◎ ความท้าทาย：

ค้นพบวิธีการที่รวดเร็วและแม่นยำในการเปลี่ยนยานพาหนะให้เป็นโมเดล 3D ที่มีรายละเอียดสูง ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการจำลองเพื่อทำซ้ำการออกแบบและเพิ่มระยะของยานพาหนะได้

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio

◎ ผลลัพธ์：

การสแกนรถบรรทุก 3D ที่บันทึกด้วยความเที่ยงตรงจนสามารถป้อนเข้าสู่โปรแกรมของ Airshaper ได้โดยตรงเพื่อการวิเคราะห์และเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ หลังจากนั้นเพียงไม่กี่ชั่วโมง แพลตฟอร์มก็พบวิธีลดการลาก, ปรับปรุงการไหลเวียนของอากาศ และทำให้ยานพาหนะประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

การสแกนบางประเภทอาจไม่แม่นยำหรือละเอียดเพียงพอสำหรับการจำลองไดนามิกของไหลเชิงคำนวณ (CFD) การผสมผสานระหว่าง Leo และ Ray II โดยใช้ข้อมูลคุณภาพสูงสุดจากแต่ละส่วน โดยที่ Leo สามารถจับภาพพื้นที่ที่เข้าถึงได้ยาก เช่น ซุ้มล้อ และ Ray II หยิบขึ้นมาด้วยภาพที่กว้างขึ้น ทำให้ได้โมเดลในอุดมคติที่มีความละเอียดที่ไม่เคยเห็นมาก่อน

โมเดลรถบรรทุก 3D ที่ใช้ในการวิเคราะห์อากาศพลศาสตร์ของ Airshaper

หากคุณไม่ได้ทำงานด้านรถบรรทุกหรือโลจิสติกส์ คุณอาจไม่ทราบว่ารถบรรทุกกึ่งพ่วงโดยเฉลี่ยของคุณบรรทุกน้ำมันเชื้อเพลิงได้ 120-150 แกลลอน เมื่อคุณพิจารณาว่าสหรัฐฯ เพียงประเทศเดียวมีน้ำมันเกือบสามล้านน้ำมันเหล่านี้ ก็ชัดเจนว่าพวกเขาต้องรับผิดชอบต่อการเผาน้ำมันจำนวนมากในแต่ละวัน

แน่นอนว่าประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของยานพาหนะดังกล่าวถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ รวมถึงน้ำหนักบรรทุก, สไตล์การขับขี่, ขนาดเครื่องยนต์ และอื่น ๆ แต่สิ่งหนึ่งที่ผู้ผลิตรถบรรทุกมักมองข้ามเมื่อคำนึงถึงฟังก์ชันการออกแบบคือ การลากตามหลักอากาศพลศาสตร์

สร้างขึ้นโดยยานพาหนะทุกคันในขณะที่พวกมันเคลื่อนตัวผ่านอากาศ พลังนี้จะแข็งแกร่งขึ้นเมื่อพวกมันเดินทางด้วยความเร็วเท่านั้น และกำหนดให้พวกมันต้องใช้แรงม้า (และเชื้อเพลิง) มากขึ้นในการเร่งความเร็ว เนื่องจากรถบรรทุกโดยเฉลี่ยใช้พลังงานไปข้างหน้าถึง 50% เพื่อผลักอากาศออกไปด้วยความเร็วบนทางหลวง จึงคิดว่าการลดแรงต้านลง 20% อาจช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้สูงสุดถึง 10% ต่อการเดินทาง

Artec Ray II ถูกใช้เพื่อสแกนรถบรรทุก 3D ในที่จอดรถของบริษัทขนส่งทางอากาศในท้องถิ่น

การปรับปรุงอากาศพลศาสตร์ของยานพาหนะมักหมายถึงการวิเคราะห์ CFD เพื่อค้นหาว่าชิ้นส่วนใดลากได้มากที่สุด แต่การสร้างแบบจำลองที่กันน้ำได้สำหรับการจำลองครั้งแรกต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์ Airshaper ปรับปรุงกระบวนการโดยการอนุญาตให้ผู้ใช้ระบุการอัปเกรดการออกแบบโดยเพียงแค่อัปโหลดและวิเคราะห์การสแกน Artec 3D ที่มีรายละเอียดสูง ซึ่งให้ผลลัพธ์ในเวลาไม่กี่ชั่วโมง

การสแกนรถบรรทุกที่มีความละเอียดหลายระดับ

Airshaper เป็นผู้พัฒนาซอฟต์แวร์บนคลาวด์ที่ทำงานจากสำนักงานใหญ่ในเมืองแอนต์เวิร์ป ประเทศเบลเยียม ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถจำลองการบินทางอากาศที่ซับซ้อนได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์สำหรับงานหนัก เมื่อต้นปีนี้ บริษัทพยายามที่จะแสดงศักยภาพของแพลตฟอร์มในพื้นที่นี้โดยการแปลงรถบรรทุกเป็นดิจิทัล เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเท่านั้น จำเป็นต้องบันทึกภาพด้วยความละเอียดที่ทะยาน: เข้าสู่ Artec 3D

