隨著可持續(xù)發(fā)展日益受到全球關(guān)注,越來越多的賽車隊(duì)正在考慮使用電動汽車參賽。當(dāng)參加勒芒耐力賽的賽車都是電動汽車,會是怎樣的場景?如果傳統(tǒng)賽車的加油耗時與電動賽車的充電耗時相近,電動賽車是否會得到普遍應(yīng)用?來自荷蘭Eindhoven University of Technology的InMotion學(xué)生團(tuán)隊(duì)正致力于給出解答。
InMotion團(tuán)隊(duì)位于荷蘭海爾蒙德市的汽車園區(qū) ,他們最新研發(fā)的賽車“Revolution”是一款純電動的勒芒賽車,集成了12分鐘快速充電技術(shù)以及新一代電池組?!拔覀冋υ诮煌I(lǐng)域取得創(chuàng)新突破,”InMotion客戶經(jīng)理Martijn Scholtus表示,“據(jù)我們的觀察,電動車充電耗時過長是人們不愿意選擇電動汽車的原因之一。因此,我們希望盡可能縮短充電時間。Revolution賽車可在12分鐘內(nèi)完成充電,這是一個巨大的飛躍。我們期待其能夠駛向勒芒24小時耐力賽。”
InMotion團(tuán)隊(duì)以基金會的形式運(yùn)作,成員主要由學(xué)生組成,并通過成員的每年輪換確保持續(xù)的創(chuàng)新。經(jīng)驗(yàn)豐富的往屆成員會定期與現(xiàn)任隊(duì)員分享信息并幫助他們解決技術(shù)難題。
InMotion團(tuán)隊(duì)至今以成功打造四輛創(chuàng)新型賽車,包括生物乙醇賽車Ignition(最快的大學(xué)生三級電動方程式賽車)、Fusion、Vision(更符合空氣動力學(xué)的電動概念車)和Revolution(可在12分鐘內(nèi)完成充電,速度快于保時捷電動車和特斯拉)。
西門子解決方案提供專業(yè)指導(dǎo)
在過去的一年里,InMotion團(tuán)隊(duì)的關(guān)注重點(diǎn)是車隊(duì)的專業(yè)化。隊(duì)員們希望能像真正的賽車隊(duì)一樣專業(yè)化運(yùn)作。InMotion團(tuán)隊(duì)期待西門子數(shù)字化工業(yè)軟件能夠助其實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
InMotion團(tuán)隊(duì)經(jīng)理Ewout Timmermans表示:“作為一級方程式賽車專業(yè)軟件套件的提供商,西門子是InMotion團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要合作伙伴。這意味著InMotion團(tuán)隊(duì)將使用與職業(yè)賽車隊(duì)相同的軟件技術(shù)與服務(wù)。借助西門子覆蓋汽車設(shè)計(jì)、制造和工程的所有軟件,InMotion團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出Revolution賽車。”
創(chuàng)新思維迸發(fā)靈感
InMotion團(tuán)隊(duì)借助西門子NX?軟件進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)工作,并借助Simcenter STAR-CCM+?、Simcenter 3D等多種Simcenter?軟件工具完成高級工程任務(wù),創(chuàng)建出Revolution賽車及其系統(tǒng)的數(shù)字孿生。憑借團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新思維,InMotion成為首批將Teamcenter®軟件完全集成到流程中,從而成為利用Revolution數(shù)字主線中正確數(shù)據(jù)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)之一。
Teamcenter、NX和Simcenter都是西門子Xcelerator開放式數(shù)字商業(yè)平臺中業(yè)務(wù)組合的一部分。面對TB級的數(shù)據(jù)交互,應(yīng)用Teamcenter可以幫助不同的學(xué)生工程師在處理復(fù)雜的數(shù)字孿生的同時,專注于核心數(shù)據(jù)。
通過無縫連接數(shù)字主線中的高級仿真、數(shù)據(jù)管理和測試流程,Teamcenter在簡化流程方面發(fā)揮了重要作用。
