机器人的自行车公司加拿大皇家银行(RBC)是一家由航空航天工程师和山地自行车爱好者在英国创立的新兴初创企业。在创建公司时，加拿大皇家银行的创始人发现了将增材制造技术与碳纤维相结合的潜力，用他们自己的话来说，“创造出可能的最好的自行车框架”。RBC的目标是在可接受的交付时间和制造成本范围内，使用增材制造(AM)技术制造非常高端的山地自行车，并根据个人的体重、身高和骑行风格定制。

虽然加拿大皇家银行的团队在增材制造和航空航天工业产品和系统开发方面有相当丰富的经验，但它需要与行业专家的多个伙伴关系，以将其雄心变成可行的业务。该团队与集成制造技术的设计和工程解决方案专家HiETA Technologies、集成制造机械的领先开发商Renishaw、和Altair ProductDesign的职责是，通过部署设计优化技术，确保自行车充分利用增材制造提供的灵活性。

近年来，有几个有趣的例子，3D打印或增材制造已被应用于自行车行业，但迄今为止，制造方法仅限于技术演示或短期制造，而不是将商业产品交付市场的实际方法。RBC的目标是设计和制造一种完全可定制的产品，可以在网上出售给公众。对自行车制造商来说，AM是一个令人兴奋的提议，因为它具有更大的定制潜力。然而，设计充分利用该技术的自行车是一个挑战，需要大量的工程和设计专业。

为了实现其轻量化、高强度自行车的承诺，加拿大皇家银行的车架打算用碳纤维制造，这种材料在业内非常常见。碳纤维管以及自行车的其他部件和系统将由额外制造的钛“节点”连接起来，这些节点是根据个人骑手的规格(身高、体重、骑行风格等)制造的。Altair ProductDesign的工程团队负责设计这些接头，包括头管、座柱和链撑耳。这些部件的目标是确保它们尽可能轻，但仍然能够承受下坡骑山地车的力量，所有这些都适合用增材制造。

在设计过程中启发和发展

Altair ProductDesign的第一个任务是对每个节点进行优化研究，以找到一种材料效率高的设计，满足所需的性能特征，并可以根据不同的骑手规格进行调整。为了在设计过程中尽早找到最佳的设计方案，Altair ProductDesign使用了Inspire。该技术使团队能够迅速将现有的设计应用到虚拟环境中，并应用自行车框架在使用过程中需要承受的各种负载数据。

Inspire使用这些数据输出了一个新的几何图形，最大化了材料布局的效率，同时仍然实现了所有的性能目标。在整个过程中，新设计必须针对AM工艺进行优化，包括确定理想的打印角度和支撑结构的位置，以避免在制造过程中组件坍塌。这一过程是与HiETA技术公司联合进行的。

除了设计重量有效的组件，Altair ProductDesign还能够寻找机会简化框架设计，以降低生产成本。其中一个例子是链拉耳，它最初是由两个对称的钛组件和一个相互连接的碳纤维管组成的三件组件。同时利用Inspire进行优化，并利用Evolve进行最终的部件优化。该团队甚至能够根据HiETA Technologies的增材制造要求，将耳片重新设计为单个组件，并针对质量、性能和制造成本进行优化。

由Altair ProductDesign进行的优化工作成功地为附加制造的钛框架节点提供了大规模优化设计。新的材料布局，由Inspire驱动和Evolve解释，创造了创新，有机外观的设计解决方案，高度优化了AM。尽可能减少重量，减少零件数量，以最小化制造复杂性和成本。

接下来是什么?

加拿大皇家银行的可定制山地车是一个突破性的进入市场，使用最新的设计和制造技术。Altair ProductDesign的参与和使用Inspire和Evolve为极其轻量化和坚固的框架做出了重大贡献，在HiETA技术和Renishaw的密切支持下，现在可以投入生产。机器人自行车公司的联合创始人Ed Haythornthwalte指出:“使用Inspire, Altair ProductDesign协助机器人自行车公司进一步减少框架的重量，同时确保应力保持在预定的最大值以下。这使我们能够提供终身保修，并让我们的客户相信产品将是持久的。”