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數位打造休旅車:Hymer

盡情享受戶外生活,探訪鮮為人知的秘境,卻無需捨棄日常生活的舒適愜意——這就是「車露生活」的精髓,在社群媒體上更以 #vanlife 為人熟知。 對部分人而言,這是一種休閒方式,對另一些人來說,它則是一種由極簡主義及行動工作趨勢所驅動的生活型態。

Hymer 專為各種使用需求設計與製造露營廂車及房車。在其全新旗艦車款 Venture S 露營廂車的開發上,Hymer 全面運用了 Siemens Xcelerator 軟體組合的多項工具,包括 Solid Edge 與 NX。

在車室內部,Hymer 的 Venture S 已在同級車款中樹立新標竿:內建工作站,可供辦公及進行虛擬會議;寬敞的雨淋式淋浴間;從鍋具、餐具到鞋履、外套皆能井然歸位的巧思收納空間;以及可收納式投影機,能將您喜愛的電影投放至下拉式螢幕。

Venture S 的外觀同樣不負期待,配備如露台般開闊的尾門,以及具溫控與節能效能的車體結構,有效降低車身表面溫度。

憑藉太陽能板,以及使用毛氈、竹材等永續材質打造車室內裝,Venture S 在趨勢與靈活度上全面到位,以多種面向滿足消費者對移動住家的多元想像。

全面數位化產品創建

在電腦輔助設計 (CAD) 方面,Hymer 遍佈歐洲各地的工程團隊皆採用 Solid Edge 軟體。「Solid Edge 的使用者介面十分友善,學習門檻低;新進同事只需接受極少的訓練就能上手。」Hymer 工業化研發部 (R&D) 負責人 Stefan Ziegler 如此表示。

這套 3D CAD 軟體具備打造車輛完整數位孿生所需的一切功能。對於在極為狹窄空間內配置管路與管線——無論是燃氣、給水或污水管線——這類複雜任務而言,尤其能發揮價值。在此階段,工程師會使用 Solid Edge XpresRoute 3D。到了後續的量產階段,這些 3D 模型也能讓作業人員更清楚地掌握管線與管材的安裝位置。

Hymer 遍佈歐洲各地的工程團隊皆使用 Solid Edge 進行電腦輔助設計。版權所有:Hymer GmbH & Co. KG.
一張深藍色露營廂車的示意圖,呈現設計工程師如何利用 Solid Edge 的 FEM 功能,在日常基本驗證中確認設計的結構完整性;更為深入的應力分析,則交由 EHG 內部的專責部門(The Team Technology,簡稱 TTT)透過 Simcenter 3D 完成。版權所有:Hymer GmbH & Co. KG.

設計工程師透過 Solid Edge 內建的有限元素建模 (FEM) 分析來驗證其設計的結構完整性。這些日常的基本驗證易於執行,並能快速提供第一手的結構資料參考。

更為深入的應力分析,則委由 Erwin Hymer Group 旗下的內部汽車輕量化部門 The Team Technology (TTT) 負責。他們使用 Simcenter 3D 軟體進行 FEM 分析。

這套兩階段驗證流程能在產品設計初期就累積知識資產,有效減少所需的物理原型數量。

Simcenter 的能力不止於此。作為一套模組化軟體解決方案,Simcenter 為各類工程與設計任務提供了相對應的功能模組。Erwin Hymer Group 的 TTT 輕量化設計與新材料部門主管 Ria Kaiser,目前正在探索以 Simcenter FLOEFD 測試不同部件空氣動力外形的可能性。

「一大優勢是我們的工程師不需要重新適應新的操作介面,」她表示,「這讓學習曲線降到最低,也讓他們能更快得出結果。」

虛擬原型製作

Hymer 也運用 Siemens 軟體在虛擬實境 (VR) 中建立並評估車輛的原型。為此,這群露營車專家會匯入以 Solid Edge 建立的數位孿生,並以此打造整車或局部零組件的數位樣機。虛擬原型製作能幫助 Hymer 大幅減少實體樣機與物理原型的數量。

「像 Venture S 這樣的產品如今已極度複雜,傳統的 2D 模型早已不敷使用。而透過 Siemens 軟體實現的 3D 模型,對於在設計階段就找出並解決問題至關重要,否則這些問題日後只會演變成高昂的代價。」Stefan Ziegler 如此表示。在打造儘可能逼真的 3D 模型上,NX 是不可或缺的工具,它在定義複雜曲面方面的表現尤其出色。

在曲面建模與自由曲面設計方面,Hymer 與 Siemens NX 密切合作。(版權所有:Hymer GmbH & Co. KG.)
一名男子配戴虛擬實境頭戴裝置,正在設計一款露營廂車。版權所有:Hymer GmbH & Co. KG.