InMotion團(tuán)隊(duì)技術(shù)部經(jīng)理Thomas Kuijpers說:“人們認(rèn)為我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)剛起步,其實(shí)不然。我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出Revolution賽車,其中涉及到賽車的各項(xiàng)詳細(xì)指標(biāo),包括賽車要求、參數(shù)設(shè)置、構(gòu)思和約束條件?!?/span>
全面數(shù)字孿生的力量
基于設(shè)計(jì)和賽車標(biāo)準(zhǔn),InMotion團(tuán)隊(duì)的工程師們采用了經(jīng)典的V型循環(huán)法,這是大多數(shù)汽車原始設(shè)備制造商(OEMs)常用的迭代設(shè)計(jì)開發(fā)方法。經(jīng)過數(shù)月的設(shè)計(jì)和分析,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了Revolution賽車的設(shè)計(jì)圖。
“在設(shè)計(jì)像Revolution賽車這樣的產(chǎn)品時,必須先建立一個可靠的模型,” Kuijpers表示,“這就是我們采用西門子技術(shù)的價值所在。例如,我們可以通過西門子NX進(jìn)行3D建模,進(jìn)而在數(shù)字環(huán)境中對其進(jìn)行測試,一旦在測試中發(fā)現(xiàn)問題,就可以及時進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,從而確保我們可以更加順暢地在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行生產(chǎn)。”
工程團(tuán)隊(duì)面臨的主要挑戰(zhàn)之一是Revolution賽車裝配的規(guī)模以及來自于不同領(lǐng)域的組裝該車型的專業(yè)工程師數(shù)量。
“我們擁有一個陣容龐大的工程團(tuán)隊(duì),不同的工程師會有不同的委托任務(wù)。”Kuijpers說道,“西門子Teamcenter平臺可以幫助這些工程師實(shí)現(xiàn)在同一個裝配模塊上的協(xié)同工作,同步更新迭代設(shè)計(jì),這樣既可以避免覆蓋其他工程師的工作,也無需將裝配模塊進(jìn)行拆分。”
利用數(shù)字主線開展設(shè)計(jì)
對于團(tuán)隊(duì)中的一些工程師來說,在數(shù)字主線中應(yīng)用數(shù)字孿生是一種嶄新嘗試,原型設(shè)計(jì)和現(xiàn)場故障排除等老式的工作模式已經(jīng)成為過去。
Kuijpers解釋說:“我認(rèn)為對大多數(shù)工程師來說,可以在虛擬世界中開展如此細(xì)節(jié)的工作,并準(zhǔn)確地呈現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)和工程性能,讓人大開眼界?!?/span>
然而,該團(tuán)隊(duì)很快就認(rèn)識到,讓每個人都能快速掌握所有的西門子解決方案并非易事。他們還從cards PLM Solutions上獲得幫助。cards PLM Solutions是位于荷蘭南部貝斯特(Best)的西門子白金智能專家合作伙伴 。
“cards PLM Solutions的顧問能夠迅速作出響應(yīng),在我們遇到困難時及時解答?!盞uijpers解釋說,“對于學(xué)生來說,西門子Xcelerator還能夠提供各類課程與案例,這對我們來說大有裨益?!?/span>
“我經(jīng)常使用西門子NX和Simcenter進(jìn)行強(qiáng)度分析,”InMotion的電池組工程師Chiel Boons表示,“特別是在設(shè)計(jì)有難度的部分時,比如承載所有部件的管狀框架、整個電動動力系統(tǒng)、后懸掛和后翼。所有這些都必須與輪胎載重相匹配。這一工作可以通過NX中的模型在Simcenter中進(jìn)行強(qiáng)度分析測試來完成,看看車架是否能保持住,哪里需要設(shè)計(jì)加固,哪里可能會損失一些材料?!?/span>
“基于這些互通的西門子數(shù)字化軟件,我們的設(shè)計(jì)將和賽車非常匹配,并發(fā)揮其應(yīng)有的作用?!?他補(bǔ)充說,“無需做任何改動,一切就能正常工作。”
借助西門子Xcelerator業(yè)務(wù)組合中業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的功能,InMotion團(tuán)隊(duì)可依靠堅(jiān)實(shí)的工程基礎(chǔ)在電動賽車中取得成功,并有望讓電動賽車駛?cè)肜彰⒋筚悺?/span>