22 Mar

Ứng dụng Solid Edge trong công nghệ tạo tuyết

Rick Chapman, nhà phát triển của SealSaver, đang đứng trước trụ sở công ty. Với phát minh được phát triển bằng Solid Edge, Chapman đã giúp các khu nghỉ dưỡng trượt tuyết khắp Bắc Mỹ tiết kiệm một khoản lớn lượng nước, năng lượng và chi phí trong quá trình tạo tuyết. Thành quả này có được nhờ vào hiệu quả từ việc cải thiện hiệu suất của hệ thống máy bơm tua bin dọc.

Rick Chapman là người đến từ bang Maine, vì vậy, tôi đã nghĩ rằng ông hẳn là chuyên gia về tuyết. Tuy vậy, điều mà tôi không ngờ tới chính là khả năng đặc biệt của ông giúp tạo ra nhiều tuyết hơn mức tưởng tượng. Hầu hết, người dân ở Maine đều sẽ được nhìn ngắm thứ trắng muốt kia xuyên suốt mùa xuân, nhưng Chapman thì không như vậy. Ông ấy là người đại diện của “Outside Sales: Snowmaking” cho Trask-Decrow Machinery, và ông ấy đã giúp các khu nghỉ dưỡng trượt tuyết khắp Bắc Mỹ kéo dài mùa du lịch cũng như gia tăng trải nghiệm cho khách hàng bằng việc tạo ra nhiều tuyết hơn bình thường. Phát minh của Chapman không chỉ giúp khách hàng của ông tạo ra thứ tuyết tuyệt vời, mà còn giúp họ tạo tuyết hiệu quả và chân thực hơn trước đây.

Thiết kế SealSaver từ Trask-Decrow Machinery là một phương thức tiên tiến để cải thiện hiệu suất và độ bền của máy bơm tua bin dọc trong quá trình tạo tuyết. Đây là thành quả mà Rick Chapman đạt được khi sử dụng Solid Edge (phiên bản thuê bao theo tháng) để làm việc. Thiết kế SealSaver bơm khí áp lực cao và nước vào để làm nguội cũng như bôi trơn đầu khóa cơ học của ống bơm và ống lót cuộn cản. Ngày nay, thiết kế này được sử dụng tại nhiều khu nghỉ dưỡng trượt tuyết khắp nước Mỹ.

Chapman không phải là người mới gia nhập vào lĩnh vực làm tuyết. Ông đã làm việc với các máy bơm và thiết bị liên quan kể từ cuối những năm 1970. Trask-Decrow Machinery chuyên cung cấp, hỗ trợ và sửa đổi cho một loạt các máy bơm và máy nén. Các khu nghỉ dưỡng trượt tuyết là khách hàng của Chapman sử dụng loại máy bơm tuabin dọc mạnh để bơm nước lên núi với áp lực cao đến 1.000 psi và từ đó phun sương mù tạo ra tuyết. Mặc dù máy bơm tuabin dọc đáp ứng đầy đủ nhu cầu của việc sản xuất tuyết và đã được sử dụng thành công trong nhiều thập kỷ, nhưng Chapman vẫn luôn quan tâm đến việc cải thiện khả năng làm mát và bôi trơn các đầu khóa cơ học. Trong hầu hết các máy bơm tuyết, các đầu khóa cơ học được làm mát và bôi trơn bằng cách cho phép một phần nước bơm chảy qua van ống lót, sau đó đi qua đầu khóa cơ học và ra khỏi ống bơm. Cách làm này không chỉ làm lãng phí đến 10% tổng lượng nước chảy mà còn cho phép bất kỳ hạt hoặc vật chất nào trong nguồn nước thâm nhập vào ống lót và đầu khóa cơ học. Điều này có thể tăng tỷ lệ mòn của ống lót và khiến chi phí bảo trì bị tăng lên, đồng thời, máy bơm cũng sẽ có tình trạng thời gian chết.

