomoću programa Gmsh ili Netgen
Proračun možete obaviti pomoću sledećih solver-a tj. rešavača: Calculix, Elmer, Mystran ili Z88.
Vizualizaciju rezultata možete obaviti unutar ovog okruženja ili pomoću ParaView programa.
U zavisnosti od solvera koji ćete koristiti, u FreeCAD MKE radnom okruženju možete analizirati: čvrstoću, prenos toplote, sopstvene oscilacije, elektromagnetizam...
Napomena: FreeCAD MKE okruženje je integrisano u zvaničnu instalaciju FreeCAD-a. Osim njega na raspolaganju su Vam i spoljašnja okruženja pomoću kojih u FreeCAD možete integrisati i dodatne solvere: DualSPHysics, FastHenry, FasterCap, fcFEM i OpenFOAM. Razvijaju se i spoljašnja okruženja koja će integrisati solvere FEniCS, OOFEM i MBDyn.
FreeCAD MKE softverski paket može da radi na sva tri operativna sistema: Linux, Windows i Mac OS.
Pošto je okruženje MKE integrisano sa okruženjem za 3D CAD modeliranje sve promene napravljene na geometriji 3D modela će se automatski propagirati na MKE analizu.
FreeCAD je odlično rešenje kako za početnike tako i za iskusne korisnike.
Salome softver poput FreeCAD-a predstavlja CAD/CAE softverski paket jer se sastoji od komponente zadužene za 3D CAD modeliranje (Salome Shaper) i komponenti koje služe za CAE proračune (predprocesor, procesor i postprocesor).
Salome CAE paket (CAE platforma) se sastoji od sledećih modula:
Salome Shaper - modeliranje i uvoz 3D modela,
Smesh - pravljenje mreže,
Code_Aster, Code_Saturne, Salome_hydro i Trust - solveri
Paravis - vizuelizacija rezultata
Sve komponente osim solvera su razvijene specijalno za ovaj CAE paket. Solveri Code_Aster i Code_Saturne su razvijeni u francuskoj kompaniji EDF i po kvalitetu se mogu takmičiti sa bilo kojim komercijalnim MKE i MKZ solverima. EDF je najveća državna kompanija za proizvodnju električne energije u Francuskoj i najveći operater nuklearnih elektrana u svetu.
Unutar Salome CAE paketa postoje sledeći solveri:
Salome Meka - integriše u ovu platformu solver Code_Aster (čvrstoća, termomehanički problemi, seizmička analiza, zamor..),
Salome-cdf - integriše solver Code_Saturne (Numerička mehanika fluida),
Salome-hydro - integriše solver Telemac-Mascaret (Geološke pojave, talasi, kretanje zemljišta, erozija...),
Trust - integriše solver Trust (termodinamika, hidraulika i numerička mehanika fluida).
Salome je kompleksan CAE paket sa izuzetno velikim mogućnostima, ali se ne preporučuje početnicima.
PrePoMax je veoma popularan CAE paket koji za proračune koristi Calculix solver. Ima moderan i intuitivni interfejs tako da se preporučuje početnicima. Calculix je poznat i kvalitetan solver tako da zajedno sa PrePoMax paketom, čine veoma moćnu alatku za proračune metodom konačnih elemenata.
Pomoću PrePoMax softvera možete unutar istog grafičkog okruženja na osnovu uvezenog 3D modela napraviti mrežu, zadati granične uslove, rešiti jednačine i analizirati rezultate. Zahvaljujući sposobnostima Calculix softvera pomoću PrePoMax CAE paketa možete rešavati linearne i nelinearne probleme, čvrstoću, prenos toplote, toplotnu dilataciju, sopstvene oscilacije...
Program ima ugrađeni postprocesor sa vizuelizaciju tako da za osnovne analize rezultate ne morate koristiti ParaView ili neki drugi softver specijaliziran vizualizaciju rezultata proračuna.
PrePoMax podržava standardne CAD formate za razmenu geometrije STEP i IGES, a takođe i poligonalni STL 3D format.
Nedostatak ovog softvera je što se za modeliranje koristiti spoljašnji 3D CAD softver tako da proračuni nisu asocijativno povezani sa 3D modelom.
