บริษัทผลิตมอเตอร์ไซค์ในโคโรลาโด ออกแบบมอเตอร์ไซค์ไฟฟ้าโดยใช้ซอฟต์แวร์ออโตเดสก์

เมื่อวันที่ 13 มิถุนายน 2013 Richard Hatfield CEO ของบริษัทจักรยานยนต์รายเล็ก ยืนอยู่กับรถจักรยานยต์ไฟฟ้าและนักแข่งรถ Carlin Dunne ที่ตีนเขา Colorado และเมื่อ 2 ปีก่อน Lightning Motorcycle เป็นจักรยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าคันแรก มีความเร็ว 200 ไมล์ต่อชั่วโมง และ Richard รู้ว่า LS-218 กำลังจะสร้างประวัติศาสตร์อีกครั้งในการแข่งขันด้านความเร็ว

“ปีหน้า คุณควรนำแบตเตอรี่มาใช้” Hatfield กล่าวหลังจากที่รถจักรยานได้ถูกชนไม่ใช่แค่ช่วงเวลาที่เหลือของสนามไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเอาชนะจักรยานที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สที่เร็วที่สุดได้เกือบ 21 วินาที เวลาที่แสดงคือ 10:00.694 ยังคงเป็นสถิติสำหรับรถจักรยานยนต์ไฟฟ้า ในสภาพอากาศที่เปียกแฉะและเต็มไปด้วยหิมะที่ระดับความสูง 5,000 ฟุต จักรยานยนต์ Lightning มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนมากกว่าบางคัน ทั้งหมดได้แข่งขันกัน ในการนำจักรยานไฟฟ้าที่เร็วที่สุดไปยังภูเขา โดยจักรยานยนต์ Lightning ได้เริ่มต้นจากการคิดค้น โดยที่ไม่มีแนวคิดดั่งเดิมของการผลิตจักรยานมาเกี่ยวข้อง ใช้ชุดซอฟต์แวร์ของ Autodesk และเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ซึ่ง Lightning มีความสามารถที่คล่องแคล่วในกระบวนการทำซ้ำ

“พวกเราสามารถทำการเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็วและมีการแบ่งส่วนการทำงานบนจักรยานยนต์ภายในหนึ่งวัน” Hatfield กล่าว

การออกแบบ swingarm ใหม่โดยการใช้เครื่องมือ generative design ของ Autodesk

ในบรรดาซอฟต์แวร์ทั้งหลาย Lightning ได้ถูกนำมาปรับใช้ในโครงการ Dreamcatcher ของ Autodesk ซึ่งผู้ทดสอบส่วนใหญ่พูดเกี่ยวกับความสามารถของ generative design  ซึ่งในปัจจุบันสามารถดูตัวอย่างเทคโนโลยีได้ ด้วย Autodesk Fusion 360 และ Autodesk Netfabb เครื่องมือออกแบบทั่วไปจะช่วยให้คุณสำรวจความหลากหลายของโซลูชั่นการออกแบบตามเป้าหมายและข้อกำจัด แตกต่างจากซอฟต์แวร์เพิ่มประสิทธิภาพซึ่งจะช่วยสำหรับปรับแต่งการออกแบบที่รู้จักเท่านั้น จากการลดน้ำหนักของจักรยานโดยไม่ลดประสิทธิภาพ เป้าหมายของ Lightning ในปัจจุบันเพื่อสร้าง LS-218 ให้เร็วขึ้นเสมอกัน โดยปรับแต่งวิธีการออกแบบใหม่ สิ่งที่ถูกเพิ่มเข้ามาและกระบวนการผลิตที่ได้หลายร้อยรอบ

มุ่งไปยังโครงการด้าน Autodesk คือ Andreas Bastian ผู้ซึ่งก่อนหน้านี้ที่ทำงานเกี่ยวกับโครงร่างที่นั่งเครื่องบินแบบแมกนีเซียม โดยการใช้ Autodesk Generative Design และ Netfabb ที่ผ่านการคัดเลือกของ TCT Award ในปี 2017 สถิติของโครงร่างที่นั่งมีน้ำหนักลดลงถึง 56% และกำลังได้รับการอนุมัติให้เป็นสิ่งที่ปลอดภัยสำหรับการบินโดย FAA

