modeFRONTIER®

Nedir?

modeFRONTIER®, bugün tüm dünyada saygınlığı kabul edilmiş, ve neredeyse tüm bilgisayar destekli mühendislik araçları ile uyumlu çalışabilen bir yazılımdır. Endüstride, araştırma kurumlarında ve akademilerde yaygın kabul gören modeFRONTIER, etkin mimarisi ve özellikleriyle en önemli tamamlanmış sistemdir.

modeFRONTIER size; bilgisayar destekli mühendislik yazılımları ve/veya kendi geliştirdiğiniz yazılımları kullanarak bir veya birden fazla hedef fonksiyonu (objective function) tarif ederek simülasyonunu yapacağınız, sisteminizin bazı parametrelerinin optimum değerlerini belirleyebileceğiniz bir platform sunmaktadır. Tüm bunları yaparken de önemli bir kullanım kolaylığını sunmaktadır. Böylece optimizasyon sırasında, sahip olunan probleme bağlı olarak, gerektiğinde birden fazla çözücüyü aynı anda kullanmayı mümkün kılmaktadır.

modeFRONTIER®, çoklu amaçlı, çoklu disiplinli tasarım eniyilemesi için bütünleşik bir platformdur.

modeFRONTIER Nedir, FİGES A.Ş.
  • modeFRONTIER®, herhangi bilgisayar destekli mühendislik (CAE) aracı ile (ticari ya da evde yazılmış) kolay birleşme yapabilen çoklu-amaçlı, çoklu disiplinli eniyileme ve tasarım ortamıdır. Aslında CAE araçlarını sarmalayan bir araçtır.
  • modeFRONTIER®, bir mühendislik probleminde amaçlarınız, ve bu amaçlara ulaşmak için, karar almanız gerektiğinde size yardımcı olan bir araçtır. Tek gereksinimi bu tür kararların etkileri için bir değerlendirme yönteminizin olmasıdır.
  • modeFRONTIER®, kullanıcıların amaçlarına daha iyi, daha hızlı, daha düşük maliyetle, ve daha yüksek güvenle ulaşmalarını sağlar. modeFRONTIER®, bunu tahmin işini kolaylaştırarak, ve en iyi tasarıma olan yolu belirleyerek yapar.

Kullanıcı sadece kendi problemine özgü bilgisini kullanarak modeFRONTIER®’a neye bakması gerektiğini söyler, böylece enerjinizi daha yaratıcı ve önemli işlere yönlendirebilirsiniz.

modeFRONTIER®, ESTECO srl. tarafından üretilmiştir. (ESTECO EnginSoft Tecnologie per l'Ottimizzazione). modeFRONTIER®, Türkiye’de FIGES tarafından sağlanmaktadır.

Tarihçe

modeFRONTIER Tarihçe, FİGES A.Ş.

1996’da Tasarım eniyileme üzerine Avrupa Birliği araştırma projesi “FRONTIER” British Aerospace (İngiltere), Parallab (Norveç), University of Trieste (İtalya), University of Newcastle (İngiltere), Daimler-Benz Aerospace (Almanya), Defence Evaluation and Research Agency (İngiltere), Electrolux-Zanussi (İtalya), Calortecnica (İtalya) ortaklığıyla başlatıldı.

“Tasarım işleminin analizi” başlangıç noktasıyla ortakların amacı, geçmişte ve halen Avrpanın gelecekteki rekabet gücü için anahtar alan olarak bakılan çok ortaklı işbirliğiyle tasarım eniyilemesiydi.

1998’de proje topluluğu tarafından Enginsoft, projenin sonuçlarından başarıyı devam ettirmeyi detaylandırmak üzere alt yüklenici olarak anlaşma sağladı.

1999’da Enginsoft S.p.a. ve “FRONTIER” projesini ortaya çıkaran ve geliştiren önde gelen çalışanları Enginsoft Optimization Technologies S.r.l” ES.TEC.O.’yu kurdu. Bundaki kurucuların ortak amaç ve görüşü FRONTIER projesinde çalışırken elde edilen bilgiyi başarılı bir ticari ürüne dönüştürmekti.

