Phần mềm ANSYS giúp phát triển nhanh ván trượt OneWheel

Hành trình kỳ thú cùng Onewheel

Bởi Kyle Doerksen, là nhà sáng lập ra Future Motion Inc. và phát minh ra Onewheel

Khởi nguồn của ván trượt Onewheel

Sự phát triển ban đầu của Onewheel, một ván trượt có động cơ sử dụng năng lượng pin, là một quá trình tốn nhiều thời gian và công sức khi phải tập trung vào xây dựng và thử nghiệm rất nhiều nguyên mẫu vật lý.

Mới đây, nhóm kỹ sư Future Motion đã ứng dụng kỹ thuật mô phỏng để nhanh chóng thực hiện các thay đổi trong thiết kế, dự đoán chúng sẽ tác động như thế nào đến chất lượng trong thực tế và đạt được những sự cải tiến hiệu quả trong đổi mới sản phẩm.

Kyle Doerksen từng là một kỹ sư phát triển sản phẩm tại IDEO, một hãng thiết kế hàng đầu tại thung lũng Silicon. Dù rất yêu thích công việc của mình, nhưng ông vẫn luôn tìm kiếm một ý tưởng riêng, một sản phẩm thể hiện được đam mê và năng lượng của mình.

Trên quãng đường bộ dài gần 2km đến nơi làm việc hàng ngày, Doerksen không ngừng tưởng tượng làm thế nào để con đường này không còn xa xôi và buồn chán nữa.

Lớn lên ở vùng núi Canada, Doerksen cũng là một người đam mê bộ môn trượt tuyết. Sau nhiều năm sống ở California, ông vẫn yêu thích cảm giác được trượt thỏa thích trên mặt đất. Một câu hỏi nảy ra trong đầu người kỹ sư này: “Liệu có cách nào để kết hợp giữa nhu cầu di chuyển trong nội thành với sự sôi động của môn thể thao trượt ván?”

Câu hỏi đó chính là mở đầu của Onewheel, một ván trượt có động cơ được trang bị với một lốp đơn 11.5 inch và một động cơ hai mã lực sử dụng năng lượng pin. Ý tưởng của Doerksen đã bắc cầu giữa thế giới thể thao và giao thông bằng cách tạo ra sự thú vị khi di chuyển từ nơi này đến nơi khác.

Ngay từ khi bắt đầu ông đã thiết kế Onewheel để có thể di chuyển dễ dàng dù là trên sàn nhà, mặt cỏ, nền đất hay cát – đảm bảo cả tính giải trí và tính thực tiễn.

Những thách thức trong việc phát triển Onewheel

Những thách thức về mặt kỹ thuật là không hề đơn giản. Ví dụ: để người dùng có thể điều khiển ván trượt di chuyển bằng việc thay đổi trọng lượng của họ, Doerksen đã kết hợp giữa độ nhạy áp suất và các cảm biến tự cân bằng ở dưới chân đế.

Với hai bằng về kỹ thuật từ đại học Stanford và nhiều năm kinh nghiệm thiết kế thực tế, Doerksen đã giải quyết được những thách thức này. Năm 2013, ông đã nghỉ việc và dành toàn bộ năng lượng để thành lập công ty riêng là Future Motion, có trụ sở chính tại thành phố biển California của Santa Cruz.

Doerksen cho biết: “Việc rời khỏi vùng an toàn trong công việc của tôi là một sự mạo hiểm, bởi vì chưa từng xuất hiện bất kỳ sản phẩm nào giống như Onewheel. Tôi không chỉ đưa ra một sản phẩm, mà còn tạo ra một khái niệm hoàn toàn mới. Nhưng những phản hồi ban đầu của Onewheel mạnh mẽ tới mức giúp tôi nhận ra rằng điều này hoàn toàn xứng đáng”.