PrePoMax pruža kompletno i jednostavno rešenje za većinu strukturnih, termičkih i nelinearnih analiza. Ovaj besplatni CAE paket je veoma kvalitetno rešenje za proračune metodom konačnih elemenata i može da parira komercijalnim paketima koji koštaju hiljade dolara godišnje.
Ako znate još neki kompletni CAE paket javite mi da ga uvrstim ovde.
Pojedinačne komponente CAE paketa
Kao što sam već nekolik puta pomenuo, CAE paketi se sastoje od predprocesora, procesora (rešavač, solver) i postprocesora. U odeljku iznad sam nabrojao kompletne CAE pakete, u njima su kao kod komercijalnih u jedan softverski paket integrisane sve tri komponente.
U današnje vreme postoji i veliki broj samostalnih besplatnih komponenti (predprocesora, procesora i postprocesora) koje iskusni inenjeri i programeri mogu kombinovati u sopstvene CAE pakete.
Ako volite da istražujete i programirate, sastavio sam za Vas spisak besplatnih komponenti pomoću kojih možete napraviti Vaše sopstveno rešenje za CAE proračune.
Neću ih opisivati, samo ću navesti njihova imena i url adrese.
Geometrijsko modeliranje
Pravljenje mreže
Solveri (Rešavači)
Postprocesiranje - Vizuelizacija
Saveti za izbor CAE softvera
Saveti za početnike
Ako ste početnik koji želi da stekne znanje iz oblasti inženjerskih proračuna, savetujem Vam da prvo naučite osnove 3D CAD modeliranja. Kada se upoznate sa modeliranjem, polako počnite da učite neki od besplatnih CAE paketa. Savetujem Vam FreeCAD ili PrePoFem, pošto su to kompletni paketi koji se jednostavno instaliraju i koriste. Ova dva softvera je veoma lako naučiti, na zvaničnim forumima ima mnogo iskusnih korisnika voljnih da pomognu, na internetu postoji veliki broj video uputstava, dokumentacija, korisnih postova na forumima... Ako ste iskusni u MKE proračunima, onda teško da Vas mogu nešto savetovati jer sigurno znate o toj tematici mnogo više nego ja.
Napomena: CAE softveri su namenjeni za osobe koje poseduju stručno znanje iz mašinstva, građevine, elektrotehnike... CAE softveri nisu softveri za široke mase tako da nemojte gubiti vreme za njihovo učenje ako pre toga niste savladali oblasti kao što su Mehanika, Otpornost materijala, Mehaniku fluida, Termodinamika, Oscilacije, Aerodinamika, Elektromagnetizam i sl.
Saveti za preduzeća
Izbor i implementacija odgovarajućeg besplatnog CAE paketa za neko preduzeće je složen proces koji zahteva stručnost, iskustvo, analizu potreba preduzeća, analizu unutrašnjih procesa preduzeća, vreme...
Implementaciju besplatnih CAE paketa u preduzećima je moguće uraditi na sledeće načine:
Samostalno tj. da to urade inženjeri zaposleni u firmi – Ova opcija se preporučuje ako u firmi postoje inženjeri koji su iskusni u MKE proračunima ili koji se ne plaše istraživanja novih stvari. Na internetu postoji sasvim dovoljno materijala da samostalno postanete veoma dobar inženjer za proračune, bitna je volja i znanje. Naravno, saveti iskusnih inženjera su dragoceni.
Zapošljavanjem nekoga ko ima iskustvo u CAE proračunima.
Angažovanjem nekog eksperta iz ove oblasti. Eksperte možete naći na fakultetima, zvaničnim forumima CAE FOSS softvera, na LinkedIn društvenoj mreži, preporukom...
Angažovanjem iskusne firme koja je specijalizovana za implementaciju nekog od CAE FOSS softvera – Srbija i države u okruženju su mala tržišta sa uništenom industrijom i verovatno ovakve firme ne postoje, ili ih je malo.
