COMSOL Server™ – הפלטפורמה להפצה, ניהול והרצה של יישומי סימולציות

COMSOL Server™ – הפלטפורמה להפצה, ניהול והרצה של יישומי סימולציות

מספק לצוותי תכנון, למחלקות ייצור ולקולגות אחרות, יישומי סימולציה שנבנו ע"י מומחים.
נוצר במיוחד עבור הרצה והפצה של יישומים שנבנו ב- Application Builder, ה- ™COMSOL Server מאפשר לך לפרוס את יתרונות הסימולציה ברחבי הארגון.
COMSOL Server ™ מספק את הפלטפורמה לשיתוף יישומים שנוצרו ע"י מומחי סימולציות עם צוותי התכנון שלך, מחלקות הייצור, מעבדות הניסוי, וללקוחות וצרכנים ברחבי העולם. הקולגות שלך יכולים לגשת ולהריץ את היישומים שלך ב- ™COMSOL Server דרך דפדפנים או תוכנת לקוח המותקנת על שולחן העבודה. הממקש הרשתי של ™COMSOL Server מאפשר לך ולקולגות שלך לנהל את הגישה למגוון היישומים אותם יצרת, וכמו כן לנהל הגדרות חומרה והעדפות להרצת היישומים
חלק אינטגרלי במהלך העבודה של סימולציות, פעולות תכנון וייצור

ה- Application Builder, בונה היישומים ב- ®COMSOL Multiphysics הוא הכלי המהפכני המרחיב את רצף העבודה של הארגון בכל הקשור לבניית סימולציות, לתכנון ולייצור. הוא מאפשר למומחים בתחומי מדע והנדסה ליצור יישומים קלים לשימוש בהתבסס על הסימולציות שלהם.והוא מאפשר להם בנוסף להתפרס בקלות בארגונים, ברשתות עסקיות או במוסדות אקדמיים. ע"י הענקת גישה לסימולציות ליותר אנשים ברשת, הם מסוגלים לתרום לשיפורים הכוללים ביעילות ובאפקטיביות של התכנון.

המומחים מביאים את הידע התיאורטי ואת כוחה של הסימולציה לאופטימיזציה של תהליך התכנון. בעלי עניין אחרים יכולים אחרי כן להביא את הניסיון שלהם בבנייה או בהפעלה של תהליכים ותכנונים אלו לכל רצף העבודה ע"י שימוש ביישומים הקשורים. ®COMSOL Server מספק את המרכז המאפשר לך לשלוט בניהול ובהרצה של מגוון רחב של יישומים עבור פונקציות ואופרציות רבות בארגון שלך.
הפעל את היישומים שלך ברמה המקומית, ברשת הארגונית או בכל מקום ברחבי העולם

יישומים פועלים מתוכנת הלקוח הרזה המותקנת על שולחן העבודה שלו, אשר ניתן להוריד דרך דף ההורדות באתר של קומסול. לחילופין, היישומים שלכם יכולים לרוץ בכל הדפדפנים המוכרים, לרבות גוגל כרום, מוזילה פיירפוקס, אינטרנט אקספלורר וספארי ללא דרישה ל- plug-ins. זה מנצל WebGL, סטנדרט בתעשייה מתפתחת עבור גרפיקות 3D ו- 2D בדפדפני אינטרנט.

בעוד שה- Application Builder דורש את גרסת Windows של ®COMSOL Multiphysics על מנת לבנות יישומים, ™COMSOL Server יכול להריץ יישומים על פלטפורמות של Windows, Linux ו- Macintosh. ניתן להטמיע אותו במכונות ובציוד אשר תומכים במערכות הפעלה אלו. כיוון שאתה שולט בגישה ובשימוש של היישומים דרך מקום מרכזי אחד, שינויים ועדכונים שלהם הופכים זמינים באופן מיידי לכל המשתמשים.

COMSOL Server™ מביא את הסימולציה לקהל הרחב
COMSOL Server™ כולל בתוכו הרשאות נוחות על מנת לאפשר מקסימום גמישות בשימוש. ברגע שהתקנת את COMSOL Server™, אתה מחליט למי יש גישה ויכול להריץ יישומים עליו. זה עשוי לכלול מספר משתמשים בארגון שלך, או, אם תחפוץ בכך, ספקים, לקוחות, שותפים או צרכנים חיצוניים לארגון. באפשרותך להעניק להם גישה ליישומים שלך ולאפשר להם להריץ את היישומים על רישיון ה- ™COMSOL Server שלך מכל מקום בעולם. אתה אפילו יכול לאחסן את הרישיון שלך על ענן וירטואלי פרטי ולהשתמש בשירות הזה על מנת לסייע לך בגביית תשלומים בגין השימוש ביישומים שלך וברישיון של ™COMSOL Server.
אם היישום נוצר בעזרת שימוש באחד או יותר מממשקי הפיזיקה או המאפיינים האחרים שמגיעים עם כל אחד ממוצרי התוסף של ®COMSOL Multiphysics, היישום יוכל לעבוד רק על גרסא של
COMSOL Server™ שיש לה רישיון זהה לזה של מוצרי התוסף. באפשרותך גם להריץ עד ארבע פעילויות של יישומים על כל משתמש בו זמנית. יישומים עשויים לפעול על מספר ליבות ואשכולות, אם גודל היישום דורש כמות גדולה של זיכרון, או שמספר רב של פרמטרים נבדקים בתהליך או צריכים לעבור אופטימיזציה.

