Успехът на Nissan Motorsport с дигитални прототипи от Autodesk

АвтоматизацияФирмени публикацииАвтомобилостроене в България - специално издание на сп. Инженеринг ревю • 15.09.2016

Успехът на Nissan Motorsport с дигитални прототипи от Autodesk

Напълно интегрираната проектна среда за дигитални прототипи на Autodesk дава възможност на Nissan Motorsport да изпълнят "невъзможни" крайни срокове

"Софтуерът за дигитални прототипи от Autodesk ни позволи да си свършим работата два пъти по-бързо. Бързината не бе единственото изискване. Ако бяхме създали и включили нашия автомобил в състезанието, но бяхме претърпели поредица от повреди, то това щеше да бъде провал за нас въпреки спестеното време.

Нужно е всичко да бъде наред още от първия път. В противен случай икономията на време е неоправдана и ненужна. Autodesk Simulation е ключът към надеждността.", споделя Тод Кели, собственик, пилот и директор на Nissan Motorsport

Резюме на проекта
За да участват в световния шампионат V8 Supercar, Nissan ангажират Kelly Racing Австралия (днес Nissan Motorsport) да проектират и произведат състезателен вариант на Nissan Altima, който да се състезава според новия правилник за Автомобил на бъдещето (COTF) на V8 Supercar. При сключването на договора за проектирането и производство на четирите автомобила остават само осем месеца до състезанието през 2013 г.

"Когато започнахме проекта за Nissan, не разполагахме с никакви CAD модели нито на автомобила, нито на двигателя, а ни оставаха само 8 месеца за изпълнение на задачата. Трябваше да започнем от нулата, за да пуснем първия автомобил на пистата след около 24 000 часа работа.

Ако в компанията нямахме техническата възможност да използваме производствен софтуер от световна класа, щяхме сериозно да се провалим. Без дигиталните прототипи на Autodesk нямаше да сме в състояние да пуснем първия автомобил на пистата."

Предизвикателството
Пред Nissan Motorsport стояло предизвикателството да се проектира и създаде изцяло нов автомобил, по нови правила и в същото време да се модифицира вече пуснат в производство двигател - Nissan VK56DE. Екипът е трябвало да бъде убеден, че може да направи проект за кола, която може да бъде произведена и да се състезава с конкурентите през целия сезон.

И всичко това без почти никаква възможност да се тестват частите или сглобените автомобили в реални условия. "Заради съкратените срокове почти всичко в този автомобил се изработваше еднократно, нямахме време за повторения", казва Алекс Съмърсет, главен конструктор на Nissan Motorsports.

Решението
Nissan Motorsport разполага с 10 работни станции с Autodesk Product Design Collection и Vault за управление на данните, което позволява служителите да имат достъп до проектите още в цеха за части. "Имаме случаи, в които работещите в цеха за части са посочвали елементи на даден компонент, които могат да бъдат изработени по-ефективно по малко по-различен начин.

Те могат да направят промяна в модела и да го върнат на конструктора за одобрение, за да се постигне по-голяма ефективност в целия производствен процес. Всички в организацията познават и използват софтуера на Autodesk и така могат лесно да комуникират помежду си.

Ние използваме файлове, създадени с Inventor, по същия начин, по който повечето административни организации комуникират посредством файлове на Microsoft Office", казва Съмърсет.

Всички си комуникират посредством дигиталните прототипи, така че реалните промени се правят директно в моделите. Този метод върши работа, стига проектната среда да се внедрява с нужната дисциплина и да се ползват подходящите процедури.

Това гарантира, че във всички случаи се упражнява нужният контрол и баланс като в процеса все така присъстват съответните нива на одобрение.

Резултатите
"Благодарение интеграцията на софтуера успяхме да намалим грешките и загубите на време, ресурси и скъпи прототипи. Това е от решаващо значение, особено в нашия първоначален проектен и производствен процес, при който е задължително всичко да бъде наред още от първия път.

Не сме успели да отстраним всички грешки, но е възможно да се сведат до минимум и да се смекчат последиците от тях като се използва софтуерът за дигитални прототипи в цялата организация. Най-хубавото при интегрирания софтуер е, че данните се въвеждат веднъж и след това могат да бъдат прехвърляни към други процеси.

Актуализирането на даден детайл е много бързо, а при използването на софтуера Vault е невъзможно да се направи погрешна преработка на част. Ако промените дадена част, софтуерът я актуализира автоматично в сглобките на цифровия прототип. Не съществува риск от използването на стари и некоригирани части и детайли.

Това са много важни предимства в напрегнатата работна среда. Така създадохме автомобил, който, при излизането си от завода, вече разполагаше с около 80% от своя потенциал", допълва Съмърсет.

"Софтуерът за дигитални прототипи на Autodesk изигра ключова роля при разработката на двигателя. Способността за бързо проектиране и преглед на компонентите бе от съществено значение при такава продължителна програма. Много е важно всички конструктори да са запознати със софтуера, защото той предоставя лесна комуникационна платформа.

Възможно е няколко души да придвижват напред една и съща задача или част от проекта. Така един дигитален прототип може да бъде предаван от един човек на друг в рамките на развойния процес. Можем да обменяме файлове, създадени с Inventor, както други организации си обменят Word файлове", допълни Кели.

"Обикновено отиваме на всеки състезателен уикенд с една или повече нови части, предназначени да направят автомобила по-надежден или по-бърз. В края на един такъв уикенд ние идентифицирахме картера като област, в която представянето не беше задоволително", разказва Съмърсет.

"Подбрахме отделните елементи, които трябваше да подобрим, и се хванахме на работа. Предложихме сложна модификация. Разработен бе интересен дигитален прототип, използвайки CFD (Computational Fluid Dynamics) симулация за проверка на модела.

Повечето хора в нашата индустрия не биха свързали CFD с картера, въпреки че горещото масло е течност със съотносими в изчислително отношение характеристики. Ако изпълним успешно задачата, това може да увеличи мощността на двигателя и в крайна сметка - скоростта на автомобила по права линия.

Без тези предимства щяха да са нужни до три месеца и вероятно два или три физически прототипа за окончателната изработка на новия картер. Благодарение на дигиталните прототипи успяхме да монтираме частта в автомобила в рамките на три седмици и най-вероятно няма да се наложи нейната смяна в близките три години."

Динамичната симулация и анализът на напреженията в целия автомобил са много важни области. Пакетът софтуерни програми Autodesk Product Design Collection ни позволява да направим динамичната симулация и анализ на напреженията в целия автомобил много точно.

Тъй като масата и инерцията се изчисляват директно в Inventor Professional, можем да изготвяме баланса на автомобила много бързо и многократно със заложените математически инструменти. След като вече разполагаме с теоретичния баланс, неговото съпоставяне с реалното представяне на автомобила на пистата се изготвя много бързо.

Така получаваме по-ясна представа за влиянието на промените в дизайна върху баланса на автомобила и използваме това, за да подобрим прогнозата си за въздействието на тези промени върху представянето му на пистата.


Top