Case
Simulações térmicas altamente precisas para melhores tomadas de decisão
A Westermo é uma das principais fabricantes mundiais de switches, roteadores e conversores Ethernet. Para agilizar o desenvolvimento dos produtos, a empresa contratou os especialistas em simulações da Semcon. A meta era utilizar simulações térmicas para reduzir drasticamente o volume de medições dos produtos físicos e, assim, poupar tempo e recursos.
ClienteWestermo
SetoreIndústria
CompetênciasSimulation & Analysis (CAE)
Fundo
A maior parte dos produtos da Westermo é fabricada na Suécia, mas a empresa opera em todo o mundo e é especializada em soluções em redes industriais, em setores como o ferroviário, de transportes e energia. Os ambientes em que os produtos operam são desafiadores, mas, ainda assim, os clientes esperam uma longa vida útil. Um fator crucial é a forma como o calor emitido pelos produtos é tratado, a fim de manter a temperatura em níveis aceitáveis.
A Semcon é especialista nesse campo, e nós demos espaço para que eles assumissem um papel de liderança no projeto.
— Kai Lahtinen-Idö, Westermo
Evitando erros que podem custar caro
A demanda por esses produtos está aumentando — assim como a necessidade de que eles mantenham as dimensões. Isso leva a uma geração de calor cada vez maior, o que impõe maiores exigências em relação ao arrefecimento. Caso contrário, existe o risco de que o calor afete a funcionalidade, a segurança e a vida útil dos produtos.
A Westermo já havia desenvolvido protótipos para medir temperaturas e fluxos de calor, em vez de usar simulações. Mas esse é um processo demorado e dispendioso, o que levou a empresa a consultar a Semcon para avaliar a possibilidade de desenvolver um projeto baseado em simulações.
Requisitos desafiadores para os produtos
As simulações térmicas fornecem muitas informações sobre um produto, desde o estágio inicial. E, embora os custos iniciais sejam mais elevados, muitos conceitos diferentes podem ser testados previamente, já que apenas protótipos digitais são usados — e, assim, é possível evitar erros que podem custar caro.
“Até agora, temos trabalhado com os switches da Westermo”, diz Felix Larsson, engenheiro de cálculos sênior da Semcon. "É importante que não ocorra superaquecimento — o que é um desafio, pois há requisitos rigorosos que determinam que os switches devam ser quase totalmente herméticos, para que possam suportar diversos tipos de ambientes. Os requisitos também definem que não pode haver dependência de arrefecimento por ventiladores, o que significa que a produção depende inteiramente da convecção natural ao redor do produto."
As simulações precisas levaram a uma nova oportunidade de cooperação
No projeto-piloto, a Semcon recebeu somente os dados digitais de um produto existente, que a Westermo já havia começado a produzir. A própria empresa já havia conduzido testes de temperatura abrangentes no produto, mas desejava comparar as simulações da Semcon com seus testes físicos. Contudo, a Semcon não teve acesso aos resultados dos testes anteriores.
A colaboração foi excelente, e os resultados da simulação foram muito próximos de nossos resultados reais.
— Kai Lahtinen-Idö, líder de equipe de Pesquisa e Desenvolvimento de invólucros eletrônicos, Westermo
O sucesso do piloto deu origem a um novo projeto, ligado a um produto em desenvolvimento. Além da precisão das simulações, Lahtinen-Idö também destaca que a cooperação com a equipe da Semcon também pesou na decisão de dar início a mais um projeto.
"A cooperação funcionou muito bem", afirma Lahtinen-Idö. "Falamos a mesma língua e tivemos um processo de interação gratificante, com reuniões de planejamento regulares que permitiram que, juntos, chegássemos aos melhores resultados possíveis. Queremos fazer o máximo possível sem fabricar produtos físicos, pois isso poupa tempo e nos permite tomar as decisões certas desde as fases iniciais."
A Semcon contribuiu com:
Conhecimentos sobre os obstáculos do ponto de vista térmico e sugestões de medidas para resolver os problemas.
Insights detalhados sobre a distribuição e a circulação interna de calor, que podem ser usados para identificar áreas problemáticas e otimizar o layout.
Respostas rápidas à pergunta "Como uma mudança no design pode afetar nossos resultados?".
Um solucionador 1D baseado em Excel, para fornecer resultados muito rápidos ao realizar ajustes simples no projeto.