此處的應用案例包括:配戴虛擬實境頭戴裝置進行人因工程設計驗證,以確認解決方案是否切合實際操作需求;以及在原型建造階段就實施擴增實境 (AR),提前校核資料的正確性。

未來,AR 功能還可進一步用於支援售後維護,或提升客戶的操作體驗。在近期與慕尼黑工業大學 (TUM) 合辦的黑客松中,學生們藉助 Siemens 低代碼平台 Mendix 開發出一款首版應用原型,用來製作可結合 AR 功能的互動式使用者手冊。

透過 VR 技術,不僅能讓生產現場人員更直觀地理解技術指導,即使客戶或經銷商的空間佈局位於不同地點,也能以虛擬方式生動體驗其內部環境。

「數位原型在行銷面同樣帶來決定性的優勢,」Hymer GmbH & Co. KG 行銷主管 Frank Heinrichsen 表示。

Venture S 的精細數位孿生讓 Hymer 行銷團隊早在首具物理原型誕生前,就能完成包含照片與影片的溝通素材製作。

同樣地,Hymer 也利用數位孿生在尚未有實車的情況下,先行啟動針對生產與零售作業的訓練。

賦予數位孿生生命力

在 Venture S 的設計定案後,Hymer 的工程團隊便使用 RapidAuthor for Teamcenter建立所有製造所需的文件。該系統特別針對該公司位於德國巴特瓦爾德塞的組裝線,為車間作業人員生成電子化作業指導。

「工人對 3D 模型中使用的動態組裝通知反應非常熱烈,」Stefan Ziegler 表示。「他們尤其喜歡能自由旋轉模型,清楚看到那些在傳統圖紙中常被遮擋的細節。」

當產品存在多種配置時,擁有一個唯一的主數位孿生尤為便利,Hymer 的露營廂車與房車正是如此。因此,基礎設計原型會納入所有可能的變型,也就是所謂的 150% 模型。

待客戶下單後,僅需點選幾次,即可選定對應的配置。Hymer 工程團隊近期也開始在模型中加入產品與製造資訊 (PMI)。

「使用 PMI 已將衍生個別變型的工作轉化為配置作業,」Stefan Ziegler 證實道。「這大幅縮短了所需的時間。」

此截圖呈現 Hymer 工程團隊如何運用 Rapid Author for Teamcenter 為組裝線建立電子化作業指導。版權所有:Hymer GmbH & Co. KG.

告別資訊孤島

使用 Solid Edge 打造的數位孿生作為所有用途的唯一真相來源,使各項資料得以無所不在且彼此關聯。這讓 Hymer 成功消除了分散的資訊孤島,以及資料分隔所衍生的多項典型錯誤源。

此外,在每一次修改後,所有相關人員都能立即基於最新、有效的資訊恢復作業。Venture S 定義了一個全新的車輛類別。透過 Venture S 露營廂車,

Hymer 展示了公司在當代如何構想並定義移動旅行、車露生活以及彈性工作的方式。從太陽能板、陽光甲板、可延伸淋浴間、可拆卸燈具、雲端供暖控制,到可折疊工作桌,使用者享受到的每一項便利,都是源自於孕育出 Venture S 的數位策略。

2023 年 6 月
聯絡人:Susann Kunz
編輯團隊:Industry Stories

關於 Hymer

Hymer GmbH & Co KG 的總部位於德國巴特瓦爾德塞,是休旅車領域的先驅——早於 1957 年便推出首款露營拖車,並在 1961 年打造出第一輛德國製房車。

作為 Erwin Hymer Group 的一員,Hymer 亦以 Eriba 品牌設計與製造拖車產品。Erwin Hymer Group 隸屬於 Thor Industries 企業家族,整合了多數的歐洲與北美休旅車製造商。