תמיד רציתם לדעת מהי תוכנה לפתרון בעיות ובניית סימולציות בשיטת אלמנטים סופיים?

תוהים כבר זמן רב מתי יש להשתמש בתוכנת סימולציה שמבוססת על שיטת האלמנטים הסופיים? הנה נפלה בחלקכם ההזדמנות לקרוא את המאמר שיענה לכם על כל השאלות בתחום. אם אחרי הקריאה עדיין ישארו לכם שאלות שלא קיבלו מענה, תמיד תוכלו למלא פרטים בטופס יצירת הקשר באתר זה של חברת נומריקל, אשר משווקת את תוכנת ®COMSOL Multiphysics, תוכנת הסימולציה לצימוד תופעות פיזיקליות ופתירת בעיות הנדסיות המובילה בעולם, שמבוססת על טכניקת האלמנטים הסופיים.
באופן כללי מרבית התוכנות של סימולציות נומריות המאפשרות בניית סימולציה להדמיות פיזיקליות עוסקות בפתרון בעיות הנדסיות בדרך של אלמנטים סופיים. בטכניקה זו מחלקים את המודל שמוצג בסימולציה לרכיבים קטנים רבים, כל אחד מהם הינו אלמנט בעל מימדים סופיים. על כל אלמנט ניתן לבצע אנליזה נומרית, לבחון פרמטרים ומשוואות, וכך למעשה לפתור את הבעיות ההנדסיות שנובעות מהאילוצים הפיזיקליים שפועלים על המודל.
אם שואלים מי עשוי להשתמש בתוכנה כזו, למעשה כיום התשובה היא שכל חברה אשר מגיעה מהעולם הטכנולוגי, מתכננת ומפתחת מוצרים מכל הסוגים, ראוי שתשתמש בתוכנת סימולציה בשיטת אלמנטים סופיים עם אנליזה נומרית. המשמעות היא עצומה, כיוון שכאשר משתמשים בתוכנה מצוינת ומובילה כמו ®COMSOL Multiphysics, אשר מאפשרת צימוד של מספר אילוצים פיזיקליים על המודל, ניתן לבחון באופן דיגיטלי פשוט ומהיר כיצד משתנה המודל – הוא למעשה המוצר אותו רוצים להביא לכדי אב טיפוס, בהתאם לכל אילוץ פיזיקלי.
מהלך העבודה עם ®COMSOL Multiphysics הוא מאוד פשוט, וחוסך אינספור משאבים של זמן, כסף וכוח אדם. ישירות אל התוכנה ניתן לייבא שרטוטים של מודלים מתוכנות שרטוט רבות. כאשר המודל מוצג בתוכנה, הממשק הידידותי מאפשר ביצוע אנליזות נומריות עבור כל אחד מהאלמנטים הסופיים במודל, תוך צימוד תופעות פיזיקליות רבות בו זמנית, ובחינת השפעתן על המודל. התוצאות שמוצגות תואמות את המציאות, הן אמינות ומדויקות, וכוללות תחומים הנדסיים רבים כגון דינמיקת זורמים, מעבר חום, שדות חשמליים ואלקטרומגנטיים, AC/DC, אקוסטיקה ועוד.

