借助 SOLIDWORKS，讓燃料電池和制氫技術(shù)的開(kāi)發(fā)生機(jī)勃勃
行業(yè)案例 2024/11/11
Nuvera Fuel Cells, Inc.
借助 SOLIDWORKS，讓燃料電池和制氫技術(shù)的開(kāi)發(fā)生機(jī)勃勃
氫是宇宙中最豐富的元素，而 Nuvera Fuel Cells, Inc. 致力于使氫成為未來(lái)清潔、安全且高效的能源。作為燃料電池系統(tǒng)及處理器研發(fā)的全球領(lǐng)先企業(yè)，該公司一直走在研發(fā)前沿，專注于開(kāi)發(fā)氫能源的巨大潛力，并將研發(fā)成果積極投入商業(yè)應(yīng)用。
盡管汽車和交通運(yùn)輸應(yīng)用仍然是目前燃料電池的最終目標(biāo)，但 Nuvera 已率先著手于工業(yè)車輛和設(shè)備的燃料電池和制氫系統(tǒng)的研發(fā)工作，而這為開(kāi)發(fā)清潔高效的氫動(dòng)力汽車打下良好基礎(chǔ)。為了加速研發(fā)出能向倉(cāng)庫(kù)和配送中心的叉車供給燃料和動(dòng)力的系統(tǒng)，Nuvera 需要使用當(dāng)前比較高效的 3D 設(shè)計(jì)和模擬工具，Nuvera 的產(chǎn)品經(jīng)理 Anthony Macaluso 如是說(shuō)。
“Nuvera 目前站在新興行業(yè)的前沿，我們必須一邊研發(fā)，一邊將產(chǎn)品推向市場(chǎng)以搶占市場(chǎng)份額，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看市場(chǎng)份額的占有率會(huì)是我們的巨大優(yōu)勢(shì)。”Macaluso 強(qiáng)調(diào)說(shuō)，“為了支持我們宏偉的產(chǎn)品研發(fā)計(jì)劃，我們需要一個(gè)平臺(tái)來(lái)幫助我們又快又經(jīng)濟(jì)地設(shè)計(jì)、驗(yàn)證并生產(chǎn)出創(chuàng)新性的產(chǎn)品。”
公司選擇了 SolidWorks? 3D 設(shè)計(jì)系統(tǒng)并購(gòu)買(mǎi)了 15 個(gè) SolidWorks Professional 許可證，2 個(gè) SolidWorks Premium 席位以及一套 SolidWorks Flow Simulation 軟件。Nuvera 之所以選擇 SolidWorks 是因?yàn)樗?jiǎn)單易用，價(jià)格合理，并且它提供的集成設(shè)計(jì)和模擬性能范圍能滿足公司需求，從而可以幫助公司成功研發(fā)產(chǎn)品。
“從大型組裝、制模及金屬板材設(shè)計(jì)，到震動(dòng)、應(yīng)力和流體流動(dòng)模擬，SolidWorks為我們提供了所需的工具，從而我們能夠?qū)淙剂想姵匕l(fā)展成為極具吸引力又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的能源。”Macaluso 說(shuō)道，“我們?cè)S多員工在進(jìn)公司前就已經(jīng)知道如何使用 SolidWorks 了。SolidWorks 簡(jiǎn)單易用且功能強(qiáng)大，已被實(shí)踐證明是我們高效的工作平臺(tái)。”
縮短設(shè)計(jì)周期和降低成本
自從使用 SolidWorks 軟件后，Nuvera Fuel Cells 不僅推出 PowerEdge? 混合燃料電池系統(tǒng)取代了叉車中使用的標(biāo)準(zhǔn)鉛酸蓄電池，還推出了只用水和天然氣即可現(xiàn)場(chǎng)制備氫氣的 PowerTap? 氫氣發(fā)生器，更為重要的是在研發(fā)流程中節(jié)省了時(shí)間和成本。Macaluso 稱 Nuvera 的設(shè)計(jì)周期縮短了 25%，研發(fā)成本降低了 33%，廢品和重新設(shè)計(jì)費(fèi)用也減少了 20%。
“有了 SolidWorks，從組件設(shè)計(jì)到系統(tǒng)組裝，我們幾乎能在研發(fā)過(guò)程的每一步都節(jié)省時(shí)間并控制成本。”Macaluso 說(shuō)道，“此時(shí)此刻，我們無(wú)法想象要是沒(méi)有SolidWorks，我們是否還能做這些設(shè)計(jì)工作。”
模擬帶來(lái)設(shè)計(jì)創(chuàng)新
SolidWorks Simulation 是 Nuvera 非常依賴的 SolidWorks 應(yīng)用程序之一，公司的設(shè)計(jì)工程師用它來(lái)模擬并優(yōu)化系統(tǒng)性能，從而快速研發(fā)出燃料電池及制氫系統(tǒng)。除了進(jìn)行應(yīng)力和震動(dòng)分析外，設(shè)計(jì)人員還使用 SolidWorks Flow Simulation 進(jìn)行初步的水流和氣流分析。
“水氣轉(zhuǎn)換過(guò)程是我們技術(shù)的核心部分，”Macaluso 解釋說(shuō)，“而我們面臨的主要挑戰(zhàn)就是無(wú)論在燃料電池組還是氫氣發(fā)生器中都要實(shí)現(xiàn)盡可能高效地轉(zhuǎn)換。而通過(guò)使用 SolidWorks Simulation 軟件，我們的設(shè)計(jì)人員能夠在組件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)物理特性進(jìn)行模擬，從而在最后驗(yàn)證階段前得到充分完善的創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。”
與合作伙伴和客戶更好地協(xié)作
統(tǒng)一使用 SolidWorks 還能增強(qiáng) Nuvera Fuel Cells 與供應(yīng)商、合作伙伴和客戶的協(xié)作、互動(dòng)和溝通能力。因?yàn)楣镜脑S多供應(yīng)商都采用 SolidWorks，工程師們便可以使用原始 SolidWorks 文件開(kāi)展工作，從而更高效、更經(jīng)濟(jì)。“我們會(huì)將一些生產(chǎn)外包給加工廠和制造商，而他們大多數(shù)都采用 SolidWorks，從而降低成本并縮短交付時(shí)間。”“當(dāng)我們與某個(gè)客戶或者生產(chǎn)我們大型組裝設(shè)備的集成商合作時(shí)，我們不想發(fā)送整個(gè)模型，我們就使用 eDrawings? 文件。”Macaluso 說(shuō)，“我們也會(huì)使用PhotoWorks? 軟件進(jìn)行光真實(shí)感繪制，然后展示給客戶，或作為開(kāi)發(fā)潛在客戶的銷售工具。”
難題：
又快又經(jīng)濟(jì)地研發(fā)出先進(jìn)的商用燃料電池和制氫系統(tǒng)。
解決方案：
使用 SolidWorks 3D 設(shè)計(jì)和模擬解決方案進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。
成效：
設(shè)計(jì)周期縮短 25%
研發(fā)成本減少 33%
廢品和重復(fù)設(shè)計(jì)成本減少 20%
搶占到大量叉車燃料電池市場(chǎng)份額