Sonrasında ESTECO, FRONTIER projesinde elde edilen başarıları ve bilgiyi dünya standartlarında İşlem Bütünleştirme ve Çoklu Disiplinli Eniyileme Aracı (PIDO) platformu modeFRONTIER’a dönüştürdü.

Günümüzde modeFRONTIER, endüstri, araştırmacılar ve akademide kendi alanında en tamamlaanmış sistemlerden ve en sağlam ve etkili mimarisiyle tanınmaktadır.

Bu teknolojinin sürekli geliştirilmesi ve güncellenmesinde Trieste İtalya’da kurulu ESTECO S.r.l. sorumludur. ESTECO, modeFRONTIER’ı dünya çapında dağıtıcı ağı, ve yazlım üreticileri ile ortaklıklarla, dananım satıcılarıyla, akademiyle ve çeşitili kuruluşlarla sunmaktadır.

Türkiye’deki sunumuna da FIGES Firması 2006 yılı sonlarında başlamıştır.

Nasıl Çalışır?

Bilgisayar destekli mühendislikte İşlem bütünleştirme ve Tasarım Eniyileme yeni ortaya çıkan yaklaşımdır. Daha genel olarak endüstrinin bütün katmanlarında tasarım işlemini simülasyon tabanlı mühendislik bilimlerinde devrimleştirir.

Eniyileme işlemi, girdi değişkenlerini değiştirerek ve çıktı değişkenlerini gözlemleyerek yapılır. Tasarım işlemi otomatikleşitirilerek, belirli algoritmalar kullanılarak istenen çıktılar için en uygun girdi değerleri bulunur.

modeFRONTIER’da 3 ana pencere vardır. Bunlardan ilki “Workflow” (İş akışı) penceresi, programlar arası iş ve veri akışının, program girdi ve çıktılarının, dosya akışının tanımlandığı ön işleme arayüzüdür. 2. pencere ise eniyileme çözümü sırasında ortaya çıkan hataların, hata oluşup oluşmadığının, programlar arası veri akışının kolayca gözlemlenip verilere ulaşılmasını sağlayan iş akışının değerlendirilmesinde ve hata ayıklanmasında yardımcı “Run Logs” penceresidir. 3. Pencere ise sonuçların değerlendirildiği, en iyi çözümün yapılan analizler arasından seçiminin ve filtrelenmesinin yapıldığı, tepki yüzeyi modellerinin oluşturulması ve çizilmesinin sağlandığı, çeşitli istatistiksel değerlendirmalerin ve guruplamaların yapıldığı “Design sapace” (Tasarım Uzayı) penceresidir.

modeFRONTIER Nasıl çalışır, FİGES A.Ş.

Ne işe yarar?

Üretim mühendisleri ve tasarımcılara çeşitli CAE araçlarının, CAD gibi, sonlu elemanlar gibi yapısal tasarım ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği programları gibi, birleştirildiği bir ortam sağlar.

İşlem ya da tasarım, amaçları ve geometrik şekil, ve çalışma koşulları gibi değişkenleri tanımlanarak eniyi çözüm elde edilir.

modeFRONTIER®, deney ya da analiz yapmada bilgi edinmeyi maximize etmek için belirli sayıda deneyin hazırlanmasında ve çalıştırılmasında yardımcı olur.

En az veri ile benzeşim modelleri oluşturulması karmaşık bir iştir. Benzeşim modeli oluşturmada birçok farklı algoritmayı içinde barındırır ve bu algoritmalar ile oluşturulmuş fonksiyonlar sayesinde hayali en iyi tasarımın bulunmasını sağlar.

modeFRONTIER®, doğrusal ve doğrusal olmayan çok boyutlu veriyi daha kolay okunan grafikler haline dönüştürür. Bu amaçla Self-Organizing-Maps (S.O.M.), çok boyutlu veri kümesi için en modern araçlardandır.

