“在新產品研發之初，就獲得一個可靠的設計是至關重要的，我們使用Romax軟件，以減少物理測試次數。現在，物理實驗僅是用于驗證Romax的仿真結果。Romax提供的專業軟件平臺和技術服務，幫助我們減少了大量樣機的迭代，使我們的開發周期成功縮短了7～9個月。”

Jér?me Mortal

法雷奧傳動系統產品研發和電氣化總監

隨著國家碳排放要求越來越嚴格,各行業低碳發展以及碳中和、碳補償發展已成為趨勢，這迫使汽車行業快速向電氣化發展。

由于市場的快速轉型，汽車主機廠和零部件供應商將改變原有合作模式。過去，零部件供應商只需要提供符合主機廠要求的零件即可，但隨著造車新勢力的加入，對電氣化、自動駕駛、物聯網、共享汽車和降低電池成本的要求，讓整個市場競爭愈加激烈。

客戶背景

法雷奧是全球整機廠的一級零部件供應商,在巴黎證券交易所上市。法雷奧在33個國家雇傭了近115000名員工。2019年，集團銷售額為192億歐元，并將13%利潤用于產品研發，公司致力于降低碳排放和研究自動駕駛技術。

挑戰

為小型城市提供電動出行解決方案，利用魯棒性設計流程加快產品開發周期。

解決方案

通過Romax提供的專業軟件和工程咨詢服務，對集成電氣傳動系統進行綜合分析。

效益

從物理實驗轉變為虛擬仿真，從而減少了物理原型的迭代，使產品研發周期縮短了7-9個月。

Jér?me Verman表示：“行業轉型的速度非?？?，很難想象，5年前我們還在籌建新的內燃機加工廠。我們相信，到2030年，電動汽車（主要是48伏低功耗和純電動車）將占全球汽車的三分之二。我們希望為小型城市提供一系列的電動出行解決方案，如電動汽車、混動汽車等?！?/span>

一級供應商，如法雷奧，通過提供適合各種應用的驅動系統來擴大其產品組合，從低功率（如電動自行車）到大功率（如卡車），這些驅動系統可由多個零部件供應商提供。法雷奧的產品范圍包括小型機動車輛（<50公里/小時，<100公里）、輕型電動汽車、輕型混合動力汽車、混合動力汽車、插電式混合動力汽車和全電動汽車（在零二氧化碳排放下提供高性能）。在小型移動范圍內，法雷奧開發微型解決方案（如電動自行車）、滑板車和簡單的城市汽車，通過在整個產品系列中重復使用和回收組件來確保競爭力。雖然法雷奧已經提供了一系列電子驅動系統，但他們最近專注于低功耗應用解決方案，打算開發一種適用于多種應用的產品，以開拓更廣闊的市場。

Jér?me表示：“為了跟上行業驚人的發展速度，我們需要仿真工具來縮短產品設計周期，以便我們能夠擴大我們提供的產品范圍。因此，我們使用Romax軟件和服務，從架構和布局設計、概念設計以及詳細設計對齒輪和電機進行仿真。當然，這對于查看系統集成也是至關重要的，它允許我們捕獲關鍵的機電交互信息，Romax 軟件為我們提供了一個從組件級到系統級，跨越整個開發周期的一體化環境，可以對集成的電動傳動系統進行全面的靜態和動態分析并允許我們朝著CAE主導的設計過程邁進?！?/span>

小型城市電動出行解決方案

法雷奧的新項目計劃是開發一種48V低功耗電驅動系統。他們的設計由一個功率為6-10.5KW的簡單風冷系統，一個定制模塊化變速箱、集成逆變器和永久同步爪極電機組成。Jér?me進一步解釋道：“與大多數項目一樣，第一步我們是根據基本車輛數據、法雷奧電機和逆變器的特性，選擇最佳減速比并優化消耗，努力找到合適的電池類型和尺寸，同時優化系統的全部效率。在這些早期設計階段，我們使用了Romax Concept，這使我們能夠在研究多種布局選項，使Romax Enduro和Romax Spectrum進行系統評估，找到效率、性能和爬坡能力之間的最佳權衡。我們的設計方法同時考慮多個性能目標。優化和可變性分析有助于我們創建高質量的魯棒設計?！?/span>

在初步布局研究期間，法雷奧研究了各種解決方案，并決定使用皮帶傳動將電動馬達與齒輪箱連接起來：這種解決方案提供了很大的比率變化，同時保持了裝置的多功能性，可安裝在多種應用中。 Jér?me評論道：“我們有一個理論，即使用傳送帶可以改善解耦，減少兩個子系統之間的相互作用?！北M管法雷奧相信該解決方案會起作用，但第一種設計的性能遠未達到預期效果——“我們觀察到了意外的行為，主要是由于皮帶的剛度，因此我們決定快速評估一些不同的解決方案，與供應商密切合作，以確保我們所仿真的是可制造的。”

由于法雷奧沒有模擬皮帶傳動的經驗，他們向Romax的專業團隊求助。Romax專業團隊優化了模型，檢查了結果，對系統進行了NVH分析，并對法雷奧進行了培訓。發現高次諧波引起的共振問題、皮帶傳動材料的變化后提出了解決方案。然后對設計特別是系統的應力和彎曲極限進行了驗證。Jér?me Verman表示：“憑借Romax Enduro的多功能性，我們能夠在早期階段達到所需的耐用性，此外，能夠在早期凍結外殼的設計。而且我們在早期階段模擬的一切都在稍后的測試中得到證實?！?/span>

該項目匯集了四個合作伙伴：車輛代工廠（提供測試和設定規格）、法雷奧（設計和開發新的電動馬達體系結構，重用一些現有零件以獲得具有競爭力且價格合理的解決方案）、美國德納公司（齒輪和潤滑設計）和Romax公司（皮帶傳動階段模擬和NVH分析）。Jér?me Verman評論道：“除了提供優質的軟件外，Romax還提供了重要的工程支持。Romax在優化耐久性的同時，將噪音和振動降至最低，并在設計過程的早期獲得最佳效率，這是不可或缺的?！?/span>

最終的體系結構運用一種類型的減速機，一種類型的機器，并且可以按不同的配置進行打包——它已經在歐盟、印度和中國分別應用了1次，都使用相同的機器和相同的減速機。這種滿足耐久性和NVH目標的曳引機新概念得益于一項專利發明，該發明可以實現并保持自適應張力，而無需額外的機制來防止動力傳動系中的多V帶滑動。“使用皮帶傳動似乎是一個令人驚訝的選擇然而，由于其覆蓋范圍非常廣（從9.2:1到21:1），因此它使系統在不同的應用中非常通用?！盝ér?me繼續說道，“雖然從零開始為每個應用重新設計系統可能是理想的，但模塊化對于成功實現新的城市可移動性非常重要。我們創建的系統非常簡單且經濟高效。”

Romax幫助法雷奧加快產品上市時間

法雷奧在項目啟動后僅18個月就交付了驅動裝置（該驅動裝置于2020年6月推出，現在可以在雪鐵龍AMI One中購買）。但更重要的是，法雷奧已經證明，仿真軟件的應用可以讓供應商大大減少開發新電子驅動裝置的時間和成本。

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