3DEXPERIENCE 플랫폼에서 MODSIM을 통해 개발을 간소화하고 물리적 프로토타입을 완전히 없애는 것을 목표로 삼은 QARGOS

혁신적인 운송 솔루션 공급업체가 SOLIDWORKS 및 3DEXPERIENCE Works 시뮬레이션 포트폴리오를 통해 차량 무게를 30% 줄이고, 공기역학을 최적화하고, 물리적 프로토타입의 필요성을 최소화합니다.

당면 과제

기존 오토바이와 스쿠터보다 더 큰 적재 용량으로 혼잡한 도시 환경에서 상품을 배송할 수 있는 더 안전하고 효율적인 수단을 제공하여 지속 가능한 물류 운영에 혁명을 일으킬 수 있도록 세계 최초의 전용, 전기, 스마트, 이륜, 소형 물류 차량을 발명하고 개발하고 상용화해야 합니다. 

솔루션

클라우드 지원 3DEXPERIENCE® Works 포트폴리오에서 제공하는 통합 모델링 및 시뮬레이션(MODSIM) 접근 방식을 활용하여 혁신을 가속화하는 동시에 협업 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 데이터를 안전하게 관리했습니다. 클라우드 기반 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS® Premium, Collaborative Industry Innovator, SIMULIA Durability & Mechanics Engineer, SIMULIA Fluid Dynamics Engineer, SIMULIA Electromagnetics Engineer, SIMULIA Plastic Injection Engineer, 3D Motion Creator 및 3DSwymer Role의 도움을 받아 가상 프로토타입 제작에 디지털 트윈 접근 방식을 구현했습니다.

결과

  • 차량 무게 30% 감소, 재료 비용 절감, 차량 효율성 증대
  • 차량 공기역학 최적화, 항력으로 인한 탑승자 피로 감소
  • 향상된 배터리 열 관리로 효율성, 안전성 및 주행 거리 개선 
  • 화물칸 크기를 극대화하여 화물 적재 용량 증대

2016년, 전기 엔지니어 Vijay K. Praveen과 그의 인도 기반 스타트업 QARGOS®는 친환경 이륜 전기 자동차 및 전동 바이크 개발에 착수했습니다. 이 회사의 종합적인 시장 분석 결과, 이륜 차량을 사용하여 20kg(44lbs)에서 120kg(264lbs) 사이의 화물을 운송하는 물류 부문에서 상당한 틈새 시장이 있다는 것을 발견했습니다. 이 회사는 50억 달러 규모 이상의 이 틈새 시장에 진출하기로 했습니다. 이 회사의 첫 번째 전기 화물 차량은 인구 밀집 지역에서 물류를 개선하고 세계가 지속 가능한 물류에 한 발 더 가까워지도록 하기 위해 맞춤 제작되었습니다.

백팩과 박스는 이륜 차량 운전자들에게 건강과 안전상의 위험이 됩니다. QARGOS F9 카고 스쿠터는 이륜 오토바이, 모페드, 자전거에서 백팩이나 뒤쪽 박스를 화물을 싣고 운반하는 이들에게 도움이 되도록 설계되었습니다. QARGOS는 2018년에 F9 개발을 본격적으로 시작했습니다. 이 회사는 SOLIDWORKS® for Startups 프로그램에 참여했으며 SOLIDWORKS 3D CAD를 사용하여 예비 설계 컨셉을 만들었습니다. 3DEXPERIENCE® Works가 가능하게 만든 통합 모델링 및 시뮬레이션 접근 방식(MODSIM)의 시연을 본 후, QARGOS는 2021년 기존의 SOLIDWORKS에 클라우드 기반 솔루션을 추가함으로써 다음 단계를 향해 나아갔습니다.

이륜 픽업 트럭 익스피리언스 엔지니어링

QARGOS F9 설계에서는 무게 중심을 유지하는 것이 커다란 과제였습니다. 이 차량은 최대 125kg(275lbs)를 싣고 내릴 때 역학적인 안정성을 유지해야 하기 때문에 여러 번의 반복 작업을 포함하는 포괄적인 개발 접근 방식이 설계에 필요했습니다. 공동 설립자 Alok Das에 따르면 철저한 테스트, 잠재 고객의 지속적인 참여가 이 프로세스를 뒷받침했다고 합니다.

