Jak zrobić dobry raport z wynikami symulacji wtryskiwania?

Raport z Symulacji

Pamiętam to orzeźwiające uczucie podniecenia, gdy po ośmiu godzinach mojego pierwszego szkolenia z oprogramowania Moldex3D prowadzący powiedział nam, że jest tu taki guzik “zrób robotę za mnie”, który naprawdę działa.

Chodziło wtedy o możliwość automatycznego tworzenia raportów z wynikami symulacji. Byłem wtedy tą funkcją zachwycony i namiętnie używałem jej przez kolejne kilka lat mojej pracy. Mapy rozkładów temperatury i ciśnienia na wyprasce, histogramy, wykresy – wszystko pojawiało się w mojej prezentacji jak za dotknięciem magicznej różdżki. Potem tylko “klik” i raport był zapisany w bazie i maile szły do kogo trzeba. Normalnie pełna automatyzacja, mechanizacja i “Przemysł 4.0”. 😉

Oczywiście, nie czytałem swoich raportów (przecież wiedziałem co w nich było). Potem okazało się, że nie byłem jedyny.

Teraz się temu nie dziwię. Kilkadziesiąt slajdów z obrazkami, na których wypraska była za mała, żeby cokolwiek zobaczyć, albo cała w jednym kolorze na skutek braku odpowiedniej skali, nie mogło być ciekawą lekturą.

Dlatego dziś, gdy już wiesz do czego służą symulacje wtryskiwania i jak je odpowiednio wykonać, przyszła pora dowiedzieć się jak dobrze pokazać ich wyniki.

Co powinno być w raporcie wyników symulacji wtryskiwania?

Opis danych wejściowych

O ile nie robisz obliczeń do przysłowiowej szuflady, to każda twoja symulacja powinna mieć jasno sprecyzowany cel. Czy osobie zlecającej obliczenia zależy na dobraniu optymalnego położenia przewężki? Czy może chce wyznaczyć długości i średnice kanałów wlewowych, a może zredukować wypaczenie w jakimś konkretnym obszarze? Powinieneś znać odpowiedzi na te pytania zanim zaczniesz cokolwiek w Moldexie robić. Odbiorca raportu z wynikami też musi mieć to sprecyzowane. To nie zawsze jest ta sama osoba, która zlecała obliczenia, a nawet jeśli jest, to może po prostu nie pamiętać o co chodziło. 😉 Bardzo często już dobrze sformułowany tytuł raportu jasno opisuje cel analizy.

Na kolejnej stronie dobrze jest pokazać co miałeś do dyspozycji zaczynając pracę. Jakie dane 3D dostałeś? Czy był to model całej formy? Zostały podane jakieś ograniczenia jeśli chodzi o położenie punktu wtrysku, graniczne wartości ciśnienia, siły zwarcia itd.? Była dostępna karta parametrów procesu z wtryskarki? Może dostałeś jakiś opis lub zdjęcia wad wypraski, którą analizujesz? Jeśli znasz odpowiedź na któreś z powyższych pytań, to początek raportu jest idealnym miejscem do tego, żeby je tu umieścić.

Wersja oprogramowania

Dokładność wyników symulacji wtryskiwania zmienia się z każdą nową wersja oprogramowania. Dodatkowo różne programy mają swoje mocne i słabe strony. Raport bez informacji o tym jakiej dokładnie kompilacji konkretnego oprogramowania użyłeś automatycznie zaczyna się od zdania typu: “Za siedmioma górami, za siedmioma lasami była sobie pewna symulacja z takimi wynikami”. 😉

Opis modelu numerycznego

Tutaj należy podać typ siatki elementów skończonych, który zastosowałeś do dyskretyzacji. Jak wiadomo nie wszystko nadaje się do wszystkiego. Czasami dobrze jest też swój wybór uzasadnić, zwłaszcza jeśli na przykład zastosowałeś siatkę typu Midplane w modelu z dużymi różnicami grubości ścianek.

Jeśli jakieś obszary wymagają szczególnej uwagi to należy pokazać szczegółowy widok siatki w tych miejscach. Dobrze jest też przedstawić ogólny widok, na którym będzie widać zagęszczenie elementów na całej wyprasce. Jeśli jest to niemożliwe, to należy przynajmniej podać liczbę elementów w całym modelu. Należy też zwymiarować elementy zamodelowane samodzielnie, tzn. takie, których nie było w danych wejściowych, np. kanały doprowadzające, chłodzenie itd. Oczywiście musisz też napisać lub pokazać co zostało zamodelowane (chłodzenie, wkładki w formie itd.).

Przykład opisu modelu z raportu symulacji wtryskiwania
Przykład zwymiarowania elementów modelu numerycznego

Opis danych materiałowych

Pod tym terminem kryją się:

  • nazwa handlowa tworzywa,
  • typ matrycy polimerowej (np. PP, PS, PA6.6),
  • typ i ilość wypełniaczy funkcyjnych (np. GF50, CF30).

