NEWS

Firmy NVIDIA i Dell pomagają firmie Trek w osiąganiu sukcesów
Trek

Powszechne wyzwania, którym stawia czoła firma Trek podczas tworzenia nowej generacji rowerów wyścigowych odnoszą się do wielu dzisiejszych firm: tworzenie solidnych produktów przy użyciu lekkich materiałów, wykrywanie błędów projektowych na wcześniejszym etapie produkcji oraz skrócenie czasu, jaki upływa od stworzenia szkicu do momentu powstania fizycznego prototypu. Firma Trek Bicycle Corporation, producent rowerów mający swoją siedzibę w Waterloo w stanie Wisconsin jest jedną z tych firm, które zastosowały technologię NVIDIA® w swoich stacjach roboczych Dell Precision™, by usprawnić pracę.

Firma Trek stawiła czoła typowemu wyzwaniu usiłując znaleźć idealny stosunek wagi do naprężeń podczas projektowania rowerów z serii Carbon 9.9 przeznaczonych do zjazdów górskich. Zasada obowiązująca w przypadku rowerów przeznaczonych do jazdy po ulicach, mówiąca, że niska waga przekłada się na wyższą wydajność, nie znajduje jednak zastosowania odnośnie rowerów przeznaczonych do zjazdów górskich. Rowery te muszą być wytrzymałe i trwałe, aby nie połamać się pod wpływem naprężeń.

“Firma Trek została założona w 1976 roku z misją tworzenia najlepszych rowerów na świecie,” powiedział Michael Hammond, starszy projektant przemysłowy dowodzący zespołem projektowym działu rowerów górskich w firmie Trek. „Projektanci przemysłowi z firmy Trek są rzecznikami naszych klientów i są w pełni zaangażowani w proces produkcji. Zadaniem zespołu projektowego jest upewnienie się, że parametry wydajności i jakości jazdy każdego nowego roweru spełniają wysokie normy, których oczekuje zarówno firma Trek, jak i nasi klienci. Ta odpowiedzialność daje również pewność, że nasze rowery wchodzą do produkcji tak szybko, jak to możliwe. Chęć osiągnięcia tych celów doprowadziła nas do układów GPU NVIDIA Quadro. ”

Zaprezentowany niedawno Carbon Session 9.9 firmy Trek to najlżejszy, przeznaczony do zjazdów górskich rower, jaki kiedykolwiek powstał. Tworząc ten najnowocześniejszy rower firma Trek czerpała ze swojej niezrównanej wiedzy technicznej w dziedzinie projektowania rowerów oraz korzystała z równie nowatorskich narzędzi projektowych, szczególnie z oprogramowania SolidWorks 3D CAD obsługiwanego przez stacje robocze Dell Precision™ wyposażone w profesjonalne procesory graficzne (GPU) NVIDIA Quadro®. Owocem pracy w wykorzystywanym przez firmę Trek środowisku projektowym opartym na układach Quadro jest najszybszy na rynku rower przeznaczony do zjazdów górskich. Jego projektowanie, stworzenie prototypu i wdrożenie do produkcji zajęło połowę czasu, jaki był potrzebny wcześniej i był modelem, na którym jeździł mistrz Pucharu Świata z 2011 roku - Aaron Gwin.

WYZWANIE

Trek

Produkcja rowerów charakteryzuje się sprzecznymi celami projektowymi powszechnymi wśród wielu dzisiejszych producentów. Aby dotrzymać rowerzyście wysokiego tempa, produkt musi być tak lekki, jak to możliwe i równie wytrzymały. „Na koniec, rower musi dobrze się prezentować, począwszy od konstrukcji i stylizacji po każdy szczegół funkcjonalności” powiedział Hammond. „Każdy element naszych produktów jest wyraźnie widoczny.”

Rowery firmy Trek z poprzedniej generacji – Session 88 - były wyposażone w aluminiową ramę i w momencie swojego debiutu w 2008 roku były najszybszymi rowerami do zjazdów górskich. Od tego czasu inne firmy zaprezentowały swoich własnych kandydatów do tego tytułu i przewaga firmy Trek nad konkurencją zmalała.

Zespół pracujący w firmie Trek musiał wymyślić, jak wykorzystać zaawansowane materiały i opatentowaną technologię OCLV (Optimum Compaction, Low Void) do stworzenia najnowocześniejszego produktu, który kontynuowałby to, co zapoczątkowała przełomowa generacja rowerów Session 88.

Musieli przenieść geometrię aluminiowej ramy na lżejsze, ale również i bardziej delikatne oraz kosztowne materiały z włókna węglowego, zachowując odpowiedni stosunek szybkości i wytrzymałości roweru, o jakim marzą kolarze górscy.

ROZWIĄZANIE

Trek

Wykorzystanie włókna węglowego pozwoliłoby firmie Trek na osiągnięcie wielu swoich celów, jednak projektowanie i budowanie rowerów z włókna węglowego jest znacznie bardziej skomplikowane niż rowerów aluminiowych. Warstwy węglowego „surowca” muszą być ręcznie ułożone w otwartych, stalowych formach według szczegółowo określonego planu. Następnie formy są zamykane i pod wpływem wysokiego ciśnienia formowana jest każda część. Projektowanie wymagającego rozkładu włókien, podobnie jak określenie specyfikacji i skomplikowanej obróbki powierzchni w przypadku rowerów z włókna węglowego to złożony proces.