Lightning ก่อนหน้านี้ได้พยายามทำ swing arm ของจักรยานยนต์ให้มีน้ำหนักเบา โดยการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3D แม้ว่าการออกแบบจะทำงานได้ในทางทฤษฏี แต่คุณสมบัติของวัสดุไม่น่าจะทนต่อแรงที่ต้องใช้ในการขับขี่ดังเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงได้ นี่คือเหตุผลที่จะเริ่มด้วยการเลือกเทคนิคบางอย่างขึ้นมาจากโครงการโครงร่างที่นั่ง

“พวกเรามองไปที่ swingarm เนื่องจากมีขนาดที่กำลังดี” Andreas บอกกับ TCT “นี่คือแบบดั่งเดิมที่ทำจากสามส่วนที่ยึดติดกัน ที่ทำจากวัสดุที่รู้จักกันดี โดยใช้กระบวนการผลิตที่ทราบกันดีและได้รับการพัฒนาจากวิศวกรที่รู้เรื่องเกี่ยวกับการขับขี่จักรยานยนต์”

โครงการที่ได้มีการออกแบบมาก่อนหน้านี้มีเป้าหมายที่ชัดเจนที่พวกเขาต้องการทั้งโครงสร้างที่แข็งแรงและน้ำหนักเบา อย่างไรก็ตาม swingarm จำเป็นต้องใช้ทั้งเป้าหมายด้านคุณภาพอยู่เสมอ การดูแลรักษาที่อ้างอิงถึง ‘ความรู้สึกของผู้ขับขี่’ ที่สำคัญมากต่อประสบการณ์ของผู้ขับขี่

มีการกำหนดให้ใช้เครื่องมือ simulation ใน Autodesk Generative Design ที่มี 5 load ที่สำคัญ และความรู้สึกในการขับขี่ที่ยั่งยืน swingarm จำเป็นต้องจับคู่ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะที่น้ำหนักก็เบาลง

“สิ่งที่น่าสนใจคือคุณต้องการความแตกต่างของความแข็งทั้งหมดสำหรับพฤติกรรมที่แตกต่างกัน” states Bastian กล่าว “จำเป็นต้องมีความแข็งสูงสำหรับโหมดการทำงานพื้นฐาน เพราะถ้าคุณกำลังขับขี่และชนด้วยความเร็ว และ swingarm ของคุณจะหลวม เมื่อนั้นคุณจะเสียการติดต่อไปชั่วคราวกับเส้นทางและจักรยานยนต์ ในทางตรงกันข้ามภายใต้เงื่อนไขการแข่งขันเมื่อมีมุมเอียงได้ถึง 50 องศาในแนวตั้งคุณจำเป็นต้องหักเหทิศทางมากขึ้น”

คู่ swing arm ที่ได้รับการออกแบบให้คล้ายกับของดั่งเดิมจาก 4 ใน 5 ที่ได้ผลดีกว่าถึง 55%

Casting Aspersion

แม้ว่าส่วนที่ได้รับการออกแบบแล้วอาจจะดูน่าประทับใจและการดำเนินการภายใต้เครื่องมือ simulation ที่แม่นยำของ Autodesk แม้ว่าเครื่องมือ generative design และ additive manufacturing (AM) จะมีการเติบโตขึ้นอยู่เรื่อยๆ สำหรับโครงการนี้โดยเฉพาะ แต่ Andreas รู้ว่า AM ไม่สามารถผลิตส่วนสุดท้ายได้

“เราไม่ได้เห็นรูปทรงมากมายทั้งหมดเหมือนกับ generative design และกระบวนการผลิตเหล่านั้น เช่น casting overlap” เขาแสดงความคิดเห็น “นี่เป็นแค่วัฒนธรรมส่วนใหญ่เท่านั้น : ที่ไม่ใช่เหตุผลทางธุรกิจ ความสามารถในการออกแบบใหม่ๆ มากมายเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับสารเติมแต่งและโดยเฉพาะสารเติมแต่งโลหะโดยตรง แต่การหล่อจะมีความน่าเหลือเชื่อในความยืดหยุ่นของรูปร่างด้วยเช่นกัน”

