SỬ DỤNG SIMCENTER ĐỂ HOÀN THIỆN TRẠNG THÁI CƠ HỌC CỦA GHẾ NGỒI BUỒNG LÁI TƯƠNG LAI SỬ DỤNG

Hoàn thiện trạng thái cơ học của ghế ngồi buồng lái tương lai tại faurecia sử dụng Simcenter

Tại Faurecia Automotive Seating Business Group, việc cung cấp các giải pháp ô tô sáng tạo là trọng tâm của mọi công việc mà công ty này thực hiện. Bao gồm các sản phẩm được giao cho khách hàng cũng như các công cụ và phương pháp luận được sử dụng bởi các nhóm trong nội bộ công ty.

Tại đây, các kỹ sư chịu trách nhiệm thiết kế và sản xuất các cơ cấu và ghế ngồi ô tô.  Faurecia là cơ quan có thẩm quyền về độ tin cậy và kỹ thuật của các hệ thống này, và họ hỗ trợ các dự án chung, sáp nhập mua lại và ứng dụng.

Trong nhóm này là các kỹ sư mô phỏng, những người phân tích tỉ mỉ và hoàn thiện trạng thái cơ học của ghế ngồi. Các kỹ sư này làm việc với các nhóm thiết kế để cung cấp các giải pháp sáng tạo nhằm đảm bảo trải nghiệm người dùng của những chiếc ghế này chính xác là những gì nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) của họ đang tìm kiếm.

Hiểu hoạt động cơ học của ghế

Để hỗ trợ đầy đủ cho nhóm thiết kế, các kỹ sư cần phải hiểu đầy đủ về hoạt động cơ học hoàn chỉnh của ghế. Điều này bao gồm rung động, tải trọng, dung sai và tiếng ồn tiếp xúc trong quá trình chuyển động và các khuyết tật.

Ngoài ra, các kỹ sư cần hiểu hoạt động của các cơ cấu ghế, bao gồm cả các bộ phận cơ điện tử để tối ưu hóa các giải pháp thiết kế. Tổng hợp thách thức, dung sai chế tạo và những thay đổi nhỏ trong các bộ phận được sản xuất cuối cùng có thể có tác động đáng kể đến lực mà một cơ chế cần để chuyển động. Do đó, nhóm kỹ sư phải hiểu được phạm vi này là rất quan trọng.

Tầm quan trọng của việc hoàn trạng thái cơ học của ghế

Khi ô tô điện tự lái trở thành tiêu chuẩn, chuyển động của ghế sẽ càng thú vị hơn. Người lái xe và hành khách sẽ không cần phải nhìn về phía trước. Do đó, ghế ô tô sẽ cần phải có khả năng xoay hoặc chuyển sang các cấu hình giống như phòng chờ hơn.

Ngoài những thách thức chuyển động mới này, việc giảm rung động và âm thanh mà hành khách cảm thấy trên ghế của họ sẽ trở nên quan trọng hơn vì ô tô sẽ êm hơn và mượt mà hơn mà không có động cơ đốt trong (ICE). Là một chi tiết của “Buồng lái tương lai” của Faurecia, việc giảm độ rung và âm thanh trên ghế cũng sẽ trở nên quan trọng hơn.

Mục tiêu của Faurecia là đo lường và định lượng độ rung, vì nó có thể gây bất lợi cho trải nghiệm lái xe. Trước đây, các kỹ sư thường giải quyết những vấn đề này bằng thử nghiệm vật lý và thử nghiệm với các nguyên mẫu đắt tiền. Nhưng Faurecia đã tìm ra cách tốt hơn.

Mô phỏng như một giải pháp

Faurecia đã sử dụng phần mềm Simcenter 3D Motion được cải tiến từ phần mềm LMS Virtual.Lab ™ Motion, từ năm 2007. “Simcenter 3D Motion giúp chúng tôi hiểu được lỗi sản xuất sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cơ chế hoạt động và tìm ra các giải pháp sáng tạo cho nhóm thiết kế của chúng tôi. Nó cho phép chúng tôi thực hiện phân tích từ đầu đến cuối về hoạt động chức năng hoàn chỉnh của hệ thống ghế ô tô (khung và cơ cấu), có tính đến tất cả các tương tác giữa các bộ phận (lực lắp ráp, linh kiện, khớp nối và tiếp điểm).” – Mohamed Ben-Tkaya, chuyên gia mô phỏng chức năng tại Faurecia cho biết.

Hợp lý hóa quy trình làm việc CAD

Một ưu điểm khác của việc sử dụng Simcenter 3D là dễ dàng tham số hóa các kích thước CAD để chạy nhiều mô phỏng nhanh chóng. Các kỹ sư có thể nhập hình học CAD từ bất kỳ nguồn nào vào Simcenter 3D bằng trình dịch định dạng dữ liệu JT ™. Phần mềm cho phép người dùng dễ dàng cập nhật hình học để ghép thành mô hình mô phỏng.

