北极圣诞老人新的远程驯鹿劳动力(RRW)将于今年推出,为北极的分销业务提供了巨大的提升。与2020年最重要的主题一致,整个北极劳动力已过渡到远程工作。该团队希望在创纪录的时间内为全球各地的孩子们递送礼物,而无需离开他们的家庭办公室。
利用最新的无人机技术、人工智能、工程软件和协作平台,圣诞老人深受喜爱的驯鹿团队,在红鼻子驯鹿鲁道夫的聪明指导下,协调了新的RRW团队的开发和部署。
鉴于圣诞老人的工程计划紧凑,他决定利用西门子数字工业软件和Maya HTT的模拟、生命周期管理、ECAD/MCAD、制造和AI-IIoT解决方案和服务来应对日益严峻的交付挑战。为了确保新的RRW能够完成任务,该团队在构建物理原型之前,通过虚拟多物理模拟和验证对他们的设计进行了测试。到目前为止,结果令人印象深刻。当然,RRW团队将在平安夜受到全面考验。
引用:
圣诞老人说:“精灵工坊的合作是这项计划不可或缺的一部分。”“我们增强了分销能力,简化了运营,提高了运载能力。我们希望能大大缩短从车间到烟囱的交货时间,并提高交货精度。——圣诞老人
嘘!声学分析
该团队的关键指标之一是唤醒事件。梅里温克尔的首席工程师Elf说:“任何时候,孩子在送礼物时醒来,对我们来说都是一个迹象,表明他们还有改进的空间。”在许多可能导致唤醒事件的潜在障碍中,噪音是最常见的原因。
无人机是出了名的吵。一架无人机从头顶飞过听起来就像一群蜜蜂,这对隐形交付造成了重大问题。RRW在设计时考虑了静音,使用了噪声、振动和粗糙度(NVH)模拟和分析。通过声学分析,精灵团队设计了一种降噪装置,以确保转子噪声不会超过唤醒阈值分贝,从而触发唤醒事件。RRW非常安静,数据证实了这一点。
引用:
“我们有信心,每170万次配送中就会有一次唤醒活动,这比去年的传统配送方式提高了70%。——圣诞老人
拓扑优化
利用新的3D打印功能和增材制造的出现,圣诞老人的工程精灵能够提出一个新颖的有机骨架,以确保结构的完整性,并提供最佳的空气动力学、阻力和升力。
确保以难以置信的速度交付需要新的结构概念,只有通过拓扑优化和增材制造才能实现。
Brrrrrr !流动与CFD分析
圣诞老人和他的驯鹿团队通过电话会议确认,他们很高兴在家里舒适温暖。在环境因素和操作复杂性方面,平安夜的探险压力很大,对个人来说具有挑战性。每只驯鹿都亲身体验过这里的极端天气。
旋翼周围的旋涡脱落分析对项目至关重要,帮助Elf工程师了解旋转气流的复杂性以及对无人机空气动力学的极端要求。该团队使用了一流的计算流体动力学(CFD)模拟来确保完美的气动巡航性能,包括亚音速和超声速流动,亚音速配置的低速和高升力,尾迹动力学,尾迹涡,以及超声速配置的高速和高升力,以及转子的最佳空气动力学。
全球定位数据和传感器
RRW还具有自主定位和基于传感器的着陆功能,可以在最佳位置悬停或轻轻着陆,允许通过烟囱或其他访问点精确降落。意想不到的屋顶障碍,无论是深厚的积雪和结冰的表面,还是卫星天线和电话线,对于这种自我引导的人工智能技术来说,都不是什么问题。
玛雅HTT在太空任务中模拟太空极端条件的经验在帮助精灵模拟屋顶着陆方面是无价的。
引用:
“我们收集的有关环境温度、表面材料和屋顶间距的数据将为RRW设计的下一次迭代提供信息。我们还没有看到数据会告诉我们什么,但我们知道这项技术具有令人兴奋的潜力。——梅里温克尔
热管理
随着电子产品功率密度的增加,必须去除或管理的热量也在增加。这对RRW来说尤其是个问题,因为它们必须在全球范围内的环境中正常工作,并且在-88摄氏度到+58摄氏度的外部条件下(并且还在不断上升)。该团队使用了基于人工智能的冷链包装模拟和跟踪功能,提前验证有效载荷是否会完好无损地到达。
利用Maya HTT的电子系统冷却软件和专业知识,工程精灵为温度敏感的电池组件和电源系统创造了一个一流的设计。根据Maya HTT专家的输入,该团队能够确保电池性能保持高水平,保证最长的飞行时间,同时最小限度地减少电池更换和充电需求的中断。
结构分析
RRW结构具有很强的抗应力能力,从极端温度和降水到强风、结冰和碎片,以及鸟击和雷击。材料和结构设计进行了优化,以在不牺牲能源效率和速度的情况下尽可能多地运载。
如果负载过重或体积庞大,无人机将速度缓慢,能源效率较低。每次运送的货物太少会增加往返次数,但效果是一样的。为了使无人机能携带的礼物最大化,圣诞老人的工程师一直在咨询玛雅HTT的团队,以获得他们在HEEDS方面的专业知识。转子动力学和相关结构成员的尺寸已被证明是棘手的,鉴于高度不同的礼品重量配置和环境条件在世界范围内考虑!
引用:
“我们很早就做出了这个决定,以平衡尽可能多的因素。从结构和电机的设计到路线规划,我们必须将所有这些方面的操作都纳入RRW设计中——距离、地形、天气模式、行程次数、承载能力。——梅里韦瑟
协作
凭借一流的集成ECAD/MCAD PCB交换技术和Teamcenter生命周期平台,热工和电气工程团队之间的强大协作和无缝交换得到了极大的促进。虽然圣诞老人受益于一些国际例外和地区豁免,但团队确实必须遵守某些航空旅行规定。他们也不能忽视安全问题。
引用:
“模拟、人工智能和先进的工程软件帮助我们优化了整个运营。我们在这项新的数字技术上的投资为整个团队带来了巨大的利益。我能够在圣诞老人(Mrs Claus)的陪伴下监督我们的全球业务,手里拿着热巧克力,脚在壁炉边取暖。——圣诞老人
明年会发生什么?
红鼻子驯鹿鲁道夫否认了他计划最早于明年南下退休的传言,他说,事实上,新的数字化努力为他的领头驯鹿角色带来了一些令人兴奋的新机会。他断言,尽管RRW和操作的某些部分已经外包给技术,但团队的所有成员都非常参与,需要在幕后运作。
引用:
“远程过渡取得了巨大成功,但我们希望在未来几年继续优化无人机设计并简化我们的操作。——鲁道夫
信用,玛雅HTT和西门子-作者署名和See More