התחילו לחסוך בעלויות ע"י ביצוע סימולציות בתוכנה מובילה ומתקדמת

כיום המטרה העיקרית של כל חברה היא לקצץ בעלויות ולהתנהל בצורה נבונה מבחינת הוצאות. כשמדובר על חברה טכנולוגית המתכננת ומפתחת מוצרים, הדרך היעילה ביותר מבחינת זמני ניסוי ומעבדה, כוח אדם ועלויות כוללות של פיתוח אב טיפוס ובדיקות היתכנות, הינה בניית סימולציה ממוחשבת בעזרת תוכנה ייעודית. השיטה היא בניית מודל המדמה את המוצר שרוצים לבדוק עליו תופעות ואילוצים פיזיקליים, וקבלת אנליזה נומרית וניתוחים מספריים בקלות וביעילות על גבי התוכנה, בדרך שמדמה את המציאות וחוסכת את ייצורם של אבי טיפוס רבים עד הגעה לתוצאה הרצויה.
תוכנת קומסול מולטיפיזיקס היא אחת המובילות בעולם בתחום הזה, אשר מבוסס על שיטת האלמנטים הסופיים. בתוכנה ניתן לייבא שרטוטים מתוכנות שרטוט רבות כגון MATLAB®, SolidWorks®, Spaceclaim® ואחרות. המודלים הגיאומטריים מוצגים בצורה ידידותית בתוכנה, מחולקים למספר רב של פרטים בצורת רשת, אלו הם האלמנטים הסופיים. כאשר מוצג המודל הגיאומטרי המרושת, המשתמש מוסיף לו תופעות פיזיקליות ואילוצים רלוונטיים כאוות נפשו, וכך ניתן לבצע עליו ניתוחי רגישות, בדיקת השתנות פרמטרים שונים במודל, ולקבל סימולציות נומריות מדויקות של המוצר בחיים האמיתיים. זאת ללא השקעת זמן בתכנון, פיתוח וייצור אב טיפוס לבדיקה מציאותית. התוכנה עושה זאת באופן דיגיטלי שחוסך משאבי זמן וכסף יקרים.
טכניקת האלמנטים הסופיים בתוכנת קומסול מולטיפיזיקס, מעניקה אינספור יתרונות לחברות טכנולוגיה שעוסקות בתכנון ופיתוח מוצרים:

• ניתן לייבא מודלים הנדסיים בשלל צורות וגדלים ללא הגבלה.
• קיימת התאמה מדויקת בין הסימולציה בתוכנה לבין המתרחש במבנה ההנדסי במציאות.
• מגוון האפשרויות רחב מאוד, ואפשר לבצע צימוד של מספר תופעות פיזיקליות בו זמנית על המודל.
• ניתן לבדוק בעיות הנדסיות רבות בתחומים שונים כגון מעבר חום, בעיות זרימה, בדיקת שדות מגנטיים, אלקטרומגנטיים וחשמליים ביישומים בעלי תדר

נמוך, אקוסטיקה, מוליכים למחצה, דינמיקת זורמים חישובית (CFD) ועוד.
חברת נומריקל הינה המשווקת הבלעדית של תוכנת קומסול מולטיפיזיקס בישראל.
לקבלת פרטים נוספים, הרשמה לסדנת היכרות של התוכנה בחינם ועוד, השאירו פרטים בטופס ההרשמה ונשוב אליכם בהקדם.

Error: Contact form not found.

תמיד רציתם לדעת מהי תוכנה לפתרון בעיות ובניית סימולציות בשיטת אלמנטים סופיים?

תוהים כבר זמן רב מתי יש להשתמש בתוכנת סימולציה שמבוססת על שיטת האלמנטים הסופיים? הנה נפלה בחלקכם ההזדמנות לקרוא את המאמר שיענה לכם על כל השאלות בתחום. אם אחרי הקריאה עדיין ישארו לכם שאלות שלא קיבלו מענה, תמיד תוכלו למלא פרטים בטופס יצירת הקשר באתר זה של חברת נומריקל, אשר משווקת את תוכנת ®COMSOL Multiphysics, תוכנת הסימולציה לצימוד תופעות פיזיקליות ופתירת בעיות הנדסיות המובילה בעולם, שמבוססת על טכניקת האלמנטים הסופיים.

באופן כללי מרבית התוכנות של סימולציות נומריות המאפשרות בניית סימולציה להדמיות פיזיקליות עוסקות בפתרון בעיות הנדסיות בדרך של אלמנטים סופיים. בטכניקה זו מחלקים את המודל שמוצג בסימולציה לרכיבים קטנים רבים, כל אחד מהם הינו אלמנט בעל מימדים סופיים. על כל אלמנט ניתן לבצע אנליזה נומרית, לבחון פרמטרים ומשוואות, וכך למעשה לפתור את הבעיות ההנדסיות שנובעות מהאילוצים הפיזיקליים שפועלים על המודל.
אם שואלים מי עשוי להשתמש בתוכנה כזו, למעשה כיום התשובה היא שכל חברה אשר מגיעה מהעולם הטכנולוגי, מתכננת ומפתחת מוצרים מכל הסוגים, ראוי שתשתמש בתוכנת סימולציה בשיטת אלמנטים סופיים עם אנליזה נומרית. המשמעות היא עצומה, כיוון שכאשר משתמשים בתוכנה מצוינת ומובילה כמו ®COMSOL Multiphysics, אשר מאפשרת צימוד של מספר אילוצים פיזיקליים על המודל, ניתן לבחון באופן דיגיטלי פשוט ומהיר כיצד משתנה המודל – הוא למעשה המוצר אותו רוצים להביא לכדי אב טיפוס, בהתאם לכל אילוץ פיזיקלי.

