Với lượng hàng tồn kho thấp kỷ lục tại các đại lý, việc mua một chiếc xe mới thực sự là một thách thức. Đó là một môi trường kinh doanh thậm chí còn khắc nghiệt hơn đối với các nhà sản xuất ô tô, những người đang chật vật để vượt qua doanh số bán hàng chậm chạp trước đại dịch. Tình trạng thiếu chip bán dẫn đang làm chậm lại đáng kể quá trình sản xuất xe, cũng như quá trình chuyển đổi toàn cầu sang xe điện (EV) đang đang lùi về con số không. Phát triển xe điện là một đề xuất có lợi nhuận cao ở các quốc gia phương Tây và những nước khác như Ấn Độ và Trung Quốc, những quốc gia đang ngày càng bắt đầu cạnh tranh với sự hậu thuẫn của chính phủ. Trước tình hình đó, các nhà sản xuất ô tô Nhật Bản lo sợ mất đi lợi thế về công nghệ, sự am hiểu và chuỗi cung ứng mà họ đã trau dồi trong thời gian qua.
Để hạn chế những tác động của khí hậu hiện tại, Bộ phận Điều hành Ô tô tại Honda Motor Company đang tìm đến Ansys để hợp lý hóa quá trình phát triển và đẩy nhanh các quyết định về bản vẽ thiết kế nhằm thúc đẩy quá trình phát triển. Bằng cách dự đoán và giải quyết sớm các thách thức, bộ phận này hy vọng sẽ tránh được những thay đổi ở giai đoạn cuối hoặc lỗi lặp lại do thử nghiệm nguyên mẫu không thành công hoặc những thay đổi xuất hiện trong quá trình sản xuất có thể làm chậm đáng kể quá trình phát triển sản phẩm.
Lựa chọn thời gian là điều quan trọng bậc nhất
Yutaro Shimoda và Koya Sugawara có nhiều kinh nghiệm sử dụng phần mềm mô phỏng Ansys để giúp giải quyết những thách thức này. Cả hai đều chịu trách nhiệm phát triển hãm xung trước và gương cửa cho Bộ phận Phát triển Xe II, Phòng Quản lý Phát triển Xe Thành phẩm, Trung tâm Monozukuri tại bộ phận Điều hành xe Ô tô cho Honda Motor Company.
Đối với Shimoda và đội ngũ củ họ, thời điểm đưa ra bất kỳ quyết định sản xuất nào cũng rất quan trọng đối với quy trình phát triển ô tô nói chung, từ lập kế hoạch đến phát triển và chuẩn bị sản xuất. Nhóm thiết kế càng về sau, họ càng có ít quyền tự do thay đổi các thiết kế hiện có; tuy nhiên, thông thường độ chính xác của việc đánh giá hiệu suất sẽ thấp hơn ở các giai đoạn trước đó. Do đó, các bản vẽ sản xuất dựa trên kinh nghiệm hoặc sự am hiểu được ưu tiên hơn các bản vẽ dựa trên đánh giá hiệu suất trong các thử nghiệm nguyên mẫu vật lý.
Theo cách tiếp cận này, kết quả đánh giá hiệu suất đã được áp dụng cho các bản vẽ trước nguyên mẫu vật lý, dẫn đến khối lượng công việc làm lại cho đội ngũ cao hơn. Sự gia tăng đã thúc đẩy phân tích kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE) bằng cách sử dụng các bộ phận hoặc mô hình đơn được in 3D để tải trước, đi kèm với một loạt thách thức riêng.
Shimoda cho biết: “Chúng tôi có cuộc họp với các bộ phận liên quan mỗi khi thiết kế xe mới được hoàn tất. Tất nhiên, chúng tôi thực hiện phân tích CAE và chạy các bài kiểm tra bằng cách sử dụng các bộ phận in 3D để đánh giá hiệu suất, nhưng việc này đòi hỏi một thời gian nếu có nhiều thiết kế. Đặc biệt là ở giai đoạn chưa sử dụng nguyên mẫu, chúng tôi phải sử dụng máy in 3D bất cứ khi nào có thể để hiệu suất sẽ được đánh giá trong một môi trường giống như xe thực, nhưng đó là một gánh nặng đối với chúng tôi. ”
Lựa chọn và kiểm tra thiết kế với Ansys Discovery
Đội ngũ của Shimoda đã sử dụng Ansys Discovery để giải quyết những thách thức này. Bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng, nhóm đã tạm dừng việc kiểm tra và đánh giá hiệu suất của nhiều thiết kế để chuyển sang phân tích và lựa chọn thiết kế ngay trước khi thử nghiệm, giảm bớt khối lượng công việc liên quan đến thử nghiệm của họ. Hoạt động này cũng cho phép tải trước các tác vụ thông thường chủ yếu liên quan đến thử nghiệm nguyên mẫu vật lý.
Shimoda cho biết: “Luôn luôn có nhu cầu phân tích và đánh giá hiệu suất kịp thời để tạo điều kiện phát triển. Với Ansys Discovery, chúng tôi có thể kiểm tra kết quả trong thời gian thực như một thử nghiệm thực, về thời gian chuẩn bị phân tích thử nghiệm, thời gian trước khi kiểm tra kết quả, dễ dàng nghiên cứu tham số và sự thay đổi của các bộ phận.”
