מרעיון ועד לשיווק: סימולציה מצמצמת את אי הוודאות בחדשנות מוצר

רעיון ועד לשיווק: סימולציה מצמצמת את אי הוודאות בחדשנות מוצר

בתעשיית האלקטרוניקה של ימינו, חדשנות היא דבר הכרחי לטובת השגת צמיחה, כאשר זמן קצר בין שלב הרעיון על המוצר ועד להגעה לשלב שיווק המוצר בשוק – זהו המפתח להשגת ערך מקסימאלי. הטיעון כי הישגים עצומים אפשריים ע”י שיפור תהליכי קבלת ההחלטות בשלב מוקדם של המו”פ, ללא ספק נשמע ע”י רבים.
אך הניסיון מלמד כי דווקא איכות הרעיון, ובאופן מכריע, איכות ההוכחות התומכות באותו רעיון, זה הדבר שיכול לעשות את ההבדל הגדול. אפילו התהליכים הטובים ביותר לא מסוגלים לייצר תוצאות החלטיות כאשר עוסקים בטכנולוגיות עם פוטנציאל להיות פורצות דרך, אשר יש להן הוכחות זעומות בלבד. דרך מהירה וזולה לצמצום אי הוודאות היא הכרחית.

מולטידיסיפלינריות כדרך חיים ארגונית

מעבדות שארפ באירופה, באוקספורד שבאנגליה, הן חלק מרשת גלובאלית של אתרי מו”פ של חברת שארפ, האחראים על פיתוח טכנולוגיות חדשות בתאגיד. תפקידם הוא לא רק לתמוך בשיפור מתמיד בפורטפוליו המוצרים הנוכחי של שארפ, אלא גם להבטיח את ההצלחה העתידית של שארפ בטווח הארוך דרך חדשנות מרחיקת לכת לטובת יצירת קו מוצרים חדש לחלוטין.
שינוי משמעותי שנעשה במעבדה בעשור האחרון הינו מעבר לצורת עבודה יותר מולטידיסיפלינארית. השתנה הכיוון להתמקדות במערכות או במוצרים כמכלול, כגון מערכות הבריאות ומערכות האנרגיה. הטבע המולטידיסיפלינארי של העבודה מביא עימו מורכבות מוגברת, כאשר החוקרים חייבים להבין כיצד כל החלקים מתאימים יחדיו, ואת היחסים המורכבים הקיימים בגבול בין שתי מערכות פיזיקליות.
למזלם, בעוד שמורכבות הבעיות עימן הם מתמודדים במעבדה עולה, התקדמויות במידול הממוחשב מספקות עזרה רבה בצורת כלים עוצמתיים של סימולציות אלמנטים סופיים, כמו תוכנת ®COMSOL Multiphysics. עבורם, היתרון העיקרי ב- COMSOL הוא שהיא
מאפשרת ביצועים ניסויים וירטואליים אשר עוקפים את המגבלות המכאניות של תופעות פיזיקליות כאלו ואחרות, דבר שהיה יותר מדי קשה, מצריך זמן רב ועלויות גבוהות מאוד, לנסות ולעשות בעולם האמיתי.

שימוש בכלי יעיל כתגובה לעולם דינאמי

דוגמא אחת בה ®COMSOL היוותה כלי חיוני הינה בפרויקט הפיתוח של מתקן מעבדה-על-שבב עבור אפליקציות לאבחון רפואי. הפרויקט ממנף את המומחיות של שארפ בייצור LCD, והוא מבוסס על טכנולוגיה המוכרת בשם מיקרופלואידיקה דיגיטלית, המאפשרת בקרה מדויקת ומניפולציה של רסיסי נוזל בסדר גודל של סאב-מילימטר, על החלק העליון של מערך חיישנים אלקטרוניים.

אתגר גדול בפיתוח המתקן הינו בתכנון שערי הכניסה של הנוזל כדי לאפשר לנוזלים ביולוגיים ולראגנטי ניסוי לזרום לתוך המערך תחת בקרה חשמלית. בצורה קריטית, היכולת המולטיפיזיקלית של ®COMSOL איפשרה להם למדל אינטראקציות בין ממשק מוצק-זורם, התפלגות השדה החשמלי, וזרימת הנוזל באופן סימולטני. התוצאות היו התכנון הראשוני של מבנה כניסת הנוזל, אשר סיפק נקודת פתיחה מדויקת יותר לעבודה הניסויית, בהשוואה לחישובים ידניים פשוטים.
ההפחתה שנבעה מכך במספר איטרציות התכנון הפיזיקלי סייעה להם לצמצם את זמני ועלויות המו”פ של אבי-טיפוס, ותעזור להביא את המתקן לשוק מהר יותר מאשר מה שהיה קורה בכל דרך אחרת.
ככל שהאלקטרוניקה ממשיכה להתפשט במהירות לעוד ועוד היבטים של החיים המודרניים, הגבולות בין מה שהיה פעם דיסיפלינות מדעיות והנדסיות מובחנות, יהיו מעורפלים אף יותר. בארגוני מחקר כמו שארפ, בהם מדענים ומהנדסים מתמודדים עם בעיות שהופכות מורכבות יותר, וזמן הפיתוח הופך חיוני עד מאוד, ®COMSOL Multiphysics נמצאת בדיוק במקום להפוך לכלי חיוני ובלתי נפרד.