Chapman đã nhận ra cơ hội để cải thiện khả năng của những máy bơm này bằng cách bơm nước áp suất cao đã được lọc trước vào khu vực đầu khóa cơ học, sau đó, đảo ngược dòng chảy và loại bỏ nước thải. Giống như nhiều ý tưởng thoạt nghe có vẻ đơn giản khác, việc tiến hành phương án này một cách kinh tế và thiết thực nhất cũng vấp phải một số vấn đề về kỹ thuật. Đối với Chapman, một trong những thách thức trước tiên nhất là cho ra đời bản vẽ phác thảo của nguyên mẫu.

Mặc dù Chapman đã sử dụng phần mềm CAD 2D trong nhiều năm, ông lại không có nhiều kinh nghiệm với CAD 3D tham số trước khi bắt tay vào thực hiện dự án này. Chapman biết rằng ông sẽ cần một gói giải pháp mô hình hóa chuẩn công nghiệp có khả năng mạnh mẽ và đáng tin cậy, tuy vậy, nó cũng trở thành một thách thức về tài chính đối với công ty ông. Trong quá trình nghiên cứu các lựa chọn của mình, ông phát hiện ra rằng Solid Edge có cung cấp một phiên bản dùng thử miễn phí và ông đã quyết định trải nghiệm thử. Ngay sau khi đăng ký dùng thử, ông đã được LMGi Product Development Solutions, một nhà phân phối Solid Edge, liên hệ để hỗ trợ. “Họ đã giúp đỡ rất nhiều và luôn có mặt vào những lúc chúng tôi cần hỗ trợ” Chapman giải thích về quá trình chuyển đổi từ mô hình CAD 2D sang mô hình 3D. Ông bắt đầu tạo ra các mô hình của máy bơm và ống lót bằng cách sửa đổi những thiết kế có sẵn để rèn luyện khả năng sử dụng Solid Edge đến mức ông có thể tự tạo ra những thiết kế của riêng mình.

Tận dụng phần lớn thời gian vào các buổi tối và ngày cuối tuần, Rick Chapman đã tự học cách sử dụng Solid Edge để thiết kế cho SealSaver. Một trong những ưu điểm của Solid Edge là bộ máy xuất đồ họa (render) KeyShot. Chapman đã sử dụng KeyShot để mô phỏng lắp ráp của Shuttle Valve cho SealSaver.

Mặc dù đội ngũ tại Trask-Decrow Machinery là những chuyên gia về máy bơm và máy nén, nhưng họ cũng có chuyên môn trong việc bán hàng và cung cấp dịch vụ. Tại công ty, không có bộ phận thiết kế hoặc đội ngũ phác thảo để hỗ trợ thực hiện những phát minh của Chapman. Chapman nói rằng, ông đã phải làm việc cả đêm và vào cả cuối tuần. Chuyện này nghe tương tự như câu chuyện mà tôi nghe được từ những nhà phát minh đầy đam mê khác, những người đã luôn tìm kiếm những cách để cải tiến sản phẩm hoặc quy trình hoạt động. Hơn nữa, tại công ty, việc thực hiện một khoản đầu tư đáng kể vào phần mềm CAD cho một sản phẩm, mà vào thời điểm đó vẫn chưa biết rõ kết quả, cũng là một điều vô lý. Trong trường hợp đó, “Việc sử dụng thuê bao hàng tháng đã mang lại hiệu quả tốt nhất cho chúng tôi”, Chapman nói về quyết định của công ty trong việc sử dụng Solid Edge theo thuê bao từng tháng thay vì mua bản quyền hoàn toàn. Ông cho biết: “Chúng tôi không cần phải mô hình hóa 3D hàng ngày vì công việc của chúng tôi thường chỉ yêu cầu mô hình hóa 2D.” Tùy chọn thuê bao cho phép Chapman lựa chọn để thuê bản quyền bất cứ khi nào ông cần. “Và chúng tôi sẽ luôn được sử dụng phiên bản mới nhất của phần mềm khi làm việc”, ông nói thêm.