מהלך העבודה עם ®COMSOL Multiphysics הוא מאוד פשוט, וחוסך אינספור משאבים של זמן, כסף וכוח אדם. ישירות אל התוכנה ניתן לייבא שרטוטים של מודלים מתוכנות שרטוט רבות. כאשר המודל מוצג בתוכנה, הממשק הידידותי מאפשר ביצוע אנליזות נומריות עבור כל אחד מהאלמנטים הסופיים במודל, תוך צימוד תופעות פיזיקליות רבות בו זמנית, ובחינת השפעתן על המודל. התוצאות שמוצגות תואמות את המציאות, הן אמינות ומדויקות, וכוללות תחומים הנדסיים רבים כגון דינמיקת זורמים, מעבר חום, שדות חשמליים ואלקטרומגנטיים, AC/DC, אקוסטיקה ועוד.

אם אתם מחפשים תוכנה מקצועית, ידידותית ומובילה עולמית בבניית סימולציות אמינות ומדויקות בשיטת האלמנטים הסופיים, תוך צימוד של מספר תופעות פיזיקליות והשפעתן על המודל, COMSOL Multiphysics® היא הפתרון שלכם! מלאו פרטיכם כעת באתר של חברת נומריקל, ובואו לסדנת היכרות חינם של התוכנה.

הנדסה ביו רפואית – מהי ולמה היא כל כך חשובה ומשמעותית לחיים של כולנו

הנדסה ביו רפואית הינה תחום רחב ידיים המאגד בתוכו דיסציפלינות רבות כגון פיזיקה, ביולוגיה, מתמטיקה, אלקטרוניקה, הנדסה ועוד. מטרתה העיקרית של הנדסה ביו רפואית יצירת פתרונות לבעיות רבות מתחום הרפואה, בעזרת תכנון ופיתוח של מכשור רפואי, ומחקר של תופעות וסוגיות מהרפואה וממדעי החיים, לרווחתו ולתועלתו של המין האנושי.
הרקע להתפתחות התחום
שנות ה- 90 המוקדמות בלטו בהקשר של פיתוחים הנדסיים וציוני דרך חשובים בתחום ההנדסה, אשר סללו את השביל לאינטגרציה משמעותית בין עולמות הרפואה וההנדסה. דוגמא ידועה וחשובה הינה מתקן ה- MRI אשר סורק את הגוף באופן בלתי פולשני לטובת אבחונים תוך גופניים רפואיים רבים. הנדסה ביו רפואית שינתה מקצה לקצה את מה שידעה הרפואה עד לאותה נקודת זמן בה החל להתפתח התחום, והפכה את כל התחום ליעיל במאות מונים, בזכות שימוש במחשבים מתקדמים, התקנים ממוזערים, מאגרים מהירים לאחסון מידע, ננוטכנולוגיה ועוד. מהנדס ביומד אחראי על הפיכת שירותים רפואיים לנגישים וזמינים הרבה יותר, לפעולות מנע ואבחונים מוקדמים של מחלות ובעיות רפואיות מגוונות, וכן לפיתוח מכשירים והתקנים שתפקידם זיהוי פגמים גנטיים ומחלות בגוף הנבדקים. זאת ועוד, ההנדסה הביו רפואית דואגת לקידום מחקרים בעולמות הרפואה ומדעי החיים, ומשתמשת בטכנולוגיות חדישות בכדי לפתח אופציות מחקריות ומדעיות חדשות שלא היה בעבר.

במה עוסק התחום
הנדסה ביו-רפואית חולשת על תחומים רבים בהם מוכשר המהנדס הביו-רפואי, הן בתחומי הנדסה והן ברפואה ובביולוגיה. מהנדס ביורפואי אחראי על פיתוח טכניקות ומכשירים לדיאגנוזות רפואיות, טיפולים ומעקבים. בהנדסה ביו רפואית משתמשים במגוון מערכות והשילוב ביניהן דרוש. מהנדס ביומד נמצא בקשר יומיומי עם בעלי מקצוע רלוונטיים אחרים לתחום עיסוקו, לרבות רופאים ואנשי פיזיקה, ביולוגיה וכיוצא בזה. אינספור גילויים ופיתוחים נוצרו והתפתחו בזכותה של ההנדסה הביו רפואית על שלל מהנדסיה ברחבי העולם בעיקר החל מראשית שנות ה- 90 של המאה ה- 20 והלאה.

