SRAM mentransformasi pengalaman bersepeda dengan Autodesk di AWS, dengan menghadirkan komponen yang 20 persen lebih ringan dan 2x lebih kuat

Produsen komponen sepeda SRAM didirikan dengan visi menciptakan pengalaman bersepeda yang lebih cepat, lebih menyenangkan, dan lebih efisien bagi pesepeda di seluruh dunia. Sepanjang sejarahnya, perusahaan ini telah memanfaatkan teknologi baru untuk meningkatkan posisi kompetitifnya dan pengalaman pesepeda. Bekerja sama dengan Autodesk dan Amazon Web Services (AWS), SRAM merangkul konsep desain generatif yang menggunakan kekuatan komputasi cloud untuk mempercepat waktu desain dan waktu masuk pasar sekaligus mengoptimalkan performa. Melalui penggabungan desain generatif dengan manufaktur aditif (pencetakan 3D), SRAM dapat menghasilkan suku cadang yang dua kali lebih kuat dan 20 persen lebih ringan dalam waktu yang lebih singkat serta dengan sumber daya yang lebih sedikit.

SRAM, produsen komponen sepeda inovatif untuk semua jenis sepeda, memiliki satu fokus: untuk menciptakan pengalaman bersepeda terbaik untuk semua orang. “Tujuan kami adalah untuk menciptakan produk generasi berikutnya yang sebelumnya dianggap tidak mungkin oleh pelanggan, pengguna akhir, dan pesaing,” ucap Dhiraj Madura, Global Director of Industrial Design di SRAM.

Untuk menghadirkan produk dan fitur pelopor yang membuat sepeda menjadi lebih cepat dan lebih aman serta menginspirasi pesepeda untuk bersepeda lebih jauh, SRAM telah menggunakan bahan baru, teknik manufaktur canggih, dan, baru-baru ini, konsep desain generatif dengan bantuan Partner Teknologi Canggih AWS Autodesk.

Desain generatif adalah bentuk kecerdasan buatan yang memanfaatkan kekuatan cloud dan machine learning sekaligus mempercepat seluruh proses desain pembuatan. Para desainer atau rekayasawan memasukkan tujuan desain ke dalam perangkat lunak desain generatif, bersama dengan parameter seperti performa atau persyaratan spasial, material, metode produksi, dan kendala biaya. Perangkat lunak ini kemudian mengeksplorasi semua kemungkinan permutasi suatu solusi, dengan cepat menghasilkan alternatif desain, dan menguji serta belajar dari setiap iterasi mengenai apa yang berhasil dan apa yang tidak.

Autodesk adalah pemimpin dalam teknologi desain generatif. Platform Fusion 360 yang telah terbukti akan mengintegrasikan perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD), manufaktur berbantuan komputer (CAM), rekayasa berbantuan komputer (CAE), dan papan sirkuit cetak (PCB) ke dalam satu platform tunggal yang mencakup alat desain generatif yang didukung oleh AWS.

SRAM memilih untuk memfokuskan upaya desain generatif awalnya pada lengan engkol sepeda, sebuah komponen struktural utama yang menghubungkan pedal dengan sepeda, dengan tujuan mengurangi bobot tanpa mengorbankan kekuatan atau performa. Sebelum menggunakan desain generatif, rekayasawan dan desainer akan mencurahkan banyak waktu yang melelahkan memijit-mijit piksel untuk satu model 3D CAD, dalam upaya memenuhi semua persyaratan produk. “Sekarang, dengan desain generatif Autodesk dan komputasi cloud AWS, kami dapat menghasilkan konsep yang jauh lebih banyak di awal proyek, sehingga tim desain kami mempunyai beberapa solusi untuk divalidasi melalui pembuatan prototipe dan penyempurnaan,” kata Madura. “Mengingat jadwal kami yang ketat, hal ini tidak mungkin dilakukan dengan pemodelan 3D konvensional.”

Proyek ini dimulai dengan menganalisis lengan engkol sepeda yang ada. Tim rekayasa SRAM menjalankan simulasi virtual yang dikenal sebagai analisis elemen terbatas (FEA) untuk menempatkan lengan engkol sepeda di bawah tekanan statis. Dengan FEA, tim mampu menyimulasikan pedal yang diberi beban maksimum, di mana seorang pesepeda berdiri di atas pedal dan melompat di atasnya. “Di sinilah kami pertama kali dapat melihat manfaat berpartner dengan AWS,” ucap Sean Manzanares, Senior Manager, Industry Strategy di Autodesk. “Studi FEA ini diselesaikan dalam hitungan menit versus jam jika dibandingkan dengan komputer desktop yang mempunyai inti komputasi terbatas.”

Dengan informasi yang sudah dimiliki, tim memiliki pemahaman dasar yang kuat tentang lengan engkol sepeda dan siap untuk pindah ke eksplorasi desain menggunakan proses desain generatif. Dengan memasukkan parameter desain ke Fusion 360, tim dapat menggunakan kekuatan superkomputer AWS untuk benar-benar menciptakan ratusan variasi desain yang berbeda. “Dengan AWS, kami mampu menyelesaikan hampir 20.000 perhitungan. Setiap studi desain generatif menggunakan hingga 170 inti pemrosesan di cloud, dan kami mendapatkan hasil dalam waktu 30 menit,” kata Manzanares. “Tidak mungkin tim desainer dan rekayasawan dapat melakukan iterasi sebanyak ini untuk memilih desain terbaik.”

Setiap variasi desain dievaluasi, dan tim memilih desain yang paling menjanjikan untuk dieksplorasi lebih jauh. Hal ini melibatkan proses validasi desain baru secara virtual dengan menjalankan analisis statis FEA yang sama, yang awalnya dijalankan pada lengan engkol sepeda yang ada. Langkah selanjutnya adalah memproses desain yang divalidasi dengan menggunakan mesin, pertama dengan menyimulasikan pemesinan yang sebenarnya untuk menghindari potensi masalah dalam proses, kemudian dengan benar-benar memproduksi suku cadang yang dapat dipasang pada sepeda untuk pengujian lebih lanjut.

Walaupun cara ini menghasilkan suku cadang dengan bobot dan performa yang optimal, tujuan akhir SRAM adalah untuk mendorong inovasi lebih jauh dengan mendesain lengan engkol sepeda yang dapat diproduksi menggunakan pencetakan 3D, yaitu suatu proses yang dikenal sebagai manufaktur aditif. Dengan menggunakan desain generatif dan proses pengujian yang sama, SRAM menghasilkan suku cadang yang dua kali lebih kuat dan 20 persen lebih ringan dari aslinya.

“Desain generatif adalah alat yang memungkinkan kami untuk tidak hanya mengoptimalkan parameter performa bagi pesepeda, tetapi juga mempersingkat waktu pengembangan untuk mencoba ide-ide baru, mengevaluasinya, lalu membuangnya atau membawanya ke fase prototipe,” kata Will King, Senior Design Engineer di SRAM. “Kami adalah perusahaan inovasi. Karena kami berharap suku cadang kami dapat menginspirasi konsumen, kami akan terus menambahkan inovasi dan membuat pengalaman bersepeda menjadi lebih baik. Desain generatif membantu kami mencapai garis akhir dengan lebih cepat.”