Một chiến dịch gây quỹ Kickstarter vào tháng 1 năm 2014 đã giúp Doerksen tiến gần tới thành công hiện tại. Các khoản đầu tư được đổ vào từ khắp nơi trên thế giới và Future Motion đã đạt được mục tiêu là 100,000 USD chỉ trong vòng 4 ngày.

Sau chiến dịch gây quỹ kéo dài 3 tuần, công ty đã huy động được hơn 630,000 USD từ hơn 1,000 nhà tài trợ.

Doerksen nhớ lại: “Sự thành công của chiến dịch Kickstarter đã đánh dấu một cột mốc quan trọng vì nó đã cho thấy sự quan tâm đáng kinh ngạc vào ý tưởng sản phẩm của chúng tôi. Nhưng đồng thời, nó cũng tạo ra những áp lực lớn lên đội ngũ kỹ thuật. Chúng tôi phải đi từ nguyên mẫu đến sản suất hàng loạt trong thời gian rất ngắn”.

Từ đó, Future Motion đã gửi đi hơn 10,000 sản phẩm và nhận được nhiều bài bình luận phản hồi từ các phương tiện truyền thông, bao gồm The Wall Street Journal, Sports Illustrated, Popular Mechanics và NBC.

Hành trình phát triển Onewheel và sự đóng góp của phần mềm ANSYS 

Sự phát triển ban đầu của Onewheel, một ván trượt có động cơ sử dụng năng lượng pin, là một quá trình tốn nhiều thời gian và công sức khi phải tập trung vào xây dựng và thử nghiệm rất nhiều nguyên mẫu vật lý. Mới đây, đội ngũ kỹ thuật của Future Motion đã tận dụng sức mạnh của mô phỏng để tinh chỉnh và cải tiến Onewheel.

Ví dụ, Onewheel đang có thời lượng pin là 6 hoặc 7 dặm, nhưng đội ngũ kỹ thuật của Future Motion đang làm việc để kéo dài thời lượng pin. Một chiến lược quan trọng là giảm tổng khối lượng của sản phẩm xuống còn 25 pounds thông qua việc chọn các vật liệu nhẹ hơn và thiết kế mô hình hình học mới cho khung.

Theo Doerksen, mô phỏng qua phần mềm mô phỏng kỹ thuật Ansys đang tạo ra những tác động rất lớn đến cả về mặt thời gian và chi phí liên quan đến việc lặp lại các thiết kế. Doesrksen giải thích: “Chúng tôi ước tính chi phí vào khoảng 10,000 USD cho việc thiết kế, xây dựng và thử nghiệm nguyên mẫu vật lý.

Bây giờ thì nhờ ứng dụng phần mềm Ansys, chúng tôi có thể dự đoán tốt hơn chất lượng trong thực tế - đồng nghĩa chúng tôi có thể giảm số lượng nguyên mẫu ván trượt. Hiện tại chúng tôi đã giới thiệu loại sản phẩm này, vậy nên sắp tới nhiều đối thủ cạnh tranh sẽ xuất hiện – vì vậy chúng tôi cần đẩy nhanh tiến độ thiết kế trong tương lai để có thể giữ vững vị trí đầu”.

Doerksen ghi nhận: “Phần mềm ANSYS giúp chúng tôi thay đổi nhanh chóng trong thiết kế, dự đoán chúng sẽ ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng trong thực tế và đạt được những cải tiến hiệu quả. Có quá nhiều thay đổi so với thuở đầu khi tôi chế tạo những chiếc ván trượt ngay tại gara nhà mình vào cuối tuần.

Đội ngũ thiết kế của Future Motion rất hứng thú với những tinh chỉnh cho thế hệ sản phẩm kế tiếp nhờ công cụ mô phỏng hàng đầu trên thế giới. Đó là một hành trình đầy thú vị, và câu chuyện vẫn chưa dừng lại.”

---

Nguồn: ANSYS Advantage V11I1, 2017

Làm ơn ghi rõ "Nguồn Advantech, Jsc." hoặc "Theo www.advantech.vn" nếu bạn muốn phổ biến thông tin này.