Optimizing Heavy Hauler Manufacturing with IoT: A Case Study on Hitachi Truck Manufacturing

技术

网络安全和隐私 - 入侵检测
功能应用 - 制造执行系统 (MES)

适用行业

汽车
矿业

适用功能

产品研发

用例

添加剂制造
制造过程模拟

服务

系统集成

挑战

日立卡车制造公司面临着降低大型矿用卡车的材料成本，同时遵守标准规格的挑战。这些卡车是在安大略省圭尔夫工厂设计和制造的，是用于世界各地露天采矿的大型刚体车辆。这些卡车宽达 30 英尺，有效载荷为 316 吨。鉴于其尺寸，它们必须分段运输并在现场组装。日立卡车制造 (HTM) 的设计工程师的任务是降低材料成本、满足 ISO 规范并保持有效负载性能。主要挑战是预测卡车结构的行为，特别是焊接钢驾驶室结构，以确保其符合 ISO 3471 ROPS（防滚翻保护系统）和 FOPS（坠落物体保护系统）规范。

关于客户

日立卡车制造公司是一家设计和制造大型刚体矿用卡车的公司。这些卡车用于世界各地的露天采矿，包括中国、哥伦比亚和印度尼西亚。这些卡车体积庞大，有些宽达 30 英尺，有效载荷可达 316 吨。鉴于其尺寸，这些卡车必须分段运输并在现场组装。该公司是重型设备制造商家族的一部分，生产从挖掘机到镗床的各种产品。该公司面临的主要挑战是降低材料成本，同时遵守标准规格并保持有效负载性能。

解决方案

HTM 挑战的解决方案是 HyperWorks，一个全面的开放式架构仿真平台。 HyperWorks 专家 Harry Tempelman 于 2005 年加入 HTM，担任技术分析经理，并介绍了 HyperWorks 的使用。他的重点是减少焊接钢驾驶室结构的质量，同时仍然满足 ISO 规范。 Tempelman 使用 HyperWorks 设计结构并运行有限元分析 (FEA)，以验证其是否符合 ISO 3471 规范。经过几天的多次迭代，HTM 的结构在计算上超出了 ISO 规范。对原型进行的所需物理测试证实，结构的所有非线性行为均已使用 HyperWorks 工具正确预测。 HTM 还使用 Altair HyperView（模拟和测试数据的可视化环境）与管理人员共享分析结果。 Altair MotionView 和 MotionSolve 用于对整个卡车进行多体分析。

运营影响

The implementation of HyperWorks at Hitachi Truck Manufacturing led to significant operational improvements. The company was able to reduce the mass of the truck, thereby reducing steel costs and using tire loading more efficiently. The use of HyperWorks also allowed for more accurate prediction of the truck's structure behavior, ensuring that it met ISO specifications. The visualization capabilities of Altair HyperView made it easier to share analysis results with managers, improving communication and decision-making processes. The use of Altair MotionView and MotionSolve for multibody analysis of the entire truck provided the loads needed to run detailed FEA analysis with excellent results. Overall, the use of HyperWorks has become an integral part of the design process at Hitachi, leading to cost savings and improved product performance.

数量效益

Reduced the mass of the welded steel cab structure while still meeting ISO specifications.
Exceeded the ISO specification in calculation after a few days and multiple iterations.
Reduced the time required for traditional FEA and prototyping.