Chcąc stawić czoła temu wyzwaniu firma Trek wykorzystała oprogramowanie Dassault Systèmes SolidWorks obsługiwane przez mobilne stacje robocze Dell Precission wyposażone w układ Quadro. Jak powiedział Hammond, „wiedzieliśmy, że tworzenie tak skomplikowanego produktu to dużo pracy i mieliśmy mało czasu na jej wykonanie. Chcieliśmy zatem być w stanie uzyskać tak wiele iteracji projektu, jak to tylko możliwe i nie ugrzęznąć przy tym. Wspaniałe jest to, że z układami Quadro wszystko idzie zgodnie z planem.”

EFEKT

Trek

Po ustaleniu początkowych parametrów nowego roweru, zespół firmy Trek potrzebuje jedynie czterech miesięcy na przejście od pierwszego szkicu do fizycznego prototypu oraz przetestowanie i przeprowadzenie symulacji około 20 koncepcji. Zanim zespół zaczął wykorzystywać jednostki GPU NVIDIA Quadro do projektowania swoich produktów, dojście do etapu prototypu zajmowało im dwa razy tyle czasu i mogli przetestować zaledwie małą część tych koncepcji w tym samym czasie.

Trek

Wcześniej zespół projektowy firmy Trek musiał wykonywać pełne wydruki modelu ramy (prototypy SLA) cztery lub więcej razy na każdy projekt, by sprawdzić poziom szczegółów powierzchni wymagany do udoskonalenia wszystkiego przed przystąpieniem do budowy prototypu. Każdy wydruk kosztował ponad 2000 $, a jego realizacja zajmowała co najmniej tydzień. Narzędzia do symulacji oparte na rozwiązaniach firmy NVIDIA pozwalają firmie Trek na wyeliminowanie wydruków, co bezpośrednio przekłada się na oszczędności.

Otrzymanie prototypu już za pierwszym razem jest decydującym czynnikiem w obniżaniu kosztów projektowania. Ustawienie obróbki projektu nowej ramy kosztuje dziesiątki tysięcy dolarów i to przy założeniu, że nie będą potrzebne żadne poprawki ani ponowna obróbka. Możliwość szybkiego dokonywania i symulowania zmian oraz wyraźnego obejrzenia najdrobniejszych szczegółów pozwoliła zespołowi firmy Trek na ograniczenie się do zaledwie jednego, ale za to właściwego prototypu i oszczędzić dziesiątki tysięcy dolarów.

Trek

“Możliwość zaobserwowania błędów i wprowadzenie zmian od razu do naszych modeli i symulacji, bez straty wydajności, było przełomowe,” kontynuował Hammond. „Wcześniej nie mogliśmy renderować wystarczająco szybko, by dokonać tej szczegółowej kontroli w oprogramowaniu podczas rozpatrywania takich rzeczy, jak kwestia luzu korby, kół i przerzutek lub zaprojektować rozkład sił na poszczególnych segmentach ramy. Poprzez umożliwienie wyświetlania symulacji 3D w oprogramowaniu SolidWorks karty graficzne Quadro pozwalają nam na wykrycie newralgicznych punktów w strukturze ramy i natychmiastowe wprowadzenie poprawek, co wyeliminowało konieczność dokonywania kosztownych przeróbek w późniejszym czasie. Szybsze wykonywanie iteracji podczas symulacji oznaczało, że byliśmy w stanie zaprojektować rower w tańszy sposób i znacznie szybciej przejść do tworzenia prototypu.”

Hammond zaznacza również, „za każdym razem, gdy spóźnialiśmy się z wprowadzeniem roweru do produkcji traciliśmy pieniądze z potencjalnej sprzedaży, a w przypadku roweru Carbon Session 9.9 było ważne ze względu na konkurencję, by wszedł do produkcji szybko."

Trek

Zawodowy kolarz górski Aaron Gwin zdobył mistrzostwo Pucharu Świata w 2011 roku właśnie na rowerze Carbon Session 9.9. „Myślę, że rower Carbon Session 9.9 jest o krok do przodu przed wszystkimi innymi rowerami, a poczucie, że jedzie się na najlepszym z możliwych rowerze daje poczucie pewności zawodnikowi przystępującemu do wyścigu,” powiedział Gwin.”.

“W przypadku roweru Carbon Session 9.9 udało nam się zbudować najlepszy, wykonany z włókna węglowego rower do zjazdów górskich jaki kiedykolwiek stworzono i nie dokonalibyśmy tego gdyby nie moc obliczeniowa oraz jakość jednostek GPU Quadro," zakończył Hammond. „Wspaniałą rzeczą jest to, że możemy wykorzystać te same narzędzia oparte na układzie Quadro do poprawy jakości i czasu wprowadzania na rynek wszystkich naszych produktów.”

Aby dowiedzieć się więcej na temat układu NVIDIA Quadro i firmy Dell odwiedź stronę internetową www.bestforcad.com.

Trek

Trek

Trek

Trek

Trek

Trek

Trek