Khi hình học ở trong Simcenter 3D, các kỹ sư mô phỏng của Faurecia có thể tham số hóa hình học và thực hiện phân tích thiết kế thí nghiệm số (DOE) để có dung sai tối thiểu và tối đa khi ghế chuyển động. Điều này giúp họ hiểu đầy đủ về các tác động của dung sai thiết kế đến hoạt động chức năng của hệ thống ghế ngồi.

Ben-Tkaya nói: “Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng Simcenter 3D là tính liên kết của CAD cho phép chúng tôi nhanh chóng thay đổi các mô hình của mình. Trong giai đoạn thiết kế, chúng tôi có rất nhiều lần lặp lại – đôi khi nhóm thiết kế  mỗi ngày sẽ ra các giải pháp mới. Xây dựng một mô hình là một quá trình phức tạp và tốn thời gian (ví dụ, một mô hình ghế tựa có thể chứa hơn 300 hành khách), vì vậy khả năng tự động cập nhật mô hình của chúng tôi với nhiều lần lặp là một trong những lý do chúng tôi chọn Simcenter.”

Giảm thời gian và chi phí thử nghiệm thực nghiệm đối với tính chất cơ học của ghế

Benjamin Blanchard, trưởng nhóm xác nhận tại Faurecia cho biết: “Sử dụng mô phỏng cho phép chúng tôi thử nghiệm một số thiết kế khác nhau trước khi đi vào thử nghiệm sản phẩm, điều này giúp chúng tôi tiết kiệm rất nhiều tiền và giảm bớt các bài kiểm tra thử nghiệm.”

Việc sử dụng Simcenter 3D đã cho phép nhóm tạo ra các chi tiết chất lượng cao hơn kịp thời cho khách hàng bằng cách cho phép họ nhanh chóng thiết kế và phân tích nhiều giải pháp trước khi một nguyên mẫu vật lý được chế tạo. Sự kết hợp chặt chẽ với CAD cho phép các cập nhật được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng. Do đó, họ có thể hợp lý hóa việc phân phối các đổi mới giữa các nhóm và cho khách hàng.

Phạm vi của các giải pháp

Mặc dù Simcenter 3D đang được sử dụng nhiều trong việc thiết kế các cơ cấu ghế ngồi, Faurecia cũng đang tận dụng lợi thế của các giải pháp do Siemens cung cấp để tối đa hóa khoản đầu tư mô phỏng của họ. Sử dụng phần mềm NX ™ Open, Faurecia đang làm việc để tùy chỉnh và tự động hóa các quy trình nhất định nhằm giảm lượng thời gian dành cho mô phỏng. Một ví dụ là xác định các liên hệ phân tích 3D giữa các bộ phận. Quá trình này mất khoảng 10 phút khi thực hiện thủ công. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng NX Open, nhóm đã có thể giảm quá trình này xuống còn một phút. Ngoài ra, việc chuẩn bị một mẫu ghế mất một tháng theo quy trình hiện tại. Nhưng nhóm đang làm việc để giảm con số này xuống còn một tuần với Simcenter 3D, mức giảm 75%.

Một giải pháp khác của Siemens mà nhóm đang khám phá là phần mềm Simcenter HEEDS ™, một gói phần mềm thiết kế khám phá không gian. Nhóm hy vọng sẽ đẩy nhanh sự đổi mới bằng cách sử dụng HEEDS kết hợp với Simcenter 3D.

Tiến về phía trước

Faurecia kỳ vọng độ rung và âm thanh sẽ trở thành những đặc điểm quan trọng hơn bao giờ hết trong Buồng lái tương lai. Do đó, nhóm phương pháp mô phỏng của họ đang khám phá sự tích hợp của các khả năng rung và âm học 3D Simcenter bổ sung. Các kỹ sư hiện đang sử dụng các phương pháp thực nghiệm, thử nghiệm vật lý để đo độ rung và âm học. Ngoài việc tốn thời gian và chi phí, các phép đo độ rung và độ âm có xu hướng chủ quan hơn nhiều dựa trên nhận thức của người dùng. Do đó Ben-Tkaya muốn sử dụng mô phỏng để giúp Faurecia xác định các tiêu chí khách quan hơn, có thể định lượng được cho tương lai. “Mục tiêu của chúng tôi là mở rộng việc sử dụng Simcenter 3D tại Faurecia nhằm sử dụng một cách có hệ thống mô phỏng chức năng trong quá trình thiết kế cho bất kỳ sản phẩm mới nào, chẳng hạn như ghế tựa, đường ray, v.v.”, ông nói. “Chìa khóa thành công cho chiến lược này là sử dụng rộng rãi các tập lệnh tự động hóa NX Open.”

Nguồn: Siemens

Công ty TNHH Công Nghệ Số SDE (SDE TECH) được thành lập năm 2014. Đến năm 2018, chúng tôi vinh dự trở thành Smart Expert Partner – đối tác hàng đầu của Siemens Digital Industries Software tại Khu Vực Đông Nam Á – Thái Bình Dương cho các giải pháp Siemens NX (Unigraphics NX), Simcenter, Solid Edge, Tecnomatix và giải pháp quản lý Teamcenter.

Quý doanh nghiệp, khách hàng có nhu cầu liên hệ SDE TECH theo thông tin sau: