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機械

力山工業股份有限公司
產業類別:機械
公司產品:健身器材
使用產品:SolidWorks, SolidWorks Simulation
SolidWorks Simulation幫助力山工業開發專利,有效改善設計!
 
公司簡介
力山工業集團自民國六十二年創立至今,已成為跨機械、電機與電子領域的上市公司。目前於中國大陸設有分公司,集團人數約為1000人。公司兩大產品,健身機與工具機,每年皆穩定成長,以外銷美國與歐洲地區為主,客戶群包括BOSCH、Sears、PRECOR、LifeFitness、HITACHI等等。力山產品歷年來獲獎不斷,包括中華民國第一屆發明獎,經濟部產業發展傑出獎,經濟部精銳獎,並通過歐洲共同市場ISO-9002驗證、ISO9001認證、ISO-1400認證,名列全國前500大企業之一。
 
面臨挑戰
力山工業的產品多銷往美國與歐洲,為了在極短的時間內進行設計變更以符合當地各種嚴格的安全規範與條文,以更有效率的方式設計變得極為重要。此外,當自主開發電動跑步機的摺疊專利時,發現車架下速度太快,有傷害使用者的疑慮,如何透過分析模擬以評估並改善設計,成為力山工業的一大考驗。
 
解決方案

力山工業在2006年導入SolidWorks Simulation,藉由CAE軟體的模擬分析,可有效幫助解決設計上的各種難題,且先行以軟體進行模擬評估,可節省重複打樣的次數與成本,幫助公司省下大量不必要的花費與時間。

以公司的臥式健身車坐墊把手為例,在產品實際的強度測試時,發現把手在3400牛頓時破裂,明顯不符合安規條文認定的標準。以SolidWorks Simulation進行有限元素分析,測試把手的應力、變形和安全係數,發現原設計主要的問題在於把手鋼管本身有變形與撕裂的情況,需加強結構的設計,因此,當管壁由原本的2mm加厚到3mm,同時,增加焊道以增加支撐面積,避免應力過於集中,改善的設計再次進行相關的FEA模擬,即發現最弱的部位由原來的管壁,轉換至鐵板折彎處。經過內部實物測試,可承受477KG而不破壞,此時再送安規認証單位測試,不僅可避免重覆製樣的時間,也有效縮短了開發時程。

除了節省時間和成本,SolidWorks Simulation在力山工業開發新專利時亦扮演了舉足輕重的角色。力山的電動跑步機廣受消費者的青睞,為了更節省擺放空間,力山嘗試讓跑步機折疊收納,然而,在樣品完成後,發現氣壓棒施力與負載方向差異較大,造成氣壓棒效率不彰,車架末端落地時會有速度加快的情況,從夾角15度落下至水平竟只用了2.6秒的時間,很可能傷及使用者,十分的危險。為了改善情況,力山選擇用SolidWorks Motion模擬跑步機落下的情況,以支點下移和右移加大氣壓棒夾角的方式作為修改的方向,經過四種不同的改善方案動態分析測試,驗證支點下移的的效果最佳。當支點下移60mm,從15度到水平所需時間增加到10.55秒,末速度由原本快的驚人的每秒1317mm,降到安全的每秒95mm。

力山開發一部設計課楊順吉課長表示:「在設計的過程中總是會遇到各種的狀況,如何有效的進行設計改善,提高樣品修改的成功機率以及減少開發時程,很多時候靠的是軟體的幫助。在上述兩件案子中,SolidWorks Simulation都幫助了力山工業以更少的時間、更低的成本,順利完成設計的變更。」

 
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