QARGOS optimiert die Entwicklung mit dem Ziel, durch Modellierung und Simulation auf der 3DEXPERIENCE Plattform physische Prototypen überflüssig zu machen

2016 begannen der Elektroingenieur Vijay K. Praveen und sein in Indien ansässiges Startup-Unternehmen QARGOS® mit der Entwicklung umweltfreundlicher Zweirad-Elektrofahrzeuge und E-Bikes. Die umfassende Marktanalyse des Unternehmens deckte eine deutliche Lücke im Logistikbereich für den Transport von Gütern zwischen 20 kg und 120 kg mit Zweiradfahrzeugen auf. Diese Lücke stellt eine Marktchance von mehr als 5 Milliarden US-Dollar dar, die das Unternehmen nutzen wollte. Das erste innovative elektrische Transportfahrzeug wurde entwickelt, um die Logistik in dicht besiedelten Regionen zu verbessern und den weltweiten Übergang zu nachhaltigen Transportlösungen voranzutreiben.

Rucksäcke und Transportkisten stellen für Fahrer von Zweiradfahrzeugen ein Gesundheits- und Sicherheitsrisiko dar. Der QARGOS F9 Cargo-Scooter wurde für Personen entwickelt, die Fracht in Rucksäcken oder Heckboxen auf zweirädrigen Motorrädern, Mopeds oder Fahrrädern transportieren. QARGOS begann 2018 mit der Entwicklung des F9. Das Unternehmen nahm am Programm SOLIDWORKS® for Startups teil und nutzte SOLIDWORKS 3D-CAD, um vorläufige Konstruktionskonzepte zu erstellen. Nach einer Demonstration des einheitlichen Modellierungs- und Simulationsansatzes (MODSIM), der durch 3DEXPERIENCE® Works ermöglicht wird, ging QARGOS den nächsten Schritt und ergänzte 2021 seine SOLIDWORKS Installation um cloudbasierte Lösungen.

Den Schwerpunkt konstant zu halten, stellte eine erhebliche Herausforderung bei der Konstruktion des QARGOS F9 dar. Da das Fahrzeug beim Be- und Entladen mit bis zu 125 kg dynamisch stabil bleiben muss, war für die Konstruktion ein umfassender Entwicklungsansatz mit mehreren Iterationen erforderlich. „Dieser Prozess wurde durch umfangreiche Simulationen, gründliche Tests und kontinuierliche Gespräche mit potenziellen Kunden untermauert“, betont Mitgründer Alok Das.

„Durch den Einsatz der 3DEXPERIENCE Works Lösungen – insbesondere der Modellierungs- und Simulationsworkflows – konnten wir unsere Fähigkeiten ausbauen und unsere Entwicklungsbemühungen verstärken“, erklärt Das. „Da die Lösungen von 3DEXPERIENCE Works Simulation vollständig in SOLIDWORKS integriert sind, ist der Übergang zwischen Konstruktion und Simulation nahtlos und unterstützt den simulationsgesteuerten Ansatz, der uns geholfen hat, die Konstruktion mit jeder Iteration zu verbessern.“

Der Plan des Unternehmens, das Fahrzeug ohne Prototypen zu entwickeln, machte es notwendig, dass die QARGOS-Ingenieure schon in der frühen Entwicklungsphase Hunderte von Konstruktionsalternativen untersuchen. Dank des einheitlichen Ansatzes mit SOLIDWORKS und 3DEXPERIENCE Works konnte die Entwicklung schneller vorangetrieben werden. Der einfache Zugriff auf alle Produktentwicklungstools und die Nutzung von High-Performance-Computing in der Cloud für komplexe Simulationen machten es den Hauptakteuren bei QARGOS einfach, von jedem Standort aus auf Daten zuzugreifen und diese zu teilen.

QARGOS löste mit 3DEXPERIENCE Works Simulation komplexe Konstruktionsprobleme ohne teure und mühsame physische Prototypentests, um zu prognostizieren, wie Produkte in realen Szenarien funktionieren. „Wir haben viele verschiedene Arten von Simulationen durchgeführt, die zu drastischen Leistungsverbesserungen in mehreren Bereichen geführt haben“, bemerkt Das. Durch die Simulation der Aerodynamik, des Akku-Thermomanagements, der Festigkeit des Fahrgestells und der [strukturellen] Integrität konnte QARGOS den F9 schneller auf den Markt bringen.

Das Unternehmen entschied sich außerdem, die Konstruktion mit einem anderen Material zu validieren als dem, das ein Lieferant für das Fahrgestell empfohlen hatte, was eine Gewichtsreduzierung um 30 Prozent ermöglichte. „Wir haben den Luftstrom um das Fahrzeug und den Strömungswiderstand beim Fahrer verbessert. Außerdem haben wir die Temperatur des Akkus mithilfe von Simulationen optimiert, um zu überprüfen, ob ein Flüssigkeitskühlsystem effektiver ist als eine Luftkühlung“, erläutert Das. „Dazu haben wir die Größe des Laderaums maximiert, der nun fast so groß ist, dass eine Person darin sitzen kann.“ Mit Best Practices für die Simulation und integrierten Arbeitsabläufen konnten Das und seine Konstruktionsteams die Vorhersagbarkeit der Produktleistung erhöhen und gleichzeitig Kosten und Zeit sparen, da weniger physische Prototypen erstellt und getestet werden müssen.

QARGOS profitierte nicht nur von 3DEXPERIENCE Works Simulation, sondern hat auch die Datenverwaltungsfunktionen des Portfolios genutzt, um die Versionskontrolle während der Entwicklung zu verbessern. Das Unternehmen nutzte auch Konstruktionsvisualisierungen aus dem SOLIDWORKS Modell für die Interaktion mit Kunden und um Tests zu initiieren. „Wir haben potenziellen Kunden ein Modell unseres Staufachs vorgestellt. Das war der Startschuss für mehr als 500 Produktvorführungen und beinahe 50.000 km an Straßentests“, erklärt Das.

„Die Datenverwaltungsfunktionen von 3DEXPERIENCE Works sorgen dafür, dass unsere Daten sauber und sicher sind und dass das Feedback von Kunden nicht verloren geht und in unsere Konstruktionsiterationen einfließt“, sagt Das. „Mit SOLIDWORKS und 3DEXPERIENCE Works Lösungen haben wir nicht nur ein innovatives Produkt entwickelt, sondern auch die Logistikabläufe auf eine Art revolutioniert, die nachhaltige Unternehmen über Jahre hinaus weiter bringen wird.“