הנדסה ביו רפואית בישראל
תחום זה מפותח מאוד בארץ ישראל אשר נחשבת לאחת המובילות בעולם. כמאתיים חברות יצרניות פועלות בתחום זה בארץ, ועוד אינספור חברות סטארטאפ. מחקרים ופיתוחים רבים נעשים בישראל בהקשר של ביו רפואה ונזקפים לזכותה של ישראל מכשורים רפואיים רבים מאוד ופיתוחי טכנולוגיות בתחום, אשר נחשבים מובילים בכל העולם ונעשה בהם שימוש יומיומי בקליניקות, מרפאות ובתי חולים בפריסה עולמית. אי לכך ובהתאם לזאת, כבר אי שם בשנות ה- 70 החלו האוניברסיטאות בארץ להציע מסלולי לימוד לתארים מתקדמים בהנדסה ביו רפואית ובמקצועות הקשורים והנלווים. הנדסה ביו רפואית בטכניון וכן הנדסה ביו רפואית באוניברסיטת תל אביב הן שתי דוגמאות מצוינות, כמו גם אוניברסיטאות אחרות ומכללות שונות, וסטודנטים רבים מהארץ ומהעולם מוכשרים בהנדסה ביו רפואית כתאריך ראשון ושני ואף כדוקטורט מדי שנה בישראל.

תוכנת ®COMSOL Multiphysics נמצאת בשימוש נרחב בכל התחומים הפיזיקליים וההנדסיים, ובייחוד שימושית ויעילה בתחום של הנדסה ביו רפואית.
®COMSOL היא תוכנה מתקדמת מאוד לסימולציות מולטיפיזיקליות בדגש של צימוד מספר בלתי מוגבל של תופעות פיזיקליות, ובדיקת השפעתן על המודל או התהליך הנבדקים.
®COMSOL Multiphysics משמשת מעבדה וירטואלית עם תוצאות תואמות מציאות, לטובת בחינת השפעות פיזיקליות, תכנון ופיתוח תהליכים ומוצרים, ויצירת סביבת עבודה מקצועית, אפקטיבית וחוסכת בעלויות.

מכניקה חישובית – מהדיסציפלינות החשובות בעולם המדע של המאה ה- 21

מכניקה חישובית הינה תחום המחקר האחראי על השימוש בשיטות חישוביות לטובת מחקרי תופעות הנשלטות ע"י עקרונות המכניקה. בטרם הופעת המדע החישובי (נקרא גם מיחשוב מדעי) כ"דרך שלישית" פרט למדעים ניסויים ותיאורטיים, נחשבה המכניקה החישובית כתת-תחום של המכניקה היישומית. כעת היא נחשבת כתת-תחום בתוך המדע החישובי.

התהליך

מדענים מהתחום של מכניקה חישובית עוקבים אחר רשימה של משימות במטרה לנתח את התהליך המכני המיועד שלהם:

1. נוצר מודל מתמטי של התופעות הפיזיקליות. הדבר כולל לרוב ביטוי של המערכת הטבעית או ההנדסית במונחים של משוואות דיפרנציאליות חלקיות. בשלב זה משתמשים בפיזיקה בכדי לבצע פורמליזציה למערכת מורכבת.
2. המשוואות המתמטיות מומרות לצורות המתאימות לחישוב דיגיטלי. שלב זה מכונה "דיסקריטיזציה" – הפיכת ערך לבדיד, כיוון שהוא כרוך ביצירת מודל בדיד משוער מהמודל המתמשך המקורי. באופן יותר פרטני, הוא לרוב מתרגם משוואה דיפרנציאלית חלקית (או מערכת בשל כך), לתוך מערכת של משוואות אלגבריות. התהליכים המעורבים בשלב זה נחקרים בתחום של אנליזה נומרית.
3. תוכנות מחשב יודעות לפתור את המשוואות הבדידות ע"י שיטות ישירות (שיטות בעלות שלב אחד שנובע מהפתרון) או שיטות איטרטיביות (שמתחילות עם פתרון ניסיוני ומגיעות לפתרון האמיתי ע"י ליטוש רציף). תלוי באופי הבעיה, מחשבי-על או עיבודים מקבילים עשויים להיות מנוצלים בשלב זה.



4. המודל המתמטי, הפרוצדורות הנומריות וצופני המחשב מאומתים או ע"י שימוש בתוצאות מניסויים או ע"י מודלים מופשטים עבורם זמינים פתרונות אנליטיים מדויקים. לעיתים קרובות, טכניקות חישוביות או נומריות חדשות מאומתות ע"י השוואת תוצאותיהן עם אלו של שיטות נומריות מבוססות היטב. במקרים רבים, בעיות בוחן ביצועים זמינות אף הן. התוצאות הנומריות חייבות להיות בנוסף גם נראות לעין ולעיתים קרובות אינטרפרטציות פיזיות יינתנו יחד עם התוצאות.

