Industri karoseri, yang berfokus pada pembuatan bodi kendaraan, terus mengalami perkembangan pesat seiring dengan kemajuan teknologi. Salah satu teknologi yang sangat berpengaruh adalah Computer-Aided Engineering (CAE). CAE mengacu pada penggunaan perangkat lunak komputer untuk mensimulasikan kinerja produk, termasuk struktur bodi kendaraan. Berikut ini adalah beberapa cara penggunaan software CAE dalam industri karoseri:
1. Desain dan Optimasi Struktur
Software CAE digunakan untuk mendesain dan mengoptimalkan struktur bodi kendaraan. Dengan simulasi berbasis CAE, insinyur dapat mengevaluasi berbagai desain untuk menemukan solusi yang paling efisien dan kuat. Proses ini mencakup analisis elemen hingga (Finite Element Analysis/FEA), yang memungkinkan identifikasi titik lemah dan optimasi penggunaan material. Software yang umum digunakan dan telah menjadi standar di industri karoseri adalah MSC Nastran, karena solvernya yang lengkap dan robust untuk geometri yang detail , serta didukung oleh MSC Apex sebagai user interfacenya, memungkinkan untuk editing geometri dan mesh dengan assembly yang sangat banyak, serta melibatkan struktur rangka baja dan sheet metal yang dapat dimodelkan dengan 1D dan 2D element secara intuitif.
Selain analisis kekuatan dan rigidity, kegagalan akibat kelelahan material (fatigue) juga sering menjadi hal yang wajib dipertimbangkan, oleh karena itu software dedicated seperti CAEFatigue juga dapat menjadi pilihan yang tepat untuk keperluan ini.
Geometry and mesh preparation
Fatigue Analysis
2. Simulasi Tabrakan (Crash) dan Uji Guling (Rollover test)
Salah satu aplikasi utama CAE pada industri karoseri adalah simulasi tabrakan dan rollover, bahkan hasil simulasi ini terkadang menjadi syarat wajib untuk keamanan kendaraan sebelum diluncurkan. Dalam industri karoseri, keamanan penumpang adalah prioritas utama. Dengan simulasi tabrakan dan rollover, insinyur dapat memprediksi bagaimana bodi kendaraan akan bereaksi dalam berbagai skenario kecelakaan. Ini memungkinkan mereka untuk mendesain struktur yang lebih aman dan mematuhi standar keselamatan internasional.
Software yang umum digunakan dan telah menjadi standar industri selama puluhan tahun di industri karoseri adalah MSC Dytran, yaitu solver explicit dynamics yang memang dirancang khusus untuk uji crash dan sejenisnya.
3. Analisis Getaran dan Kebisingan (NVH Analysis)
Kenyamanan berkendara tidak hanya ditentukan oleh desain eksterior, tetapi juga oleh tingkat kebisingan dan getaran yang dirasakan di dalam kabin. CAE memungkinkan analisis Noise, Vibration, and Harshness (NVH), yang membantu insinyur mengurangi kebisingan dan getaran, serta meningkatkan kenyamanan penumpang. Software dedicated untuk noise, seperti Actran telah menjadi standar dalam analisis getaran dan noise pada kendaraan, mulai dari analisis sumber dan perambatan getaranya.
4. Analisis Termal
Kendaraan modern sering kali dilengkapi dengan berbagai sistem elektronik dan mekanik yang menghasilkan panas. CAE digunakan untuk melakukan analisis termal guna memastikan bahwa semua komponen berfungsi dengan baik dalam berbagai kondisi suhu. Ini sangat penting untuk mencegah overheat dan kerusakan komponen.
5. Pengujian Material
Dalam industri karoseri, pemilihan material yang tepat sangat penting. CAE memungkinkan pengujian material secara virtual, sehingga insinyur dapat memahami sifat mekanik dan termal dari berbagai material. Ini membantu dalam memilih material yang paling sesuai untuk setiap bagian bodi kendaraan.
6. Pengembangan Prototipe Virtual
Dengan CAE, pengembangan prototipe fisik dapat dikurangi karena sebagian besar pengujian dan validasi dilakukan secara virtual. Ini menghemat waktu dan biaya dalam proses pengembangan produk. Prototipe virtual memungkinkan perubahan desain dilakukan dengan cepat dan efisien sebelum diproduksi secara massal.
7. Optimasi Aerodinamika
Software CAE juga digunakan untuk analisis aerodinamika, yang penting untuk mengurangi hambatan angin dan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Simulasi aliran udara membantu insinyur dalam mendesain bentuk bodi kendaraan yang lebih aerodinamis. Software seperti Cradle CFD umum digunakan untuk analisis aerodinamika pada body truck atau bus karena kemudahanya untuk digunakan, serta mesh nya yang sangat robust untuk geometri yang detail sekalipun.
Virtual Manufacturing
Selain analisis performa dan keamanan kendaraan, analisis proses dan biaya produksi juga merupakan salah satu hal yang sangat krusial atau bahkan bisa dibilang sangat berpengaruh pada keseluruhan operasional. Virtual manufacturing memungkinkan analisis mulai dari sheet metal forming, shaping, welding, untuk prediksi cacat produksi hingga ke perhitungan biaya dan waktu produksinya. Software seperti FTI Formingsuite merupakan standar industri untuk sheet metal forming, sedangkan Simufact umum digunakan untuk forming, welding, dan machining process.
Kesimpulan
Penggunaan software CAE dalam industri karoseri memberikan banyak manfaat, termasuk peningkatan efisiensi, keamanan, dan kenyamanan kendaraan. Dengan kemampuan untuk melakukan simulasi dan analisis yang kompleks, CAE membantu insinyur dalam membuat keputusan yang lebih baik dan mempercepat proses pengembangan produk. Seiring dengan perkembangan teknologi, penggunaan CAE dalam industri karoseri akan semakin meningkat, memberikan kontribusi signifikan pada inovasi dan kualitas produk akhir.
PT Tensor memberikan jasa pembuatan simulasi CAE pada industri karoseri dengan software berlisensi resmi dan engineer yang sudah berpengalaman sejak tahun 2013. Hubungi kami sekarang juga!