Bunların yanında modeFRONTIER® çoklu-değişkenli problemler için, sıradözenli (hierarchical) ve kısımlamalı (partitive) guruplama (clustering), çok boyutlu ölçekleme (“multi-dimensional scaling”), asal bileşen analizi (“Principal Component Analysis”) gibi araçları diğer araçlar yanında altında bulundurur.

Ne sağlar?

modeFRONTIER Ne sağlar, FİGES A.Ş.

  • Elinizdeki CAE aracı ya da deneysel bileşen ile anında bağlantı, anında çalışabilirlik ve eldeki CAE aracından sonuna kadar faydalanmayı,
  • Ürünleri DAHA KISA ZAMANDA, MALİYETLERİ DÜŞÜREREK var olan bilgiyi son noktaya kadar kullanarak geliştirmeyi,
  • Elinizdeki problemi daha iyi anlayabilmenizi ve probleminizin etkin parametrelerini belirlemenizi sağlar.

Farklılıkları ve Özellikleri Nelerdir?

modeFRONTIER Özellikleri, FİGES A.Ş. modeFRONTIER Özellikleri, FİGES A.Ş.

modeFRONTIER®:

  • Karmaşık işlemler için iş akışının esnek ve dinamik olarak şekillendirlimesi ve yönetimi.
  • En yüksek performansı elde etmede deney tasarımları ve istatistiksel araçlarla en etkin parametreleri belirleme.
  • Çoklu amaçlı ve çoklu disiplinli eniyileme için en iyi yöntem grupları, teknolojileri ve stratejilerinde size yardımcı bir sihirbaz.
  • Hesaplama zamanını kısaltmak ve problem hakkında daha fazla bilgi kazanmak için eğri uydurma fonksiyonları ile yaklaşık modelleme ve tepki yüzeyi oluşturma.
  • Sonuçları kolayca değerlendirmek için modern teknolojiler.
  • Karar verme için seçeneklerin yönlendirilmesini ve dökümünü sağlayan güncel teknikler.
  • Güvenilirlik ve belirsizlikleri ele almak için 6 sigma tasarımını da içeren gelişmiş olasılık ve istatistiksel yöntemler
  • Sağlayan bir teknolojiler kümesidir.

Bütün mühendislik disiplinlerinde Çoklu Amaçlı eniyilemenin uygulanmasına izin veren ilk ticari araçtır.

Aynı modeFRONTIER® herhangi simulasyon aracına uygulanabilir. Platformdan bağımsız ve kullanıcı dostu arayüzü vardır, kullanımı ve öğrenmesi kolaydır (başlangıç eğitimi: 1-2 gün)

modeFRONTIER ve Java, FİGES A.Ş.
  • P.I. (Process Integration) İşlem bütünleştirme: herhangi CAE aracı ile bütünleşme yeteneği ve eniyileme döngüsünü otomatikleştirme.
  • D.O. (Design Optimization) Tasarım Eniyileme: tasarımları en iyiye götürmek için eniyileme algoritmaları Çoklu-Amaçlı (Multi-Objective) standart yaklaşımdır
  • M.D.O. (Multi-Disciplinary-(Design)-Optimization) Çoklu Disiplinli Tasarım Eniyileme: Tasarımı, farklı çok sayıda bakış açısı (yapısal + CFD + akustik +maliyet...) ile aynı anda eniyileme

modeFRONTIER®, “sadece eniyileme” yapmaz (18’den fazla eniyleme algoritması içerir):

  • Çoklu-Amaçlı Eniyilme (M.D.O.)
  • İşlem Bütünleştirme (P.I.)
  • Deney Tasarımları
  • Veri İşleme, İstatistiksel Analiz
  • Tepki Yüzeyi Modeli
  • Sağlam Tasarım Eniyilemesi ve Sağlamlık Değerlendirmesi (Robust design Optimization and design robustness assessment)

İçerdiği Araçlar Nelerdir?