Dodatkowo należy wyraźnie zaznaczyć czy zastosowano dokładnie to tworzywo, które podane było w zleceniu obliczeń. Jeśli skorzystałeś z zamiennika, to musisz podać tego przyczynę, czyli wskazać brak danych w bazie oprogramowania, albo bardzo złą jakość tych danych. Trzeba też podać metodę doboru zamiennika (np. rekomendacja producenta programu lub tworzywa, albo dobór własny na podstawie MHC – tutaj też dobrze by było pokazać stopień podobieństwa materiałów).

Warunki początkowe i brzegowe

Mam tu na myśli temperaturę, czasy, ciśnienia… – czyli po prostu parametry procesu wtryskiwania. Oprócz podania ich poszczególnych wartości konieczne jest również przedstawienie metody ich wyznaczenia. Czy są to nastawy typu Automatic/Default? Jeśli nie, to jak je policzyłeś? Skąd wiesz, że powinny być takie, a nie inne?

Typ analizy

Przykładowo “FPW” (wypełnianie-docisk-wypaczenia) – jak widać kilka liter i sprawa załatwiona. Chodzi jedynie o podanie sekwencji obliczeń, które wykonałeś – tak niewiele, ale bez tego nie wiadomo jakich wyników oczekiwać.

Szczegółowe objaśnienia

Podczas pisania przeróżnych prac i projektów na studiach, zawsze powtarzano mi, że pod każdym rysunkiem musi być podpis. W przypadku raportów z symulacji ta reguła również obowiązuje. Zamieniłbym jedynie słowo “podpis” na “opis”.

Nie wolno tworzyć dokumentów z samymi tylko zrzutami ekranów! Zawsze potrzebny jest komentarz przynajmniej z przyczyną zamieszczenia takiego, a nie innego wyniku. Jeśli nie potrafisz opisać tego co pokazujesz, to tym bardziej ten, kto będzie to oglądał nie zrozumie co chciałeś mu pokazać.

Nie należy też ograniczać się tylko do jednego, powtarzanego na każdej stronie rzutu wypraski. Jeśli, żeby coś pokazać potrzebny jest widok szczegółowy lub przekrój, to trzeba je zamieścić w prezentacji. Pamiętaj też o przeskalowaniu map z rozkładami, tam gdzie jest to potrzebne. Wynik, na którym jest tylko czerwona kropka w miejscu punktu wtrysku na tle jednolicie niebieskiej wypraski, ma tylko walory artystyczne (i to raczej wątpliwe).

Zalecenia

Nadszedł czas, aby odnieść się do celu symulacji, który był zdefiniowany na samym początku raportu. Do tej pory pokazywałeś możliwe przyczyny powstania analizowanego problemu (duże różnice w wartościach skurczu, mały kąt łączenia strug tworzywa itd.). Może też wykryłeś nowe “pola do poprawy”. Teraz czas pokazać co proponujesz, żeby wpływ tych przyczyn zminimalizować, albo w ogóle zredukować do zera. Jednym słowem musisz tu odpowiedzieć na pytanie “Jak żyć Panie Symulancie?” – czyli jak osiągnąć cel analizy. Najlepszą odpowiedzią będą konkretne sugestie co zmienić w projekcie wypraski, formy lub parametrach procesu, aby zaistniałą sytuację poprawić.

Ta część raportu to swoista “wisienka na torcie”. Wieńczy i podsumowuje cały dokument. Jest w zasadzie najważniejszym jego elementem i w nagłych, szczególnych przypadkach jedynym wymaganym.

Data i podpis

To jest niby oczywista oczywistość, ale jednak bardzo często się o tym zapomina. Data informuje nas, na przykład o tym czy korzystaliśmy z najnowszej dostępnej wersji oprogramowania. Podpis oprócz imienia i nazwiska powinien informować odbiorcę raportu o naszych kwalifikacjach w dziedzinie symulacji wtryskiwania. Najprościej jest tu podać nazwę certyfikatu, a jeśli takiego nie posiadasz to link do miejsca, gdzie można sprawdzić Twoje doświadczenie i wykształcenie (strona WWW, profil na LinkedIn itp.). Odbiorca raportu ma prawo wiedzieć czy Ty masz prawo do przeprowadzania obliczeń.

Podsumowanie

Jak widzisz zrobienie przyzwoitego raportu z wyników symulacji wtryskiwania wymaga całkiem dużego nakładu pracy. Dodatkowo, praca ta się na raporcie nie kończy.

Na tym etapie “symulant” zamienia się w “tropiciela”, który idzie śladem swoich wyników aż do prób na maszynie. Porównuje symulacje z rzeczywistością. Sprawdza przewidywania i wprowadza poprawki w swojej pracy i założeniach do kolejnych obliczeń. Staje się lepsza wersją samego siebie, robi lepsze symulacje i oczywiście lepsze raporty. 😉