סקירה כללית

מכניקה חישובית היא אינטרדיסציפלינרית. שלושת עמודי התווך שלה הן מתמטיקה, מדעי המחשב ומכניקה. דינמיקה חישובית של זורמים, CFD, תרמודינמיקה חישובית, אלקטרומגנטיות חישובית, ומכניקת מוצקים חישובית, הם חלק מתחומי ההתמחות של מכניקה חישובית.
תחומי המתמטיקה הקשורים ביותר למכניקה חישובית הינם משוואות דיפרנציאליות חלקיות, אלגברה ליניארית ואנליזה נומרית. השיטות הנומריות הנפוצות ביותר הן אלמנטים סופיים, הפרשים סופיים ואלמנט הגבול בסדר החשיבות שלהן. במכניקת המוצקים שיטות אלמנטים סופיים הן הרבה יותר שכיחות משיטות הפרשים סופיים, בעוד שבמכניקת זורמים, תרמודינמיקה ואלקטרומגנטיות, שיטות הפרשים סופיים הן כמעט ברות יישום במידה שווה. שיטת אלמנט הגבול פחות נפוצה באופן כללי, אך יש לה נישה בתחומים מסוימים כגון הנדסת אקוסטיקה למשל.
בהקשר של מחשוב, תכנות מחשבים, אלגוריתמים, ועיבוד מקבילי, משחקים תפקיד משמעותי במכניקה חישובית. שפת התכנות הנפוצה ביותר בקהילה המדעית, כולל מכניקה חישובית, היא Fortan. לאחרונה, C++ עלתה בפופולריות שלה. קהילת המחשוב המדעי הייתה איטית באימוץ C++ כלינגואה פרנקה. בשל הדרך הטבעית מאוד שלה בביטוי חישובים מתמטיים, והיכולות הויזואליות המובנות בה, הסביבה/השפה הקניינית MATLAB אף היא בשימוש נרחב, במיוחד עבור פיתוח מהיר של אפליקציות ואימות מודלים.
מספר דוגמאות בהן מכניקה חישובית מנוצלת באופן פרקטי הינן סימולציות של מבחני ריסוק בענף הרכב, מידול מאגרי נפט, ביומכניקה, ייצור זכוכית, ומידול מוליכים למחצה.
בעשור האחרון, בייחוד בחצי השני, למכניקה חישובית יש השפעה עמוקה על המדע והטכנולוגיה. מערכות מורכבות שקשה מאוד עד בלתי אפשרי לטפל בהן בעזרת שיטות אנליטיות ממודלות בהצלחה בעזרת כלים שמסופקים ע"י המכניקה החישובית. עם ההכללה של מכניקות ביולוגיות, מולקולריות וקואנטיות לתוך מודלים חדשים, מכניקה חישובית עומדת לשחק תפקיד אף משמעותי יותר בעתיד.

שנת הפלאות של אלברט איינשטיין

1905 לא הייתה עוד שנה בלוח כמו זו שהייתה לפניה וזו שבאה אחריה. לפחות לא אם תשאלו את כל מי שעוסק בפיזיקה ובתחומים הנלווים לה. שנה זו זכתה לכינוי המחייב והמרהיב "שנת הפלאות", Wunderjahr בשפתו הגרמנית של האחראי הישיר לכינוי שדבק בה – אלברט איינשטיין. הייתה זו שנה יוצאת דופן בה פרסם איינשטיין לא פחות מארבעה מאמרים פיזיקליים פורצי דרך, אשר שינו את כל החשיבה ומה שהיה ידוע עד לאותה נקודת זמן בארבעת ענפי הפיזיקה בהם עסקו המאמרים.
המאמרים רמי המעלה פורסמו בשנתון הפיזיקה, Annalen der Physik, כתב העת המדעי הנחשב ביותר באותה תקופה, ועסקו בארבעת הנושאים הבאים: התופעה הפוטואלקטרית, תנועה בראונית, תורת היחסות הפרטית, ושקילות המסה והאנרגיה. בשנת 2005 צוינה שנת הפיזיקה העולמית לחגיגות 100 שנים לפרסומם של המאמרים האוונגרדיים, והנה בשנת 2015, 110 שנים לפרסום המאמרים, ניצבת תוכנת ®COMSOL Multiphysics בחזית הפיזיקה, מציעה למדענים, פיזיקאים, מהנדסים וחוקרים את כל הכלים הטכנולוגיים החדשניים והמתקדמים ביותר. בדיוק כמו שעשה אלברט איינשטיין בעזרת האמצעים שהיו רלוונטיים לתקופתו.
ממש כמו שמאמריו של איינשטיין עשו פלאות בעולם הפיזיקלי בשנת 1905, כך עושה בשנת 2015 תוכנת ®COMSOL Multiphysics עם הגישה המולטיפיזיקלית המהפכנית. הממשק הפשוט והאינטואיטיבי של התוכנה מאפשר לצמד כל שילוב בלתי מוגבל של תופעות פיזיקליות, פרמטרים, משתנים וכיוצא בזה, ולבצע אנליזה נומרית אמינה ומדויקת בסביבת סימולציה חדשנית ומתקדמת.
הרקע המרתק לכתיבת המאמרים

