在快速變動的高科技製造與精密工程領域中，產品的複雜度與市場競爭正以前所未有的速度加劇。從研發主管到工程師，團隊共同面臨的最大挑戰是：如何在極度壓縮的開發週期內，打造出兼具安全性、卓越性能與極致輕量化的創新產品？
SIMULIA Tosca 是一款為此而生的頂級最佳化套件，提供基於有限元素分析（FEA）與計算流體力學（CFD）的強大解決方案。無論您是尋求概念設計的突破口，還是針對既有產品進行精細改良，Tosca 都能協助您在嚴苛的物理限制與真實製造條件下，找出最完美的設計解答。套件包含專注於結構力學的 Tosca Structure，以及專注於流體設計的 Tosca Fluid，全面賦能研發團隊，為企業帶來無可取代的競爭優勢。
將最佳化流程提前導入早期概念階段，藉由自動化的演算取代傳統耗時的「試錯法（Trial-and-Error）」。這能有效減少反覆修改設計與製作物理原型的次數，為企業省下寶貴的時間成本。
在嚴格維持結構剛度與安全標準的前提下，精準剃除零組件上的多餘材料。這不僅使產品達到最佳的輕量化指標，更從根本上降低了原物料與製造成本，創造實質利潤。
真實的工程問題往往伴隨複雜的非線性行為。Tosca 支援在最佳化過程中直接處理高度非線性的模擬，避免因模型過度簡化而產生評估風險；同時能兼顧拔模角、對稱性等實際加工限制，確保最佳化結果具備極高的可靠度與可製造性（Ready-to-manufacture）。
針對複雜的流體管路與系統設計，能有效降低整體壓降（Pressure drop）並顯著改善流場均勻度，幫助企業達成最高水準的流體能效，同時滿足日益嚴苛的綠色環保規範。
系統完整涵蓋結構（Structure）與流場（Fluid）兩大領域的最佳化工具，提供具備高度針對性的強大演算法，滿足跨部門的專業分析需求。
Tosca Structure 內建拓撲（Topology）、形狀（Shape）、條紋（Bead）及尺寸（Sizing）四大最佳化功能。從無到有的全新概念探索，或是針對既有鈑件的微調強化，皆有對應的專屬技術支援。
Tosca Fluid 獨步業界的非參數流道拓撲最佳化，無需使用者提供初始設計。系統可根據工程師定義的可用設計空間與流體任務，自動推演出超乎傳統設計框架的創新流道幾何。
具備高度友善且直覺的圖形化使用者介面（GUI）。不僅與 Abaqus/CAE 深度完美整合，更支援 ANSYS Workbench 擴充模組以及泛用型專業前處理器 ANSA（TAE 環境）。工程師無需改變既有的前處理與求解器習慣，即可輕鬆定義、執行任務並進行後處理。
Tosca 提供結構與流體兩大領域的專業最佳化模組，涵蓋從概念發想到細部設計的完整需求。
在指定的設計空間內，系統會根據所有負載與邊界條件，自動計算出最優的材料分佈與承載路徑。不僅能輕易實現剛度最大化或自然頻率最高化，更是打下產品創新基礎的關鍵模組。
專注於殼元素（Shell）的厚度分佈。透過嚴謹的靈敏度計算，快速處理包含龐大設計變數與多重載荷情境的任務，例如在給定質量下使特徵頻率最大化，或是滿足剛度要求時達成最小質量。
基於既有的應力分析結果，針對結構表面幾何進行反覆的微幅迭代。此模組能有效平滑化外觀、消除局部應力集中現象，進而提升產品的自然頻率與疲勞耐久性。
專為鈑金結構量身打造。透過演算法自動決定加勁肋條（Ribs/Beads）的最佳佈局位置與走向，能以最少的幾何變更，最大幅度地提升鈑金件的靜態剛性與動態振動特性。
針對流體系統，透過充分的設計自由度，在定義的空間中自動生成流體效率最高、壓降最小的創新流道概念，徹底打破傳統管路設計的思維盲區。
機翼翼肋、引擎支架等關鍵結構的最佳化，在嚴守航空級強度的同時挑戰極限輕量化。
底盤結構、懸吊系統及引擎部件的改良，有助於降低車重、提升燃油效率與整體操控性能。
最佳化電子產品外殼與散熱器（Heat Sinks）的熱管理流道，在減輕重量的同時確保高階晶片效能不妥協。
高階自行車車架、運動休閒器材的外型與結構強化，以更少的材料帶來更出色的耐用體驗。
骨科植入物與精密手術器械的微型化與輕量化，同時確保卓越的結構力學與生物相容性。
重型機台框架、支架的最佳化設計，有效減少材料浪費並提升設備運作時的可靠度。
拓撲最佳化是一種先進的數學方法。它的目的是在給定的設計空間內，考慮您所設定的負載、邊界條件與各種設計約束（例如：製造限制）下，找出最聰明的「材料分佈方式」。其最終目標是用最少的材料，換取系統最大的性能表現。
Tosca 內建強大的演算法，主要支援兩種尖端方法：
完全不需要。Tosca 的設計理念是一套開放式且相容性極高的解決方案，它不僅無縫整合於 Abaqus/CAE，也能直接搭配 ANSYS Workbench 或全球主流的專業前處理器（如 ANSA）使用。您的工程團隊可以在原本熟悉的介面中完成最佳化設定，學習曲線極其平滑，能無痛接軌現有的研發流程。