การหล่อได้ประโยชน์จากกระบวนการผลิตที่ครบถ้วนที่มีอยู่ด้วยวิถีทางด้านคุณสมบัติสำหรับวัตถุหลายร้อยชนิดรวมทั้งการใช้โลหะผสมพิเศษ ข้อเสนอมูลค่าของสารเติมแต่งโลหะโดยตรงต่อการหล่ออยู่ระหว่างการนำเวลาและความคล่องแคล่ว แต่จากการใช้สิ่งที่ Andreas describes เท่ากับว่า 'No Tool Casting' ข้อเท็จจริงนี้ทั้งหมด แต่จะสูญสิ้นไป

“โดยส่วนใหญ่ของการ lead เวลาและค่าใช้จ่ายในการหล่ออยู่ที่การใช้เครื่องมือ” Andreas states “โรงหล่อที่เรากำลังทำงานร่วมกับโครงการนี้ได้ใช้เครื่อง voxeljet sand printer เพื่อพิมพ์แม่พิมพ์โดยตรง การใช้วิธีนี้ จะได้รับประสิทธิภาพที่คุ้มค่าของสารเติมแต่งโลหะเพิ่มโดยตรงทั้งหมดจากประโยชน์ของการหล่อ”

ถึงแม้ว่า sand printer สำหรับโรงหล่อจะไม่ใช่สิ่งแปลกใหม่ แต่นี่คือสิ่งที่เพิ่มเข้ามาของ Autodesk Generative Design ที่จะนำโครงการนี้ไปอีกระดับหนึ่ง โรงหล่อได้ตั้งคำถามคือ  Tooling & Equipment International (TEI) จาก Livonia, Michigan และประธานาธิบดี Oliver Johnson ได้เห็นพ้องกับ Andreas เกี่ยวกับอนาคตของการหล่อสำหรับการออกแบบทั่วไป

“พวกเราได้รวบรวม simulation ขั้นสูงและการหล่อที่ถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ด้วยการพิมพ์ 3D sand เพื่อวิธีการผลิตที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ สำหรับการหล่อรูปทรงใดๆ” เขากล่าว “ศักยภาพของการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้มีมากมาย และพวกเราได้ทำงานที่ขยายความสามารถของเราอยู่เสมอ เพื่อการหล่อผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถทำให้สำเร็จได้ก่อนหน้านี้”

การออกแบบ swingarm โดยทั่วไปแล้วได้ถูกพิมพ์ขึ้น การหล่อในอะลูมิเนียม A356 การชะล้าง การรักษาความร้อน การดำเนินงานและการตรวจสอบจะอยู่ภายใน 3 สัปดาห์ และด้วยกระบวนการทั้งหมดจะใช้เวลาเพียงไม่กี่เดือน ความคล่องแคล่วของการผลิตประเภทนี้จะช่วยให้เกิดความรวดเร็วในการติดตามได้ก่อนใคร

“การเข้าถึงเทคโนโลยีจะช่วยให้ได้ไอเดียใหม่ๆ ที่จะนำไปสู่ตลาดได้เร็วขึ้นและช่วยให้บริษัท startups สามารถแข่งขันกับบริษัทขนาดใหญ่ได้” CEO Richard Hatfield กล่าว

ตั้งแต่ปีนี้ ยานพาหนะไฟฟ้าผลิตโดย Tesla เพียง 15 ไมล์บนถนนจากสำนักงานใหญ่ของ Lightning ใน San Carlos, California พุ่งไปยังดาวอังคาร 24,500 ไมล์ต่อชั่วโมง ถึงแม้ว่าพวกเราอาจจะไม่เหมาะกับที่นี่บนโลก แต่คุณสามารถไว้ใจ Lightning Motorcycles และ Autodesk จะยังคงผลักดันขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้ต่อไป

ซินเนอร์จี้ซอฟต์ ตัวแทนจำหน่ายซอฟต์แวร์อย่างเป็นทางการและถูกต้องในประเทศไทยของออโตเดสก์ สำหรับท่านที่ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ สามารถสอบถามได้ทางเจ้าหน้าที่ซินเนอร์จี้ซอฟต์ที่ This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. หรือ 085-323-5453, 02-692-2575 หรือทาง Online Store ทางเรายินดีให้คำปรึกษาอย่างมืออาชีพ