באותו זמן בו המאמרים נכתבו, לאיינשטיין לא הייתה גישה נוחה לחומרים מדעיים שלמים שיסייעו לו להבין טוב יותר את התחומים אותם חקר, על אף שהוא קרא באופן קבוע וכתב ביקורות למגזין "שנתון הפיזיקה". בנוסף, היו מעט מאוד קולגות מעולם המדע אשר היו זמינים לדון בתיאוריות שלו. איינשטיין עבד כבוחן במשרד פטנטים בברן, שוויץ, ומאוחר יותר הוא אמר על אחד העובדים שם, מישל בסו, שהוא "לא יכול היה למצוא אוזן קשבת טובה יותר לרעיונותיו בכל רחבי אירופה".
בנוסף, חברים לעבודה ועובדים אחרים ב"אקדמיה האולימפית" בסגנון חופשי (מוריס סולובין ופול הביכט) ואשתו, מילבה מאריץ', השפיעו במידת מה על עבודתו של איינשטיין, אך רמת ההשפעה איננה ודאית. דרך מאמרים אלו, איינשטיין תקף חלק מהשאלות ומהבעיות החשובות ביותר בעולם הפיזיקה.
בשנת 1900, הרצאה בשם "ענני המאה ה- 19 מעל התיאוריה הדינאמית של חום ואור" של הלורד קלווין, הציעה כי לפיזיקה אין הסברים מספקים לתוצאות של ניסוי מייקלסון-מורלי ושל קרינת גוף שחור. כפי שהוצג, תורת היחסות הפרטית סיפקה הנמקה לתוצאות של ניסוי מייקלסון-מורלי. התיאוריות של איינשטיין אודות התופעה הפוטואלקטרית הרחיבו את תיאוריית הקוונטים שפיתח מקס פלאנק בנימוקו המוצלח לקרינת גוף שחור.

על אף התהילה הגדולה שהושגה ע"י עבודותיו האחרות, כמו זו על תורת היחסות הפרטית, הייתה זו עבודתו על התופעה הפוטואלקטרית שזיכתה אותו בפרס נובל ב- 1921: "עבור השירות לפיזיקה התיאורטית ובמיוחד עבור הגילוי של חוק התופעה הפוטואלקטרית". הוועדה לפרס נובל המתינה בסבלנות לאישור ניסויי של תורת היחסות הפרטית; למרות זאת, דבר לא התקרב לכך עד לניסויי התרחבות הזמן של איב וסטילוול (1938), (1941), ורוסי והאל (1941).

כיצד תהפוך את מלאכת פיתוח מוצרים ותכנונם להליך פשוט, מהיר ויעיל בעלויות

חברות רבות ברחבי העולם וכמובן גם בישראל עוסקות במלאכה המעניינת אך גם המאתגרת של פיתוח מוצרים אשר יש בהם אלמנטים טכנולוגיים. חלקן שייכות לצוות המו"פ של חברות אשר עוסקות גם בייצור בפועל של המוצרים, בעוד שחלקן נותנות את שירותי הפיתוח והתכנון וכל הנושא של תכן הנדסי לחברות יצרניות שונות ומגוונות.

כאשר מתכננים מוצר טכנולוגי כלשהו, לא משנה באיזה מדובר, יש להתחשב בתהליך בכל האילוצים הפיזיקליים שעשויים להשפיע עליו ולשנותו, בין אם באופן ויזואלי ובין אם לאו. לדוגמא אם מעוניינים לפתח מערכת בלימה חדשה לרכב, יש לבחון משתנים רבים כגון המיקום האידיאלי של המערכת ברכב, מה קורה במהירויות שונות, בתנאי מזג אוויר שונים, מהו חוזקה של המערכת בבחינת תאונות דרכים, ועוד ועוד.
בעבר הדרך לבדוק את שלל התופעות הפיזיקליות שעשויות להשפיע על המוצר הנבחן הייתה להתכנס שעות ארוכות על פני ימים ושבועות, לפתח אבי טיפוס רבים, ועליהם לבחון כל אילוץ פיזיקלי בפועל, בשטח. תוצאה שאינה משביעת רצון הייתה מביאה את המפתחים לחזור אל שולחן התכנון, אל השרטוטים והחישובים, ואל פיתוח אב טיפוס משופר, או שלא.

