У міру того, як кришки стають легшими, а товщина стінок зменшується, поле для помилок зменшується. Легка кришка більш сприйнятлива до деформації, розтріскування під напругою та руйнування під навантаженням. Забезпечення структурної цілісності цих оптимізованих конструкцій вимагає рівня аналізу, який виходить далеко за рамки традиційного фізичного прототипування. Структурний аналіз на основі штучного інтелекту, який часто використовує аналіз скінченних елементів (FEA), прискорений машинним навчанням, дозволяє інженерам моделювати фізичну поведінку ковпака в широкому спектрі умов із безпрецедентною швидкістю та точністю.
У минулому перевірка нового дизайну кришки передбачала формування фізичних прототипів і піддавання їх руйнівним випробуванням-процес, який вимагав часу-і дорогий. Сьогодні інструменти моделювання на основі ШІ-можуть передбачити, як ковпачок реагуватиме на стиснення верхнього-навантаження (міцність укладання), падіння та зміни внутрішнього тиску у віртуальному середовищі. Ці інструменти можуть моделювати анізотропну поведінку полімерів, враховуючи, як орієнтація полімерних ланцюгів під час лиття під тиском впливає на міцність кінцевої частини. Наприклад, штучний інтелект може передбачити, чи конкретне розташування затвора у прес-формі створить слабке місце в нитці, яке буде схильне до розтріскування, коли споживач відкриває кришку.
Крім того, ці системи здатні до «прогнозного аналізу відмов». Навчаючись на величезних наборах даних щодо властивостей матеріалів і історичних режимів відмов, штучний інтелект може визначити потенційні ризики, які інженер-людина може не помітити. Він може імітувати наслідки розтріскування під впливом навколишнього середовища, яке відбувається, коли кришка піддається впливу певних хімічних речовин (наприклад, лімонен в апельсиновому соку) або коливань температури. Це особливо важливо для асептичних ковпачків, де цілісність ущільнення має першочергове значення для безпечності харчових продуктів. Якщо симуляція виявляє концентрацію напруги, яка перевищує межу текучості матеріалу, система може автоматично запропонувати геометричні зміни для перерозподілу навантаження. Цей ітеративний цикл моделювання та оптимізації гарантує, що навіть найлегший із можливих ковпачок відповідає суворим міжнародним стандартам безпеки, таким як ISO 11607, перш ніж для форми буде вирізано єдиний шматок сталі.