Deney Tasarımları (D.O.E.: Design of Experiments):

Deney Tasarımları” belirsiz ölçüm faktörlerinin ve etkilenen sonuçların istatistiksel olarak faktörlere uygulanan değişimler ile etkilerinin değerlendirilmesi için kullanılan, matematiksel sistematik tablolar ile yönlendirilen deneysel metotlara denir

3 Boyutlu Deney Tasarımları:

  • Bazı deney tasarımları düzgün dağılıyken bazıları nokta bulutları oluşturuyor.
  • Deney Tasarımaları Tekniğinin seçimi tasarım parametresi sayısına ve gözlem türüne göre değişir.
  • Deneysel veriden elde edilen bilgiyi deney parametrelerinin noktalarını tasarım uzayında akıllıca yerleştirerek maksimize eder.
  • Deneyleri analiz etme ve tasarlamada güçlü bir araçtır.
  • Gereksiz ve fazladan gözlem ve deney yapmayı önleyerek zaman ve kaynaktan kazandırır.
  • Çıktı parametrelerini etkileyen girdileri değerlendirmek için kullanılır
Veri İşleme ve İstatistiksel Analiz:

modeFRONTIER Veri İşleme ve İstatistiksel Analiz, FİGES A.Ş.

Bu araç sayesinde yapılmış analizlerden istatistiksel sonuçlar çıkartılabilir, ve problem en etkin parametre bakımından incelenir. Böylece etkisiz, ya da daha az etkili parametreler bir ölçüde elenerek daha az parametre ile daha çabuk eniyileme yapılır.

Bir işlem ya da tasarım hata, bozukluk ya da etkin parametre bakımından bu araçlar yardımıyla incelenir.

modeFRONTIER, “Student’s Charts”, “Quantile-Quantile Charts”, “Correlation Matrix” gibi birçok istatistiksel aracı içerir.

Tepki Yüzeyi Modellemesi (Response Surface Modelling):

Tek bir simulasyonun saatler, hatta günler sürdüğü durumda ideal yöntemdir. Böyle durumlarda belirli tasarım noktaları için analizler yapılarak, elde edilen sonuçlardan eğri uydurma teknikleri ile analitik fonksiyonlar elde edilir. Bu elde edilen analitik fonksiyona tepki yüzeyi denir ve daha sonra simülasyon tepki yüzeyi üzerinden gerçekleştirilerek çok kısa sürede sonuç alınır. Tepki yüzeyleri gerçek değerler değil, yaklaşımdır. Bu nedenle tepki yüzeyinden elde edilen tasarım noktaları hayali tasarım noktalarıdır. Bu nedenle tepki yüzeyinden yapılmış eniyileme sonucunda seçilen tasarımlar daha sonra gerçek analizler ile doğrulanmalıdır.

modeFRONTIER Tepki Yüzeyi Modellemesi, FİGES A.Ş.

modeFRONTIER®, birçok eğri uydurma tekniğini içerisinde barındırır.

  • modeFRONTIER, “Neural Networks”, “Radial Basis Functions” gibi birçok eğri uydurma algoritmasına sahiptir.
  • Amaçlarınız ya da tepki parametreleriniz girdi parametrelerinize göre eğri uydurma teknikleri ile fonksiyon haline getirilerek hızlı ve çabuk şekilde hayali eniyileme yapılabilir, ya da değişimler gözlemlenebilir.
Sağlam Tasarım Eniyilemesi ve Sağlamlık Değerlendirmesi (Robust design Optimization and design robustness assessment):

modeFRONTIER Sağlamlık Değerlendirmesi, FİGES A.Ş.

  • Yandaki grafikte birbirine yakın 2 yerel maximum olduğu gözlemlenebilir.
  • Birincisi (A noktası) diğerinden (B noktası) daha yüksek olduğu gözlemlenebilir.
  • B tasarımı A tasarıma göre girdi değişkenlerindeki değişimden daha az etkilenir. Bu nedenle üretimdeki sağlamlık ve atık, hatalı üretimi önlemede B tasarım tercih edilebilir.

modeFRONTIER bu tür durumları da değerlendirme kapasitesine sahiptir.