การทำงานร่วมกับ Airshaper ผู้เชี่ยวชาญของ Artec ช่วยแปลงยานพาหนะระยะไกลทั้งหมดให้เป็นดิจิทัลด้วยการสแกนน้อยกว่าสองวัน การสแกนระบบ Visual Inertial System (VIS) ที่ปรับแนวล่วงหน้าของ Ray II ถือเป็นหัวใจสำคัญของสิ่งนี้ เช่นเดียวกับความเร็ว 2 ล้าน pt/s และระบบกล้อง 36 MP ในตัวสามตัว ซึ่งช่วยให้ทีมงานสามารถจับภาพพื้นผิว HDR ที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุผลที่แท้จริง สีสันที่มีชีวิตชีวา

ในทางกลับกัน Artec Leo ไร้สายอันเป็นเอกลักษณ์ พร้อมด้วยจอแสดงผลในตัวที่ใช้งานง่ายและขอบเขตการมองเห็นที่กว้าง 838 x 488 มม. ช่วยให้การเคลื่อนย้ายและแปลงชิ้นส่วนขนาดใหญ่ให้เป็นดิจิทัลได้ง่ายขึ้นมาก เช่น กระจังหน้าหม้อน้ำและที่บังแดด ตามที่ Dmitry Potoskuev ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน 3D ของ Artec กล่าวไว้ว่า การนำทางกระบวนการเดียวกันนี้ด้วยเครื่องสแกนแบบมีสายแบบดั้งเดิมอาจเป็นฝันร้ายได้

“การสแกนด้านบนของห้องโดยสารบนบันไดขั้นนั้นง่ายกว่ามากโดยไม่ต้องใช้แล็ปท็อป” Potoskuev กล่าว “เช่นเดียวกันกับชิ้นส่วนระหว่างห้องโดยสารและรถพ่วง ลักษณะไร้สายของ Leo ทำให้เราคลานเข้าไปและสแกนจากด้านล่างได้ ด้านหน้าทั้งหมดของรถบรรทุกถูกสแกนด้วย Leo ซึ่งแน่นอนว่าทำให้การจับชิ้นส่วนบางส่วนง่ายกว่าที่เคยเป็นมาอย่างแน่นอน”

เครื่องสแกน 3D Artec Leo สองเครื่อง แปลงห้องโดยสารหลักของรถบรรทุกให้เป็นดิจิทัล

ไม่เพียงแต่เป็นการแสดงให้เห็นความสามารถเฉพาะตัวของ Leo และ Ray II ที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่โปรเจ็กต์ยังแสดงให้เห็นว่าสามารถรวมทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อสร้างตาข่ายที่มีรายละเอียดอย่างไม่น่าเชื่อ โดยใช้ข้อมูลที่มีความละเอียดสูงสุดจากทั้งสองอย่าง ด้วยอัลกอริธึม Smart Fusion ของ Artec Studio คุณสามารถรวมการสแกนได้ด้วยการคลิกปุ่มเพียงปุ่มเดียวในขั้นตอนการทำงานที่มีศักยภาพในการปฏิวัติการเก็บข้อมูลในวงกว้าง

เผยการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง

เมื่อทีมมีตาข่ายรถบรรทุกที่แม่นยำ การวิเคราะห์ประสิทธิภาพทางอากาศก็ทำได้ง่ายเพียงแค่อัปโหลดไปยังแพลตฟอร์ม Airshaper บนคลาวด์ จากนั้น พวกเขาสามารถเลือกจากการตั้งค่าความซับซ้อนของโปรเจ็กต์ได้สามแบบ ตั้งค่าพารามิเตอร์การจำลอง และใช้อัลกอริธึม ‘อุโมงค์ลมเสมือน’ เพื่อวิเคราะห์ทุกอย่างตั้งแต่การไหลของอากาศไปจนถึงส่งออกเสียงรบกวน

เมื่อรายงานของ Airshaper พร้อมในอีกไม่กี่ชั่วโมงต่อมา ผลลัพธ์ก็น่าตกใจมาก ปรากฎว่ารถบรรทุกคันนี้ใช้กำลัง 76,000 วัตต์ (102 แรงม้า แม้ว่าตัวเลขนี้น่าจะใกล้เคียงกับ 200 เมื่อพิจารณาถึงกำลังในการต่อสู้กับแรงต้าน เช่น ความต้านทานของยาง) เพื่อเอาชนะแรงต้านทางอากาศที่ความเร็วทางหลวง

