QARGOS社、3DEXPERIENCEプラットフォームでMODSIMを使用して開発を効率化し、物理的な試作品ゼロを目指す

革新的な輸送ソリューション プロバイダーが、SOLIDWORKSと3DEXPERIENCE Worksシミュレーション ポートフォリオを使用して、車両重量を30%削減し、空気力学を最適化し、物理試作の必要性を最小限に抑えました。

課題

パーパスドリブンでスマート、コンパクトな世界初の電動2輪物流車両を発明、開発、商品化する。既存のオートバイやスクーターよりも高い積載能力を持つ車両で、混雑した都市環境での配送業務をより安全かつ効率的にすることで、持続可能な物流オペレーションを実現する。 

解決策

クラウド版の3DEXPERIENCE® Worksポートフォリオが提供する統合モデリングおよびシミュレーション(MODSIM)アプローチを活用して、イノベーションを加速しつつ、コラボレーションに適した3DEXPERIENCEプラットフォーム上でデータを安全に管理する。3DEXPERIENCE SOLIDWORKS® Premium、Collaborative Industry Innovator、SIMULIA Durability and Mechanics Engineer、SIMULIA Fluid Dynamics Engineer、SIMULIA Electromagnetics Engineer、SIMULIA Plastic Injection Engineer、3D Motion Creator、3DSwymerの各ロールをクラウドベースの3DEXPERIENCEプラットフォームで使用し、仮想試作に対してデジタルツイン アプローチを使用する。

結果

  • 車両重量の30%削減、材料コストの削減、車両の効率性向上を実現
  • 車両の空気力学を最適化し、抵抗力による乗り手の疲労を軽減
  • バッテリーの熱管理の強化により、効率性、安全性、航続距離を向上 
  • 荷室の広さを最大限確保し、積載重量を増加

2016年、電気エンジニアのVijay K. Praveen氏と、インドを拠点とするスタートアップ企業のQARGOS®社は、環境に優しい電動2輪車とeバイクの開発に着手しました。同社の包括的な市場分析により、2輪車を使用して重量20~120kg(44~264ポンド)の貨物を輸送する物流セクターには大きなギャップがあることが明らかになりました。このギャップには、50億米ドルを超える市場機会があり、同社はこのギャップを埋めることを目指しました。まったく新しい貨物輸送用電動車両は、人口密度の高い地域における物流を改善し、世界各地で持続可能な輸送ソリューションへの移行を推進できるようカスタマイズされました。

2輪車の乗り手にとって、バックパックや箱での配送は安全衛生上、問題があります。QARGOS F9貨物輸送用スクーターは、2輪バイクや原付き自転車、自転車でバックパックを背負ったり、後ろに荷物を積んだりして配送する個人を対象としています。QARGOS社は、2018年に本格的にF9の開発を開始しました。スタートアップ向けのSOLIDWORKS®プログラムに参加し、 SOLIDWORKS 3D CADを使用して、設計の基本概念を作成しました。QARGOS社は、3DEXPERIENCE® Worksによる統合モデリングおよびシミュレーション アプローチ(MODSIM)のデモを体験し、2021年にSOLIDWORKSのインストール環境にクラウドベースのソリューションを追加し、次のステップに進むことを決断しました。

2輪車でのピックアップ トラック体験を設計

QARGOS F9の設計では、重心を維持することが大きな課題となりました。最大125kg(275ポンド)の荷物の積み下ろしの際に車両が動的に安定した状態を保つ必要があるため、設計には何度も反復作業を行う、包括的な開発アプローチが必要でした。共同設立者のAlok Das氏によると、この工程には、広範なシミュレーション、徹底的なテスト、見込み客との継続的なやり取りが必要だったといいます。

「 3DEXPERIENCE Worksソリューション、特にMODSIMワークフローの追加により、当社の能力が拡大し、開発作業がスムーズに進むようになりました」と同氏は強調します。「3DEXPERIENCE Worksのシミュレーション ソリューションはSOLIDWORKSと完全に統合されているため、設計からシミュレーションにシームレスに移行でき、すべての反復処理で設計を改善できる、シミュレーション主導の手法を利用できます」

QARGOS社では試作品を作成せずに車両を開発する計画を立てていたため、エンジニアは開発の初期段階で数百もの設計案を検討する必要がありました。しかし、SOLIDWORKSと3DEXPERIENCEの統合された手法のおかげで、開発を速やかに進めることができました。すべての製品開発ツールに簡単にアクセスでき、複雑なシミュレーションにはクラウドで高性能なコンピューティングを利用できるため、社内の主要な関係者はどこからでもデータにアクセスして共有できました。

関連リソース

SOLIDWORKSソリューションと3DEXPERIENCE Worksソリューションを使用することで、革新的な製品を開発しただけでなく、この先何年にもわたって持続可能なビジネスを推進する革命を物流オペレーションにもたらすことができました。

共同設立者、Alok Das氏
Alok Das氏
共同設立者

製品を軽量化し、市場投入までの時間を短縮

QARGOS社は、実際のシナリオに沿って製品の動作を予測する、3DEXPERIENCE Worksのシミュレーションを使用して、費用と手間のかかる物理的な試作品を作成することなく、エンジニアリング上の複雑な問題を解決しました。Das氏は次のように説明します。「当社はさまざまな種類のシミュレーションを行っており、その結果、いくつかの分野でパフォーマンスが劇的に向上しています」空気力学、バッテリーの熱管理、シャシーの強度と(構造的な)完全性をシミュレーションすることで、F9をより迅速に市場に投入できました。

また、サプライヤーが車両シャシーに推奨した材料とは異なる材料を使用して設計を検証した結果、重量が30%削減されました。「車両周囲の空気の流れと乗り手にかかる負担を最適化し、シミュレーションを使用してバッテリー温度を最適化し、空冷よりも水冷が効果的であることを確認しました」とDas氏は説明します。「また、荷室のサイズを最大化しました。人が1人座れる十分な広さがあります」。Das氏とそのエンジニアリング チームは、シミュレーションのベストプラクティスと統合ワークフローを使って、製品性能の予測可能性を高め、物理的な試作とテストを削減することでコストと時間を節約することに成功しました。

高品質でセキュアなデータ管理

QARGOS社は、3DEXPERIENCE Worksのシミュレーションの利点に加えて、このポートフォリオのデータ管理機能により、開発中にリビジョン管理を強化しました。また、SOLIDWORKSモデルのデザイン ビジュアルを活用して、顧客エンゲージメントとテストを開始しました。「ストレージ コンパートメントのモデルを、潜在的なお客様と共有しました。これにより、500を超える製品デモと30,000マイルを超える路上試験の準備が整いました」とDas氏は説明します。

3DEXPERIENCE Worksのデータ管理機能により、クリーンで安全なデータが保証され、お客様からのフィードバックが失われることなく、設計イテレーションに反映されます」とDas氏は語ります。「SOLIDWORKSソリューションと3DEXPERIENCE Worksソリューションを使用することで、革新的な製品を開発しただけでなく、この先何年にもわたって持続可能なビジネスを推進する革命を物流オペレーションにもたらすことができました」

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