AI技术在叉车研发设计中的应用思考

AI技术在叉车研发设计中的应用思考
2025年01月05日 21:51 数控铣床2007

上期,研究员 张晓芸

为大家分享了

如何通过仿真与AI技术

确定叉车车身悬挂固定点

保证后续装配工艺的稳定性与可执行

上一篇提到的整个的叉车设计的过程有哪些特点?

正如我上一篇提到的,叉车在制造企业仓储物流中,充当着“搬运工”的角色,它能够替代工人完成各种重物的物流流转,并根据库存需求对货物抓取和固定,存放在对应货架。从属性看,叉车属于特种车辆,主要包括动力系统、液压系统、电气系统、底盘与行驶系统等,我们对于叉车的智能化设计方向主要包括:

高效:搬运和举起货物时,需要高强度的前端承载部件,例如调整货叉、货叉架和储物单元结构,使叉车具备一定的承载能力。在动力传动系统设计时,需要考虑行驶速度和操作方式,提升灵活性和可靠性。

智能:通过部署传感器、控制器、摄像头等方式,提升叉车的导航与避障能力。

安全:叉车在行驶中同样存在安全性要求,一方面我们会加固装置防止车辆翻车倾覆;另一方面,我们会通过适配紧急制动与后视镜等措施确保行驶安全。

舒适:通常境况下,驾驶员需要长期驾驶叉车,我们会在叉车驾驶室中融入人体工程学原理,提高驾驶员的舒适性。

图1 叉车概念图

 您为什么选择使用惠普Z系列Z4G5 AI工作站,您认为惠普工作站为您带来了哪些价值?

我们选择惠普Z系列Z4G5 AI工作站主要是看中了以下特点:

1.高性能:惠普工作站搭载了最新的英特尔至强系列高性能处理器和NVIDIA专业显卡,能够大幅度提升我们建模、仿真、渲染以及AI应用中的数据处理速度,提升研发效率。

2.可靠性:惠普工作站一直以专业品质著称,拥有超过360,000小时的不宕机测试和相关军工标准测试,能够满足我们对于稳定性的要求,保障我们的使用环境。

3.适用性惠普工作站通过了21,000+软硬件组合认证,有广泛的ISV合作生态,能够保证各种软件的兼容适配,部分软件在调优后更能释放出超强性能。

4.安全性:惠普工作站本地私有化的部署模式相较于云端更安全,长远看更具有性价比。

5.为AI而生:惠普Z系列的Z4G5 AI工作站预装了AI大模型平台,提供全栈配置并可以缩短数据传输延迟,为我们未来深化AI应用奠定了基础。

图2 增加约束和阻尼条件,观察车身悬挂状态

从实际价值的角度出发,例如对吊装机械增加运动副的场景,我们需要查看对应的约束和阻尼条件,模拟车身悬挂状态进行动态仿真使其达到稳态。此前这个过程我们会放在配置较好的PC或工作站上,放在下班后再进行,这样第二天直接来查看记录数据。这样不仅可能出现应用崩溃,需要重新运行程序延误研发进度,还带来了无人值守下的数据泄露风险。在采用惠普Z系列Z4G5 AI工作站后,得益于其强大的CPU、GPU处理性能以及与软件的良好适配,整个仿真任务能够在工作时间随时进行,在提升效率的同时保障了数据安全性。

图3 增加约束和阻尼条件,观察车身悬挂状态

您认为AI在叉车设计中扮演一个怎样的角色?目前我们哪些设计环节融入了AI应用?

我认为AI是一个很好的辅助工具,能够加快我们的设计流程,帮助我们实现数据驱动。例如在设计初期,我们可以基于AI模型完成叉车前端货叉的结构优化,提升承载能力。在完成设计后,我们可以通过AI实现研发数据的有效管理,形成数字资产,提升数据的利用率。此外,我们还可以采集叉车行驶数据,通过AI模型进行分析,实现对于叉车的预测性维护等。

目前,我所在部门的AI应用主要是针对车身装配工艺过程进行优化,由于不同客户对于叉车有着个性化需求,我们在对车体进行装配时需要改变的部件也逐渐增多,通过AI模型我们能够快速适配不同需求下,悬挂车身的方式,并将其形成数字资产,使未来工艺装配可生产、可执行、柔性化、透明化。

图4 通过惠普Z4G5 AI工作站进行车身悬挂状态仿真分析

总体来说,站在我个人的角度,惠普Z系列Z4G5 AI工作站极大的优化了使用体验而且体现在方方面面。比如,以往在工作中我备受PC风扇噪音和散热困扰,特别是夏天高温导致这种情况更加明显。惠普工作站优化了通风口和管道,并采用了智能风扇,可以控制20多个温度传感器实时调整风扇转速,为我打造了无声的运行环境,使我能够沉浸式的完成各类研发任务,为下一步工作的开展保驾护航。

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