logo
Cac loai xe dap dien ebike, xe may dien euro-ebike, hyundai, kia

Thông báo

Icon
Error

CÂU CHUYỆN CÔNG NGHỆ: Trek thiết kế xe đạp đua với GPU NVDIA Quadro
xedua
#1 Đã gửi : 04/05/2012 lúc 08:23:15(UTC)
Danh hiệu: Advanced Member

Nhóm: Registered
Gia nhập: 15-08-2011(UTC)
Bài viết: 69
Đến từ: Ha Noi


(STS:09.04.2011) Trek là một trong những công ty thiết kế và chế tạo xe đạp đua hàng đầu thế giới. Trước đó, họ phải trả cái giá khá đắt cho tới khi chuyển sang nền tảng Quadro để thiết kế, giả lập mô hình. Câu chuyện của họ có thể xem là kinh nghiệm quý cho các công ty chuyên về thiết kế, giả lập.



Thách thức mà Trek thường gặp trong việc tạo ra xe đạp đua mới, mà cũng là thách thức của nhiều công ty khác, là tạo sản phẩm bền chắc và sử dụng chất liệu nhẹ; các chi tiết còn bị bỏ sót trong giai đoạn thiết kế ban đầu; và giảm thời gian từ bản vẽ đến sản phẩm mẫu. Trek Bicycle Corporation, nhà sản xuất xe đạp tại Waterloo (bang Wisconsin, Mỹ), là một ví dụ điển hình trong việc ứng dụng công nghệ NVIDIA mới nhất trong các máy trạm Dell Precision để thực hiện công việc này.





Giả lập nhiệt.



Trek phải vất vả để tìm kiếm tỉ lệ lý tưởng giữa trọng lượng/độ nén để sản xuất xe đạp đổ đèo Carbon Series 9.9. Tiêu chuẩn của xe đạp đua đường trường là trọng lượng nhẹ có nghĩa là tốc độ nhanh hơn, không thể áp dụng được cho xe đạp đổ đèo. Xe đạp loại này cần bền chắc và ổn định để không bị gãy khi chịu áp lực.



"Trek thành lập từ năm 1976 với nhiệm vụ là tạo những chiếc xe đạp tốt nhất thế giới," ông Michael Hammond, nhà thiết kế công nghiệp kỳ cựu, đội trưởng đội thiết kế của bộ phận Mountain Bike của Trek, cho biết. "Ở Trek, các nhà thiết kế công nghiệp là những người tiên phong đối với khách hàng, và luôn gắn công việc họ với dây chuyền sản xuất. Chính công việc phát triển sản phẩm của nhóm đảm bảo cho mỗi đặc tính và chất lượng của xe đạp luôn đáp ứng được những tiêu chuẩn cao của riêng Trek và cả của vận động viên. Với trách nhiệm này, công ty cũng đảm bảo xe đạp sản xuất với thời gian ngắn nhất có thể. Những mục tiêu này đòi hỏi chúng tôi cần đến GPU NVIDIA Quadro."



Gần đây, Trek tung ra dòng xe đạp Carbon Session 9.9, là xe đạp đổ đèo nhẹ nhất từ trước đến nay. Để tạo được sản phẩm hàng đầu này, các nhà thiết kế Trek đã vẽ ra được thiết kế xe bất đối xứng và tận dụng được những công cụ thiết kế hàng đầu, đáng chú ý là phần mềm CAD SolidWorks 3D, chạy trên máy trạm Dell Precision được trang bị GPU chuyên xử lý đồ họa Quadro của NVIDIA. Kết quả của môi trường tính toán nền tảng Quadro của Trek là chiếc xe đổ dốc núi nhanh nhất trên thị trường, từ thiết kế, đến sản phẩm mẫu, đến sản phẩm thương mại, chỉ mất khoảng phân nửa thời gian so với trước đây, và là chiếc xe mà tay đua Aaron Gwin giành được giải World Cup Champion năm 2011.



Thách thức



Hiện nay, trong sản xuất xe đạp có nhiều mục tiêu thiết kế xung đột nhau giữa các nhà sản xuất. Sản phẩm phải nhẹ nhất có thể được và cũng phải bền chắc nhất có thể được để chịu được các áp lực lớn hàng ngày. "Nhưng trên hết, xe phải đẹp, đẹp từ cấu trúc đến kiểu dáng ở từng chi tiết chức năng", ông Hammond cho biết. "Mỗi yếu tố trong sản phẩm của chúng tôi đều cho thấy điều đó."



Thế hệ xe trước của Trek là Session 88 có khung nhôm và là xe đổ đèo nhanh nhất được tung ra hồi năm 2008. Kể từ đó, các công ty khác cũng giới thiệu các sản phẩm tương tự và khoảng cách cạnh tranh của Trek bị thu ngắn đáng kể.



Đội ngũ Trek cần tìm ra cách sử dụng các chất liệu tiên tiến khác và công nghệ OCLV (Optimum Compaction, Low Void) được cấp bằng sáng chế, để tạo ra một sản phẩm hàng đầu, tiếp bước những gì mà Session 88 chưa làm được.



