案例 | 西门子数字化技术让纯电动赛车加速驶向勒芒大赛

随着可持续发展日益受到全球关注，越来越多的赛车队正在考虑使用电动汽车参赛。当参加勒芒耐力赛的赛车都是电动汽车，会是怎样的场景？如果传统赛车的加油耗时与电动赛车的充电耗时相近，电动赛车是否会得到普遍应用？来自荷兰Eindhoven University of Technology的InMotion学生团队正致力于给出解答。

InMotion团队位于荷兰海尔蒙德市的汽车园区 ，他们最新研发的赛车“Revolution”是一款纯电动的勒芒赛车，集成了12分钟快速充电技术以及新一代电池组。“我们正努力在交通领域取得创新突破，”InMotion客户经理Martijn Scholtus表示，“据我们的观察，电动车充电耗时过长是人们不愿意选择电动汽车的原因之一。因此，我们希望尽可能缩短充电时间。Revolution赛车可在12分钟内完成充电，这是一个巨大的飞跃。我们期待其能够驶向勒芒24小时耐力赛。”

InMotion团队以基金会的形式运作，成员主要由学生组成，并通过成员的每年轮换确保持续的创新。经验丰富的往届成员会定期与现任队员分享信息并帮助他们解决技术难题。

InMotion团队至今以成功打造四辆创新型赛车，包括生物乙醇赛车Ignition（最快的大学生三级电动方程式赛车）、Fusion、Vision（更符合空气动力学的电动概念车）和Revolution（可在12分钟内完成充电，速度快于保时捷电动车和特斯拉）。

西门子解决方案提供专业指导

在过去的一年里，InMotion团队的关注重点是车队的专业化。队员们希望能像真正的赛车队一样专业化运作。InMotion团队期待西门子数字化工业软件能够助其实现这一目标。

InMotion团队经理Ewout Timmermans表示：“作为一级方程式赛车专业软件套件的提供商，西门子是InMotion团队实现这一目标的重要合作伙伴。这意味着InMotion团队将使用与职业赛车队相同的软件技术与服务。借助西门子覆盖汽车设计、制造和工程的所有软件，InMotion团队成功研发出Revolution赛车。”

创新思维迸发灵感

InMotion团队借助西门子NX™软件进行详细的计算机辅助设计（CAD）工作，并借助Simcenter STAR-CCM+™、Simcenter 3D等多种Simcenter™软件工具完成高级工程任务，创建出Revolution赛车及其系统的数字孪生。凭借团队的创新思维，InMotion成为首批将Teamcenter®软件完全集成到流程中，从而成为利用Revolution数字主线中正确数据的学生团队之一。

Teamcenter、NX和Simcenter都是西门子Xcelerator开放式数字商业平台中业务组合的一部分。面对TB级的数据交互，应用Teamcenter可以帮助不同的学生工程师在处理复杂的数字孪生的同时，专注于核心数据。

通过无缝连接数字主线中的高级仿真、数据管理和测试流程，Teamcenter在简化流程方面发挥了重要作用。

InMotion团队技术部经理Thomas Kuijpers说：“人们认为我们的产品设计刚起步，其实不然。我们已经设计出Revolution赛车，其中涉及到赛车的各项详细指标，包括赛车要求、参数设置、构思和约束条件。”

全面数字孪生的力量

基于设计和赛车标准，InMotion团队的工程师们采用了经典的V型循环法，这是大多数汽车原始设备制造商（OEMs）常用的迭代设计开发方法。经过数月的设计和分析，该团队开发出了Revolution赛车的设计图。

“在设计像Revolution赛车这样的产品时，必须先建立一个可靠的模型，” Kuijpers表示，“这就是我们采用西门子技术的价值所在。例如，我们可以通过西门子NX进行3D建模，进而在数字环境中对其进行测试，一旦在测试中发现问题，就可以及时进行调整和优化，从而确保我们可以更加顺畅地在现实世界中进行生产。”

工程团队面临的主要挑战之一是Revolution赛车装配的规模以及来自于不同领域的组装该车型的专业工程师数量。

“我们拥有一个阵容庞大的工程团队，不同的工程师会有不同的委托任务。”Kuijpers说道，“西门子Teamcenter平台可以帮助这些工程师实现在同一个装配模块上的协同工作，同步更新迭代设计，这样既可以避免覆盖其他工程师的工作，也无需将装配模块进行拆分。”

利用数字主线开展设计

对于团队中的一些工程师来说，在数字主线中应用数字孪生是一种崭新尝试，原型设计和现场故障排除等老式的工作模式已经成为过去。

Kuijpers解释说：“我认为对大多数工程师来说，可以在虚拟世界中开展如此细节的工作，并准确地呈现先进的设计和工程性能，让人大开眼界。”

然而，该团队很快就认识到，让每个人都能快速掌握所有的西门子解决方案并非易事。他们还从cards PLM Solutions上获得帮助。cards PLM Solutions是位于荷兰南部贝斯特（Best）的西门子白金智能专家合作伙伴 。

“cards PLM Solutions的顾问能够迅速作出响应，在我们遇到困难时及时解答。”Kuijpers解释说，“对于学生来说，西门子Xcelerator还能够提供各类课程与案例，这对我们来说大有裨益。”

“我经常使用西门子NX和Simcenter进行强度分析，”InMotion的电池组工程师Chiel Boons表示，“特别是在设计有难度的部分时，比如承载所有部件的管状框架、整个电动动力系统、后悬挂和后翼。所有这些都必须与轮胎载重相匹配。这一工作可以通过NX中的模型在Simcenter中进行强度分析测试来完成，看看车架是否能保持住，哪里需要设计加固，哪里可能会损失一些材料。”

“基于这些互通的西门子数字化软件，我们的设计将和赛车非常匹配，并发挥其应有的作用。” 他补充说，“无需做任何改动，一切就能正常工作。”

借助西门子Xcelerator业务组合中业内领先的功能，InMotion团队可依靠坚实的工程基础在电动赛车中取得成功，并有望让电动赛车驶入勒芒大赛。

（SIEMENS 西门子数字化工业软件）

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