"3DEXPERIENCE Works 솔루션, 특히 MODSIM 워크플로가 추가됨으로써 역량이 확대되고 개발에 박차를 가할 수 있었습니다."라고 Das는 강조합니다. "3DEXPERIENCE Works 시뮬레이션 솔루션은 SOLIDWORKS와 완벽하게 통합되어 있기 때문에 설계와 시뮬레이션 간의 전환이 원활하며, 매번 반복할 때마다 설계를 개선하는 데 도움이 되는 시뮬레이션 기반 접근 방식이 가능합니다."

프로토타입을 전혀 제작하지 않고 차량을 개발하겠다는 이 회사의 계획을 성공시키기 위해서는 초기 개발 단계에서 QARGOS 엔지니어가 수백 가지 설계 대안을 모색해야 했습니다. SOLIDWORKS 및 3DEXPERIENCE Works를 사용하는 통합 접근 방식 덕분에 보다 신속하게 개발을 진행할 수 있었습니다. 클라우드에서 모든 제품 개발 도구에 쉽게 액세스하고 복합 시뮬레이션을 위한 고성능 컴퓨팅을 활용함으로써 QARGOS의 주요 이해 관계자들이 어디서든 간단하게 데이터를 액세스하고 공유할 수 있게 되었습니다.

관련 리소스

우리는 SOLIDWORKS와 3DEXPERIENCE Works 솔루션을 통해 혁신적인 제품을 개발했을 뿐만 아니라, 향후 몇 년간 지속 가능한 비즈니스를 촉진할 물류 운영의 혁명을 일으킨 것입니다.

Alok Das, 공동 설립자
Alok Das
공동 설립자

더 가벼운 제품을 더 빠르게 출시

QARGOS는 3DEXPERIENCE Works 시뮬레이션을 사용하여 실제 시나리오에서 제품이 어떻게 작동하는지를 예측함으로써 많은 비용이 드는 번거로운 물리적 프로토타입 테스트 없이 복잡한 엔지니어링 문제를 해결했습니다. "우리는 다양한 유형의 시뮬레이션을 수행했고, 덕분에 여러 분야에서 성능이 획기적으로 향상되었습니다."라고 Das는 말합니다. QARGOS는 공기역학, 배터리 열 관리, 섀시 강도 및 [구조적] 무결성을 시뮬레이션함으로써 F9를 더 빨리 출시할 수 있었습니다.

이 회사는 또한 공급업체가 추천한 것과 다른 소재를 차량 섀시에 사용하는 설계를 검증해 보기로 결정했고, 결과적으로 무게를 30% 줄였습니다. "차량 주변의 기류와 탑승자에게 가해지는 항력을 최적화했으며, 유체 냉각 시스템이 공기 냉각보다 더 효과적인지를 확인하기 위해 시뮬레이션을 사용하여 배터리 온도를 최적화했습니다."라고 Das는 설명합니다. "또한 사람이 앉을 수 있을 만큼 크게 화물칸 크기를 극대화했습니다." 시뮬레이션 모범 사례와 통합 워크플로를 통해 Das와 그의 엔지니어링 팀은 제품 성능의 예측 가능성을 높이는 동시에 물리적 프로토타입 제작과 테스트를 줄임으로써 비용과 시간을 절약했습니다.

탁월하며 더 안전한 데이터 관리

QARGOS는 3DEXPERIENCE Works 시뮬레이션을 활용하는 것 외에도 이 포트폴리오의 데이터 관리 기능을 활용하여 개발 과정에서 수정본 관리를 강화했습니다. 또한 SOLIDWORKS 모델의 설계 비주얼을 활용하여 고객 참여 및 테스트를 이끌어냈습니다. "우리는 화물칸 모델을 잠재 고객들과 공유했습니다. 이를 통해 500개 이상의 제품 시연과 30,000마일 이상의 도로 주행 테스트를 실시할 수 있는 발판을 마련했습니다."라고 Das는 설명합니다.

"3DEXPERIENCE Works 데이터 관리 기능 덕분에 데이터를 깨끗하고 안전하게 유지할 수 있으며, 고객 피드백을 빠트리지 않고 설계 반복 작업에 포함할 수 있습니다."라고 Das는 말합니다. "우리는 SOLIDWORKS와 3DEXPERIENCE Works 솔루션을 통해 혁신적인 제품을 개발했을 뿐만 아니라, 향후 몇 년간 지속 가능한 비즈니스를 촉진할 물류 운영의 혁명을 일으킨 것입니다."

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