ด้วยภาพ 3D ที่มีรายละเอียด แพลตฟอร์มของ Airshaper ยังเผยให้เห็นผู้กระทำผิดหลักอีกด้วย ในกรณีนี้ ห้องโดยสาร, แผงเบี่ยงการไหล และที่บังแดดล้วนถูกระบุว่าเป็นองค์ประกอบทางอากาศที่สำคัญ แต่เป็นกระจกและหลังคาที่ทำให้เกิดความวุ่นวายเป็นพิเศษ

เพื่อให้เลื่อนผ่านอากาศได้ง่ายขึ้น แนะนำให้เปลี่ยนตำแหน่งกระจก ช่องหลังคาถูกจำกัด และจัดสปอยเลอร์ให้ตรงเพื่อการเบี่ยงเบนของอากาศได้ดีขึ้น Wouter Remmerie จาก Airshaper ยกย่องการสแกน 3D เพื่อปลดล็อกข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้ เนื่องจากช่วยให้ทีมงานสามารถจับรถบรรทุกเป็นชิ้น ๆ และแยกย่อยเพื่อ “วิเคราะห์แรงทีละส่วน”

กราฟิกแสดงจุดสูงสุดของการเสียดสีพื้นผิวที่เกิดจากรถบรรทุกสแกน 3D ขณะเคลื่อนที่ผ่านอากาศ

“เรามีรายละเอียดมากมายให้เล่น และสิ่งนี้ถูกจับได้ในการจำลองโดยตรง” Remmerie กล่าว “แม้ว่าคุณจะสูญเสียรายละเอียดไปบ้างเมื่อคุณเปลี่ยนจากความเป็นจริงไปสู่การสแกน และสแกนไปจนถึงแบบเมช เรายังคงสามารถเก็บรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ทั้งหมดได้อย่างน่าอัศจรรย์ ในโมเดล กระจกและกระจังหน้าถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน คุณยังมองเห็นเกลียวยางอีกด้วย”

ถัดไป: การเพิ่มช่วง EV?

ด้วยแพลตฟอร์มของ Airshaper ที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพอากาศและหลีกเลี่ยงการออกแบบใหม่ที่มีราคาแพงหรือต้องติดตั้งชิ้นส่วนหลังการขายโดยผู้แข็งแกร่งเช่น Tesla และ Morgan ตอนนี้ Remmerie คาดว่าจะพบกรณีการใช้งานรถยนต์ไฟฟ้า (EV) เพิ่มเติม

EV อาจมีความยั่งยืนมากกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมัน แต่ก็ยังใช้พลังงานจำนวนมากในการตัดผ่านอากาศ Remmerie กล่าวว่าการทำให้แบตเตอรี่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพียง 10% จะช่วยประหยัดพลังงานได้ 5% ซึ่งเพียงพอที่จะลดขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่ในเครื่องได้

เขากล่าวว่าตัวเลขนี้ได้รับการสนับสนุนจากการวิเคราะห์เกี่ยวกับ EV เช่น Tesla Semi การศึกษาล่าสุดของ Airshaper แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนตำแหน่งกระจก, รูปทรงห้องโดยสาร และการจัดตำแหน่งรถพ่วง ทำให้รถ Semi มีแรงลากน้อยกว่ารถบรรทุกอื่น ๆ ได้อย่างไร ด้วยเหตุนี้ คาดว่าการวิเคราะห์คู่แข่งที่ได้รับความช่วยเหลือจากการสแกน 3D จะกลายเป็นสิ่งดึงดูดลูกค้าของบริษัทในเร็ว ๆ นี้

“หากคุณกำลังออกแบบรถบรรทุกใหม่และมีคนผลิตยานพาหนะที่มีพิสัยการบินกว้างไกล คุณจะต้องเข้าใจว่าพวกเขาบรรลุเป้าหมายนี้ได้อย่างไรผ่านการสแกน 3D” Remmerie กล่าวสรุป “นั่นคือคุณประโยชน์หลักประการหนึ่งของเทคโนโลยีที่นี่ คุณสามารถวิเคราะห์รถบรรทุกที่มีอยู่ ค้นหาว่ารถบรรทุกรับมือกับอากาศพลศาสตร์ได้อย่างไร และนำบทเรียนเหล่านั้นไปปรับปรุงยานพาหนะของคุณเอง”

“เราเคยมีตลาดที่เติบโตเต็มที่ แต่ด้วยรถยนต์ไฟฟ้าและรถบรรทุก สิ่งต่าง ๆ กำลังถูกดึงให้เปิดกว้างอีกครั้ง ดังนั้นการทำความเข้าใจการออกแบบรถยนต์ใหม่ด้วยการสแกน 3D จึงมีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น”

สนใจที่จะหาข้อมูลเพิ่มเติมหรือไม่? คุณสามารถดูรายงานรถบรรทุก 3D ฉบับเต็มของ Aishaper ได้ที่นี่