Phân tích với phần mềm mô phỏng bắt chước tốc độ thử nghiệm trong thời gian thực. Để đảm bảo tính chính xác của kết quả, đội ngũ có thể dễ dàng xác minh mối tương quan giữa kết quả phân tích với phần mềm và các sự kiện thực (kết quả thử nghiệm).
Tương quan lưới chắn tiếng ồn của gió và độ rung của gương chiếu hậu
Discovery cũng giúp đội ngũ của Shimoda xác định tiếng ồn của gió do thiết kế tấm lưới phía trước, tạo ra đường xoáy Kármán (dòng xoáy, hoặc mô hình lặp lại của các dòng xoáy liên quan đến động lực học của chất lỏng) khi gặp gió. Hiện tượng này tạo ra tiếng ồn gió tần số cao có thể nghe thấy ở cả bên trong và bên ngoài xe nếu không có biện pháp đối phó.
Để phân tích sự việc này, đội ngũ đã chế tạo các tấm lưới chắn có và không có các biện pháp đối phó tiếng ồn của gió bằng máy in 3D, sau đó thử nghiệm chúng. Phân tích với Discovery đã giúp nhóm hình dung ra những ý tưởng xoáy Kármán và phát hiện ra một ý tưởng cho tấm lưới chắn không có biện pháp đối phó. Với các biện pháp đối phó mới được xác định tại chỗ, áp suất và mức âm lượng của âm thanh gió phát ra từ tấm lưới chắn đã giảm rõ rệt, khẳng định mối tương quan về độ ồn của gió trên tấm lưới chắn giữa kết quả phân tích Discovery và kết quả thử nghiệm thực tế.
Sugawara đã sử dụng Discovery để xác minh độ rung của gương chiếu hậu. Nếu gương chiếu hậu rung trong khi xe đang lái, khả năng hiển thị của hình ảnh trong gương sẽ kém đi. Một trong những yếu tố rung động liên quan đến sự thay đổi của áp suất gió di chuyển, ảnh hưởng đến bề mặt của gương chiếu hậu. Để mang lại khả năng hiển thị cao, cần tối ưu hóa hình dạng của gương chiếu hậu để giảm sự thay đổi áp suất. đội ngũ nghiên cứu đã so sánh các giá trị thử nghiệm thực với các giá trị phân tích Discovery liên quan đến sự phân bố, phạm vi dao động và tần số dao động của áp suất bề mặt gương chiếu hậu. Các giá trị kiểm tra kết quả gần bằng với các giá trị phân tích ở mọi góc độ, hỗ trợ mối tương quan thuận giữa phân tích mô phỏng và kiểm tra độ rung của gương chiếu hậu.
Sugawara cho biết: “Chúng tôi đã từng kiểm tra hiệu suất của nhiều thiết kế trong các cuộc thử nghiệm bằng cách sử dụng các nguyên mẫu được tạo bằng máy in 3D. Bây giờ chúng tôi biết hiệu suất có thể được đánh giá thông qua phân tích với Ansys Discovery, chúng tôi có thể thu hẹp nhiều thiết kế thành một thiết kế đầu tiên trong công cụ và sau đó xác minh nó trong thử nghiệm. Điều này làm giảm số lượng thử nghiệm và khối lượng công việc.”
Tận dụng phân tích dữ liệu tốc độ cao cho các ứng dụng trong tương lai
Giải quyết thành công vấn đề khối lượng công việc của họ, Shimoda và Sugawara hiện đang xem xét sử dụng công cụ này cho các ứng dụng khác.
Sugawara cho biết: “Bằng cách tận dụng lợi thế của phân tích tốc độ cao, chúng tôi muốn phân tích dữ liệu trong khi thử nghiệm và hỗ trợ phân tích cơ chế bằng cách sử dụng chức năng trực quan hóa cấp cao của Ansys Discovery. Chúng tôi đang nghĩ đến việc thực hiện phân tích thời gian thực trong một cuộc họp để chúng tôi có thể đánh giá và quyết định các thông số kỹ thuật khi đang bay. Chúng tôi cũng hy vọng sẽ thực hiện phân tích về sự tiếp xúc của xe với nước hoặc tuyết và đánh giá nhiều sự kiện hơn bằng cách cải thiện khả năng tái tạo của các hình dạng, chẳng hạn như các khe cục bộ và các động cơ bước. ”
________
Vina Aspire là công ty tư vấn, cung cấp các giải pháp, dịch vụ CNTT,An ninh mạng, bảo mật & an toàn thông tin tại Việt Nam. Đội ngũ của Vina Aspire gồm những chuyên gia, cộng tác viên giỏi, có trình độ, kinh nghiệm và uy tín cùng các nhà đầu tư, đối tác lớn trong và ngoài nước chung tay xây dựng.
Các Doanh nghiệp, tổ chức có nhu cầu liên hệ Công ty Vina Aspire theo thông tin sau:
Email: info@vina-aspire.com | Website: www.vina-aspire.com
Tel: +84 944 004 666 | Fax: +84 28 3535 0668
