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案例簡(jiǎn)介

Altair? PhysicsAI? 助力HERO MOTOCORP 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效率提升99%

印度領(lǐng)先的跨國(guó)摩托車和踏板車制造商 Hero MotoCorp Ltd. （以下簡(jiǎn)稱Hero）致力于通過(guò)將人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)融入有限元分析（FEA）流程，以加速產(chǎn)品開發(fā)周期。

在其首個(gè)AI驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目——摩托車把手設(shè)計(jì)優(yōu)化中，Hero 采用了Altair? PhysicsAI?幾何深度學(xué)習(xí)解決方案，利用歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI模型并預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)性能。AI生成的預(yù)測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)FEA結(jié)果的偏差小于3%，這表明PhysicsAI能夠在傳統(tǒng)方法所需時(shí)間的一小部分內(nèi)提供高度精確的仿真結(jié)果。

客戶介紹     

Hero MotoCorp Ltd. 是一家總部位于印度德里的跨國(guó)摩托車和踏板車制造商，業(yè)務(wù)遍及全球45多個(gè)國(guó)家，為數(shù)百萬(wàn)客戶提供服務(wù)。作為全球最大的摩托車制造商之一，Hero在印度兩輪車市場(chǎng)占據(jù)近31%的份額，并與Zero Motorcycles和傳奇品牌哈雷戴維森（Harley-Davidson）等全球知名企業(yè)建立了合作伙伴關(guān)系。

Hero致力于通過(guò)運(yùn)用頂尖技術(shù)和最新仿真方法（包括人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)）來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)。

面臨的挑戰(zhàn)     

多年來(lái)，仿真技術(shù)一直是Hero產(chǎn)品研發(fā)的核心環(huán)節(jié)；傳統(tǒng)的有限元分析（FEA）使Hero的開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠高效評(píng)估零部件設(shè)計(jì)并提供深入的設(shè)計(jì)洞察。然而，為了突破開發(fā)瓶頸并加速?zèng)Q策流程，Hero決定超越傳統(tǒng)FEA方法，引入人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。為了幫助其CAE工程師在日常工作流中順利應(yīng)用AI和機(jī)器學(xué)習(xí)，Hero需要高效、強(qiáng)大且用戶友好的工具支持。

Hero的首個(gè)AI驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目聚焦于摩托車把手的設(shè)計(jì)優(yōu)化。作為摩托車的核心部件，把手的設(shè)計(jì)直接影響人機(jī)工程學(xué)、騎手姿勢(shì)以及車輛的操控性、平衡性、舒適性和整體風(fēng)格。由于其重要性，團(tuán)隊(duì)通常需要投入大量時(shí)間進(jìn)行把手的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)并縮短設(shè)計(jì)周期，Hero選擇了Altair的AI驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

Altair解決方案     

Hero 選擇了Altair? PhysicsAI?，這是一項(xiàng)強(qiáng)大的幾何深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠利用歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI模型，并在傳統(tǒng)FEA方法所需時(shí)間的一小部分內(nèi)生成物理預(yù)測(cè)結(jié)果。PhysicsAI的工作流程已無(wú)縫集成到仿真與設(shè)計(jì)平臺(tái) Altair? HyperWorks?中，這使得Hero的所有用戶，無(wú)論技能水平如何，都能輕松將這一解決方案融入現(xiàn)有流程。

為了充分利用PhysicsAI，Hero首先將現(xiàn)有數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和測(cè)試集：訓(xùn)練集用于基于歷史仿真數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，測(cè)試集則用于評(píng)估和量化AI模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。由于Hero的產(chǎn)品線涵蓋多種車型（如運(yùn)動(dòng)型摩托車、探險(xiǎn)摩托車、通勤摩托車和巡航車等），團(tuán)隊(duì)使用了多樣化的把手?jǐn)?shù)據(jù)集，以確保AI模型能夠生成準(zhǔn)確的結(jié)果。

數(shù)據(jù)分割和模型訓(xùn)練是AI驅(qū)動(dòng)工程流程中的關(guān)鍵步驟。Hero采用了典型的80/20數(shù)據(jù)分割方式，即80%的數(shù)據(jù)用于模型訓(xùn)練，20%的數(shù)據(jù)用于預(yù)測(cè)評(píng)估。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從24個(gè)數(shù)據(jù)集中選擇了30種把手變體進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練完成后，他們使用剩余的6個(gè)把手?jǐn)?shù)據(jù)集對(duì)AI模型進(jìn)行了測(cè)試，并通過(guò)將傳統(tǒng)FEA結(jié)果與AI生成的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比來(lái)評(píng)估準(zhǔn)確性。對(duì)比顯示，兩者的偏差僅為3%，這證明了PhysicsAI能夠在極短時(shí)間內(nèi)提供與傳統(tǒng)FEA相媲美的精確預(yù)測(cè)。

傳統(tǒng)有限元分析方法得出的車把應(yīng)力結(jié)果

Altair physicsAI 與傳統(tǒng)有限元分析法的應(yīng)力結(jié)果對(duì)比

在另一項(xiàng)仿真測(cè)試中，團(tuán)隊(duì)導(dǎo)入了一個(gè)未包含在訓(xùn)練集或測(cè)試集中的把手?jǐn)?shù)據(jù)集，以預(yù)測(cè)新設(shè)計(jì)把手的應(yīng)力分布。利用新訓(xùn)練的 PhysicsAI 模型，團(tuán)隊(duì)僅需點(diǎn)擊一次即可獲得應(yīng)力預(yù)測(cè)結(jié)果。他們將PhysicsAI預(yù)測(cè)的應(yīng)力數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)FEA生成的應(yīng)力圖進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示偏差再次低于3%。這種高度一致性使工程師對(duì)AI生成的新設(shè)計(jì)概念結(jié)果充滿信心。此外，這一方法還大幅節(jié)省了時(shí)間：傳統(tǒng)FEA需要一小時(shí)才能完成分析，而PhysicsAI僅需三分鐘。

關(guān)鍵結(jié)果     

PhysicsAI為Hero帶來(lái)了顯著的優(yōu)勢(shì)。最引人注目的是時(shí)間效率的大幅提升——從傳統(tǒng)方法的一小時(shí)縮短至僅需幾分鐘。此外，PhysicsAI的仿真結(jié)果極為精確，與傳統(tǒng)FEA分析結(jié)果的偏差僅為3%。通過(guò)應(yīng)用AI驅(qū)動(dòng)的工程流程，Hero不僅縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，還提升了團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力，并加速了設(shè)計(jì)探索的進(jìn)程?；谶@一成功經(jīng)驗(yàn)，Hero計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)展AI技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其用于設(shè)計(jì)其他復(fù)雜部件，以實(shí)現(xiàn)更高的效率、精度和決策速度。

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關(guān)于 Altair 澳汰爾

Altair（納斯達(dá)克股票代碼：ALTR）是計(jì)算科學(xué)和智能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者之一，在仿真、高性能計(jì)算 (HPC) 和人工智能等領(lǐng)域提供軟件和云解決方案。Altair 能使跨越廣泛行業(yè)的企業(yè)們?cè)谶B接的世界中更高效地競(jìng)爭(zhēng)，并創(chuàng)造更可持續(xù)的未來(lái)。

公司總部位于美國(guó)密歇根州，服務(wù)于16000多家全球企業(yè)，應(yīng)用行業(yè)包括汽車、消費(fèi)電子、航空航天、能源、機(jī)車車輛、造船、國(guó)防軍工、金融、零售等。