תהליך זה גוזל כמויות אדירות של זמן, כסף, כוח אדם ושעות מעבדה. בעידן המודרני אין שום סיבה לעשות זאת, כשיש לכל המפתחים והמתכננים של מוצרים בעלי אופי טכנולוגי את הכלי האידיאלי – תוכנת ®COMSOL Multiphysics. זוהי אחת מתוכנות הסימולציות הפיזיקליות המתקדמות והמובילות בעולם, אשר מתפקדת כמעבדה וירטואלית משוכללת בעלת תאימות פיזיקלית מלאה לניסוי שטח.
תוכנת ®COMSOL פועלת בשיטת האלמנטים הסופיים, ועובדת בצורה מאוד פשוטה וידידותית למשתמש: מייבאים שרטוט של מודל מוצר אותו מעוניינים לפתח ישירות מתוכנות שרטוט מובילות וידועות. כעת המודל מוצג בדף העבודה של התוכנה מחולק לאלמנטים סופיים, עבור כל אחד מהם ניתן לבצע צימוד של מספר תופעות פיזיקליות ואילוצים בו זמנית. זו בעצם הייחודיות הגדולה של תוכנת ®COMSOL Multiphysics על פני המתחרים.

את תוצאות הניסויים והבדיקות מקבלים על גבי התוכנה בדרך פשוטה של אנליזה נומרית, וניתן לבחון בצורה וירטואלית קלה וזולה כיצד משתנה המודל, ולבצע את ההתאמות הנדרשות. רשימת התופעות הפיזיקליות שקיימות בתוכנה ארוכה מאוד, מוצגת בצורה של מודולים, וכוללת את כל התופעות הידועות והשימושיות: שדות חשמליים, מגנטיים ואלקטרומגנטיים, תדרי רדיו, גלים אופטיים, MEMS, פלסמה, מוליכים למחצה, מעבר חום, גיאומכניקה, אקוסטיקה ועוד. סימולציות נומריות מתקדמות זו הדרך הטובה ביותר לבצע פיתוח מוצרים חדשים.
את התוכנה משווקת בישראל באופן בלעדי חברת נומריקל בע"מ, אשר מציעה שירותי ייעוץ מקצועיים, פתרונות מדעיים לכלל השוק הישראלי, ומפעילה סדנאות היכרות וסדנאות מקצועיות בחינם בסביבת העבודה של קומסול מולטיפיזיקס.

גישת המולטיפיזקליות משנה את עולם פיתוח המוצרים מהקצה אל הקצה

לתכנן מוצר ולפתח אב טיפוס שלו אלו מלאכות הרבה יותר סבוכות ממה שנדמה לאדם הפשוט. בטבע פועלות תופעות פיזיקליות רבות ומגוונות מאוד, אשר חלקן בוודאי משפיעות על כל מוצר שמתוכנן, כגון acoustics, heat transfer, fluid dynamics וכך הלאה. תפקידם של המפתחים לקחת בחשבון את כל התופעות הפיזיקליות הרלוונטיות, לא להחסיר אף לא אחת, ולבחון בצורה מדעית מדויקת מהי בדיוק ההשפעה שיש לכל תופעה על המוצר.סטייה של מילימטר אחד עלולה להחזיר את המתכננים אל שולחנות השרטוט והתכנון, וזו עשויה להיות מכה למשאבי הזמן והכסף של הארגון. בימינו אין מקום לטעויות, ולכן הדרך הנכונה, החכמה וללא ספק האפקטיבית ביותר היא להשתמש בתוכנת אנליזה נומרית מתקדמת לבניית סימולציות תואמות מציאות.

קומסול מולטיפיזיקס היא אחת התוכנות המובילות כיום בעולם בתחום הזה, והיא משמשת למעשה כמעבדה וירטואלית עם גישה מולטיפיזיקלית רחבת היקף ומדויקת להפליא. התוכנה אשר פועלת בשיטת האלמנטים הסופיים, מאפשרת ייבוא שרטוטים מתוכנות רבות, ובחינת כמות בלתי מוגבלת של תופעות פיזיקליות על השרטוט שמתפקד כמודל מהימן. המשתמש יכול להפליג בדמיון ולשחק עם המודל כאוות נפשו, לפהעיל סימולציות בלתי מוגבלות ולבדוק מהי ההשפעה של כל תופעה על המודל, ובמקומות ספציפיים במודל.תוכנת קומסול מולטיפיזיקס כוללת אינספור סוגים של פיזיקות, משוואות מתמטיות והגדרות. בין היתר ניתן למנות את התופעות של קורוזיה, אקוסטיקה, plasma, מעבר חום, radio frequency ועוד. התוכנה מחולקת למודולים אשר כל אחד שייך לתחום פיזיקלי, ענף או תופעה, וראוי לציין גם את המודולים CFD, MEMS, LiveLink™ for MATLAB® וכן הלאה.גישת המולטיפיזיקליות מאפשרת למעשה למתכננים לבחון כל רעיון ואופציה תוך שניות על גבי התוכנה, ללא העבודה הקשה של פיתוח אב טיפוס ובדיקתו בשטח. אין צורך בכך, קומסול מולטיפיזיקס עושה את העבודה בצורה וירטואלית מושלמת שתואמת במדויק למה שמתבצע בשטח.

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.