Sau nhiều ngày cuối tuần và nhiều đêm làm việc không ngừng nghỉ với Solid Edge, Chapman đã cho ra đời một sản phẩm hiệu năng được lắp đặt tại một số khu trượt tuyết trên khắp nước Mỹ. “SealSaver” tiết kiệm khoảng 30 đến 40 gallon nước mỗi phút trên mỗi ống bơm, và lượng nước tiết kiệm được này cũng tương đương với chi phí lắp đặt thêm một hoặc hai súng tuyết ở trên đồi. Đối với quá trình sản xuất tuyết cần sử dụng nhiều máy bơm, điều này có nghĩa là họ có thể lắp đặt thêm sáu đến tám súng tuyết với chi phí rất thấp. Với sản lượng tuyết bổ sung này, cả đội phụ trách sản xuất tuyết và đội ngũ bảo trì đều cảm thấy rất vui mừng. Lý do là lượng nước sạch mà SealSaver bơm vào sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của ống lót và các đầu khóa cơ học. Chapman nói với tôi: “Mỗi lần một đầu khóa cơ học bị hỏng, bạn sẽ phải tốn từ $1,500 đến $2,000 cho công việc sửa chữa, và còn không kể đến thời gian máy phải ngừng hoạt động” Có lẽ, những người ủng hộ nhiệt tình nhất của SealSaver là đội ngũ quản lý. SealSaver sử dụng nước và năng lượng hiệu quả hơn, đóng góp vào lợi nhuận của khu nghỉ mát trong khi giảm tác động đến môi trường. “Chúng tôi là những người duy nhất phát triển sản phẩm này,” Chapman nói, điều này khiến tôi nhận ra rằng, công ty đang trong quá trình xin cấp bằng sáng chế cho một số điểm của thiết kế để đảm bảo nó vẫn hoạt động đúng như thiết kế ban đầu.Mặc dù đội ngũ tại Trask-Decrow Machinery là những chuyên gia về máy bơm và máy nén, nhưng họ cũng có chuyên môn trong việc bán hàng và cung cấp dịch vụ. Tại công ty, không có bộ phận thiết kế hoặc đội ngũ phác thảo để hỗ trợ thực hiện những phát minh của Chapman. Chapman nói rằng, ông đã phải làm việc cả đêm và vào cả cuối tuần. Chuyện này nghe tương tự như câu chuyện mà tôi nghe được từ những nhà phát minh đầy đam mê khác, những người đã luôn tìm kiếm những cách để cải tiến sản phẩm hoặc quy trình hoạt động. Hơn nữa, tại công ty, việc thực hiện một khoản đầu tư đáng kể vào phần mềm CAD cho một sản phẩm, mà vào thời điểm đó vẫn chưa biết rõ kết quả, cũng là một điều vô lý. Trong trường hợp đó, “Việc sử dụng thuê bao hàng tháng đã mang lại hiệu quả tốt nhất cho chúng tôi”, Chapman nói về quyết định của công ty trong việc sử dụng Solid Edge theo thuê bao từng tháng thay vì mua bản quyền hoàn toàn. Ông cho biết: “Chúng tôi không cần phải mô hình hóa 3D hàng ngày vì công việc của chúng tôi thường chỉ yêu cầu mô hình hóa 2D.” Tùy chọn thuê bao cho phép Chapman lựa chọn để thuê bản quyền bất cứ khi nào ông cần. “Và chúng tôi sẽ luôn được sử dụng phiên bản mới nhất của phần mềm khi làm việc”, ông nói thêm.

Trask-Decrow Machinery nhận được rất nhiều đơn đặt hàng cho SealSaver, tuy vậy, họ đang tiến từng bước cẩn trọng trong việc mở rộng quy mô sản xuất. “Chúng tôi muốn bắt đầu việc này thật chậm,” Chapman cho biết. “Mọi thứ chúng tôi làm là nghiên cứu các thiết kế đang được cập nhật từng ngày. Chúng tôi muốn có một khởi đầu thật đúng đắn.” Chapman cũng nói với tôi rằng, công ty họ đang có dự định sử dụng Solid Edge phiên bản thuê bao để có thể lưu trữ những thay đổi có được từ những lần thử nghiệm đầu tiên. “Tôi đã sẵn sàng để làm việc hoàn toàn với Solid Edge” ông nói thêm, nhưng hiện tại, mô hình thuê bao của Solid Edge đã mang đến cho ông chính xác những gì ông cần để làm việc một cách hiệu quả nhất về mặt chi phí, cho cả Trask-Decrow Machinery và cả những khách hàng của công ty.

Nguồn: engineering.com

Share this

Leave a reply