Softver za automobilsko inženjerstvo

Performanse vozila odnose na ukupne mogućnosti, učinkovitost i funkcionalnost vozila, obuhvaćajući aspekte kao što su ubrzanje, raspon akumulatora, sigurnost, aerodinamika i upravljanje vodom, napredni sustavi pomoći vozaču (ADAS), upravljanje energijom i toplinom, buka, vibracije i oštrina (NVH) te akustika, čvrstoća i trajnost, upravljanje vozilom i upravljanje vozilom.

Inženjering automobilskih performansi vođen je poslovnim zahtjevima i pruža optimizaciju sustava od kraja do kraja kroz kontinuirano virtualno testiranje i praćenje petlje. Korištenje strategija pomaka lijevo, proizvođači i dobavljači automobila nastoje pružiti bolju poslovnu vrijednost otkrivanjem potencijalnih problema početkom razvojnog ciklusa. Korištenjem simulacije u ranom procesu projektiranja i praktičnim testiranjem ispunjavaju li proizvodi zahtjeve, mogu rano otkriti probleme i ispraviti ih u razumljivom digitalnom blizancu. Osim toga, oni mogu istražiti alternative dizajna ranije u fazi projektiranja kada je promjena dizajna lakša i manje ometajuća.

Simulacija multifizike odnosi se na analizu višestrukih, istodobnih fizičkih pojava sustava ili sustava i interakcija među njima. Vođen zahtjevima potrošača i poslovnim zahtjevima, multifizički softver za automobilsko inženjerstvo ima za cilj brže dizajniranje sigurnih proizvoda visokih performansi. Omogućuje modeliranje složenosti, istraživanje mogućnosti proizvoda koji rade u stvarnim uvjetima i otkrivanje potencijalnih problema na početku razvojnog ciklusa.

Uzmimo za primjer razvoj akumulatora vozila, projektni i inženjerski timovi trebaju integrirati elektrokemijski, električni, toplinski i građevinski inženjering. Pokretanje izoliranih kampanja usmjerenih na ove odvojene atribute stvorit će suvišne, a ponekad i konfliktne modele i skupove podataka. Umjesto toga, korištenje sve-u-jednom multifizičkog pristupa omogućuje vam da točno razumijete kako će komponente raditi kada se integriraju s drugima i osigurava da čak i prvi prototip radi kako je planirano.

Vrijeme testiranja automobila (sustava) na prototipovima odavno je prošlo. Danas se razvoj ne zaustavlja na kraju V-ciklusa. Umjesto toga, nastavlja se u beskonačnoj petlji koristeći povijesne podatke, podatke o ispitivanju i podatke vozila koja se koriste za stvaranje modela temeljenih na testiranju koji definiraju odnos između karakteristika vozila i njegovih performansi.

Dobar primjer je testiranje sustava temeljeno na modelu (MBST). MBST je inženjerski okvir koji koristi tri ključna rješenja: virtualni modeli, virtualno-fizički sustavi i fizički prototipovi. Koristi podatke o testiranju za izgradnju, provjeru i poboljšanje simulacijskih modela, identificira interakcije putem Xil u različitim scenarijima i poboljšava podatke o ispitivanju simulacijskim modelima za fizičke prototipove. Proizvođači koji koriste MBST učinkovitiji su, brži i izbjegavaju pogreške u prijenosu podataka ili naknadnoj obradi.

Još jedan izvanredan primjer je virtualna izrada prototipa. Virtualna izrada prototipa učinkovita je metoda ispitivanja koja omogućuje istraživanje alternativa montaže vozila prije izrade fizičkih prototipova. Posebno se bavi performansama NVH -a i koristi analizu putanje prijenosa temeljenu na komponentama (TPA) za brzu procjenu različitih dizajna, štedeći troškove ranim otkrivanjem i kontrolom problema.

Tradicionalne metode dizajna i inženjeringa bore se s današnjim složenim tijekovima rada. Korištenje umjetne inteligencije (AI) i strojno učenje (ML) ubrzava donošenje odluka, povećava produktivnost inženjerskih timova i razvija inovativne proizvode u kraćim vremenskim okvirima. Prilagođavajući bilo kojoj fazi razvojnog ciklusa, Simcenter nudi okvir za primjenu umjetne inteligencije za iskorištavanje povijesnih podataka, izbjegavanje pogrešaka, ubrzavanje analize i optimizaciju dizajna s povjerenjem.

Na primjer, u autonomnim sustavima vozila, AI i ML koriste se za ugradnju ljudskog ponašanja u percepciju stroja. Iako trenutni autonomni sustavi percepcije vozila gotovo odgovaraju ljudskim osjetilnim sposobnostima, posebno u standardnim uvjetima, oni ne padaju u ekstremnim vremenskim uvjetima i složenim scenarijima. Simcentri proces stvaranja scenarija pomaže u stvaranju kritičnih scenarija za OEM proizvođače i AV dobavljače, osiguravajući usklađenost sa sigurnosnim standardima poput sigurnosti predviđene funkcionalnosti (SOTIF).

Jedini održivi način integracije sustava vozila je pristup dizajnu i inženjeringu kao cjelovitom ekosustavu. To omogućava proizvođačima da brzo redizajniraju i ponovno koriste tijek rada kako se zahtjevi mijenjaju i mijenjaju atribute između više domena. Na razini procesa ključno je ispuniti zahtjeve uz održavanje povezanosti sa sustavom upravljanja životnim ciklusom proizvoda (PLM) kako bi se osiguralo da se promjene napravljene u jednoj domeni odražavaju u cijelom sustavu. A pristup sistemskog inženjerstva temeljenog na modelima (MBSE) u razvoju vozila povezuje inženjering sustava s ostatkom razvojne organizacije, poboljšavajući suradnju i donošenje odluka.

Uzmite primjer inženjering električnog pogona. E-pogon sastoji se od elektromotora, mjenjača i energetske elektronike. Više stručnjaka iz različitih domena mora raditi zajedno kako bi postigli učinkovit, integrirani električni pogon. Stoga je bitno ostaviti tradicionalne razvojne silose u prošlosti i omogućiti unakrsno funkcionalno i međudomensko inženjerstvo sustava. Samo povezani inženjerski pristup, s integriranim, višekratnim tijekovima rada kroz primjenu MBSE i digitalnog blizanca, proizvođačima pruža softverski lanac alata za automobilsko inženjerstvo za upravljanje spiralnom složenošću inženjeringa električnih vozila - ne samo proizvoda već i procesa razvoja.