Giải pháp



Sử dụng sợi carbon đã cho phép Trek đạt được nhiều mục tiêu, tuy nhiên xe sợi carbon lại rất khó thiết kế và lắp ráp so với xe bằng nhôm. Các miếng "sợi" carbon phải được lắp bằng tay vào các khuôn đúc bằng thép theo đúng như bản vẽ. Các khuôn này được đóng lại và 2 mặt khuôn được ép chặt. Thiết kế chính xác như bản vẽ cũng như theo đúng thông số và tạo bề mặt phức tạp của xe carbon là một quy trình vô cùng phức tạp.



Hammond cho biết: "Chúng tôi biết có rất nhiều thứ cần làm để tạo ra được một sản phẩm phức tạp như vậy nhưng lại có rất ít thời gian. Vì thế, chúng tôi muốn có thể có càng nhiều vòng lặp về thiết kế càng tốt để chúng tôi không bị kẹt một chỗ. Điều tuyệt vời là mọi thứ đều diễn ra trôi chảy khi vận hành với Quadro."



Hiệu quả





Trek Carbon Session 9.9.



Một khi có được các thông số cơ bản cho chiếc xe đạp mới thì Trek cần tiếp 4 tháng để đi từ bản vẽ đầu tiên đến sản phẩm mẫu, với khoảng 20 mô hình được thử nghiệm và giả lập. Trước khi sử dụng GPU NVIDIA Quadro để thiết kế sản phẩm, Trek phải mất gấp đôi thời gian hoàn thành giai đoạn sản phẩm mẫu và chỉ thử nghiệm được một vài mô hình trong cùng khung thời gian.



Trước đây, Trek cần làm bản in chi tiết mô hình khung sườn xe (SLA) và mất từ 4 đến 8 lần cho mỗi dự án để có thể thấy được lớp chi tiết bề mặt, nếu họ muốn thấy được mọi thứ đều hoàn hảo trước khi tạo xe mẫu. Mỗi bản in như vậy tốn đến 2.000 USD và mất tối thiểu 1 tuần mới có được. Các công cụ giả lập chạy trên nền NVIDIA cho phép Trek bỏ qua bước bản in này, tiết kiệm rất nhiều chi phí.



Có được xe mẫu ngay từ giai đoạn đầu là điều rất quan trọng, giúp giảm thiểu được chi phí thiết kế. Tiết kiệm được hàng chục ngàn USD cũng đã giúp Trek đưa ra được quy trình thiết kế khung xe mới, có thể chỉnh sửa và tái dựng lại nếu cần. Khả năng này giúp cho các nhà thiết kế có thể nhanh chóng giả lập và thay đổi chi tiết, có thể thấy được chi tiết từng phần sản phẩm, hạn chế được tối đa lỗi trong sản phẩm mẫu.



"Có thể thấy được những chi tiết sai lệch, chuyển đổi trên bề mặt ngay tức thì trong các mô hình và ảnh giả lập mà không phải chờ đợi là điều rất quan trọng," ông Hammond nói tiếp. "Trước đây, chúng tôi không thể dựng hình nhanh để có thể kiểm tra được chi tiết mọi thứ qua phần mềm như các vấn đề về nứt gãy, độ chính xác của bánh xe, hay đánh giá được độ chịu lực của các mô hình khung xe khác nhau. Giả lập 3D với SolidWorks, card Quadro cho chúng tôi thấy các điểm nóng ngay trên cấu trúc xe để chúng tôi có thể sửa ngay tức khắc và không phải tốn chi phí chỉnh sửa về sau. Các bước kiểm tra giả lập lặp đi lặp lại nhanh hơn, có nghĩa là chúng tôi hoàn thiện quy trình thiết kế nhanh hơn, tiết kiệm chi phí hơn và sản phẩm xuất hiện trên thị trường nhanh hơn."



Thử với chiếc xe Carbon Session 9.9 mới, tay đua đổ dốc chuyên nghiệp Aaron Gwin đã giành chiến thắng trong giải World Cup Championship hồi năm 2011. "Tôi nghĩ Carbon Session 9.9 là bước tiến lớn về xe đạp đua cho tới nay. Nó mang lại nhiều tự tin cho các tay đua khi bạn biết được rằng mình đang chạy chiếc xe tốt nhất," Gwin cho biết.



"Chúng tôi thành công với Carbon Session 9.9 khi chế tạo được chiếc xe đua đổ đèo sợi carbon tốt nhất cho tới nay, và chúng tôi không thể tạo được nó nếu không có GPU Quadro", Hammond ghi nhận. "Điều tuyệt vời là chúng tôi có thể sử dụng cùng các công cụ trên nền tảng Quadro để cải thiện chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian tung sản phẩm ra thị trường."



STS

Hôm qua là lịch sử.
Ngày mai là một bí ẩn.
Hôm nay là một món quà.
Đó là lý do tại sao nó được gọi là hiện tại.
Ai đang xem chủ đề này?
Guest
Di chuyển  
Bạn không thể tạo chủ đề mới trong diễn đàn này.
Bạn không thể trả lời chủ đề trong diễn đàn này.
Bạn không thể xóa bài của bạn trong diễn đàn này.
Bạn không thể sửa bài của bạn trong diễn đàn này.
Bạn không thể tạo bình chọn trong diễn đàn này.
Bạn không thể bỏ phiếu bình chọn trong diễn đàn này.

Powered by YAF 1.9.5.5 | YAF © 2003-2011, Yet Another Forum.NET
Thời gian xử lý trang này hết 0.160 giây.