Opšti saveti za implementaciju CAE FOSS softvera u preduzećima:
FreeCAD i PrePoMax će zadovoljiti većinu inženjera i preduzeća u Srbiji
sakupite što više informacija o potrebama Vašeg preduzeća, ponudi softvera, implementaciji...
savetujte se sa što više izvora – sa iskusnim projektantima, asistentima i profesorima sa fakulteta, sa firmom koja Vam je prodala 3D CAD softver... Mnogi od njih će Vas nagovarati da kupite komercijalni CAE paket - budite istrajni.
pronađite i razgovarajte sa što više eksperata koji imaju iskustvo sa implementacijom ovih softvera,
kada ste izabrali nekog ko će obaviti implementaciju, detaljno se sa njim dogovorite kako će ona teći: informišite ga podrobno o procesima unutar Vašeg preduzeća, problemima koje hoćete rešiti implementacijom MKE softvera, dogovorite se da primeri tokom obuke budu slični Vašim problemima, dogovorite se o daljoj saradnji i pomoći, itd.
tokom obuke inženjere ne treba opterećivati dodatnim poslovima.
posle obuke je potrebno da prođe određeno vreme dok inženjeri ne postanu samostalni u proračunima
na kraju obuke pitajte predavača koji inženjeri su bili najbolji na obuci. Nagradite ih, jer će verovatno na njihovim plećima ležati odgovornost za kvalitet Vaših proračuna.
uvek osposobite više od jednog inženjera. Ako osposobite samo jednog, njegovim odlaskom iz firme moraćete ponovo prolaziti ceo proces implementacije.
Operativni sistem i hardverski zahtevi
Iako danas CAE proračune možete obavljati na prosečnom kućnom računara, za profesionalnu upotrebu Vam je potrebno nabaviti jači računar. Da bi računar brže obavljao MKE proračune, mora da ima što jači procesor sa što više jezgara, a takođe i što više RAM memorije (minimum 8GB, preporuka 16GB ili više). Jaki računari su pogotovo neophodni za proračune iz numeričke mehanike fluida.
Pored dobrih performansi, za kvalitetan rad neophodno je i da računar ima veliki ekran, precizni i ergonomski miš, da inženjeri sede na ergonomskim stolicama itd.
Većina CAE FOSS softvera je kompatibilna sa Windows i Linux operativnim sistemima. Postoje izuzeci – npr. PrePoMax za rad zahteva Microsoft .NET Framework, tako da ga je teško instalirati na računar sa Linux operativnim sistemom. MAC OS nisam u životu čak ni video, tako da Vam ne mogu ništa reć u vezi njega i CAE softvera.
Zaključak
Iako se besplatni CAE softveri danas malo razlikuju od komercijalnih, njihova zastupljenost u industriji nije velika kao što bi trebalo.
Glavni razlozi tome nisu tehničke već ljudske prirode:
inženjeri i rukovodioci nemaju poverenje prema nečemu što je besplatno – sve što je komercijalno daje ljudima osećaj da je kvalitetno,
besplatni softveri iziskuju malo više samostalnog učenja i istraživanja, a većina ljudi se vodi linijom manjeg otpora,
ne postoji veliki broja eksperata i firmi koje se bave implementacijom,
jak uticaj firmi koje zastupaju komercijalne 3D CAD/CAM/CAE softvere,
fakulteti dobijaju komercijalne CAE softvere besplatno i navikavaju studente na njih,
mnogi asistenti i profesori sa fakulteta lobiraju za komercijalne CAE pakete
insistiranje da CAE paket bude od istog proizvođača kao 3D CAD,
težnja ka poznatim markama (brendovima),
...
Na sreću ovo stanje se polako menja i sve više preduzeća počinje da koristi besplatne softvere za inženjerske proračune. Ovaj proces će se sve više ubrzavati pošto besplatni CAE softveri sada imaju sasvim dovoljno mogućnosti, neophodnu tačnost, interfejs prilagođen korisniku (user friendly), kvalitetnu dokumentaciju i uputstva... Čak su i velike poznate kompanije iz auto industrije počele da kombinuju besplatne CAE programe sa komercijalnim.
Verujem da će ovaj trend i u Srbiji uzimati maha, jer sve više firmi koristi CAE softverske pakete, a metoda konačnih elemenata je uvrštena i u nastavne planove tehničkih fakulteta i srednjih škola.
Na kraju ću pomenutu još jedanput, danas besplatni CAE paketi zadovoljavaju potrebe većine inženjera i preduzeća iz mašinske i građevinske struke, u praksi to znači da je kupovina komercijalnih CAE paketa nepotrebno bacanje novca.