Programvare for bilteknikk

Kjøretøyets ytelse er relatert til de generelle egenskapene, effektiviteten og funksjonaliteten til et kjøretøy, som omfatter aspekter som akselerasjon, batterirekkevidde, sikkerhet, aerodynamikk og vannstyring, avanserte førerassistansesystemer (ADAS), energi- og termisk styring, støy, vibrasjon og hardhet (NVH) og akustikk, styrke og holdbarhet, kjøretøykontroller og kjøretøyhåndtering.

Automotive performance engineering er drevet av forretningskrav og leverer systemoptimalisering fra ende til ende gjennom en kontinuerlig virtuell test- og overvåkingssløyfe. Bruker en skift-venstre-strategi, bilprodusenter og leverandører tar sikte på å gi bedre forretningsverdi ved å oppdage potensielle problemer tidlig i utviklingssyklusen. Ved å bruke simulering tidlig i designprosessen og virtuelt teste om produktene oppfyller kravene, kan de oppdage problemer tidlig og rette dem opp i en forståelig digital twin. I tillegg kan de utforske designalternativer tidligere i designfasen når det er enklere og mindre forstyrrende å endre design.

En multifysikksimulering refererer til analyse av flere, samtidige fysiske fenomener i et system eller systemer og interaksjonene mellom dem. Drevet av forbrukernes krav og forretningskrav, har multifysikkprogramvare for bilteknikk som mål å designe sikre produkter med høy ytelse raskere. Det gjør det mulig å modellere kompleksiteten, utforske mulighetene for produkter som opererer under virkelige forhold og oppdage potensielle problemer tidlig i utviklingssyklusen.

Ta for eksempel utvikling av kjøretøybatteri, design- og ingeniørteam må integrere elektrokjemisk, elektrisk, termisk og konstruksjonsteknikk. Å kjøre isolerte kampanjer rettet mot disse separate attributtene vil generere overflødige og noen ganger motstridende modeller og datasett. I stedet, ved å bruke en alt-i-ett-multifysikk-tilnærming, kan du forstå nøyaktig hvordan komponenter vil fungere når de integreres med andre, og sikrer at selv den første prototypen fungerer som planlagt.

Tiden som biltesting (system) ble utført på prototyper er for lengst borte. I dag stopper ikke utviklingen på slutten av V-syklusen. I stedet fortsetter den i en uendelig sløyfe ved å bruke historiske data, testdata og data fra kjøretøy i bruk for å lage testbaserte modeller som definerer forholdet mellom kjøretøyets egenskaper og ytelse.

Et godt eksempel er modellbasert systemtesting (MBST). MBST er et ingeniørrammeverk som bruker tre viktige løsninger: virtuelle modeller, virtuell-fysiske systemer og fysiske prototyper. Den bruker testdata for å bygge, validere og forbedre simuleringsmodeller, identifiserer interaksjoner gjennom xIL i ulike scenarier og forbedrer testdata med simuleringsmodeller for fysiske prototyper. Produsenter som bruker MBST er mer effektive, raskere og unngår feil i dataoverføring eller etterbehandling.

Et annet fremragende eksempel er virtuell prototyping. Virtuell prototyping er en effektiv testmetode som gjør det mulig å utforske alternativer for kjøretøymontering før fysiske prototyper bygges. Den adresserer spesifikt NVH-ytelse og bruker komponentbasert overføringsbaneanalyse (TPA) for raskt å evaluere ulike design, og spare kostnader ved å oppdage og kontrollere problemer tidlig.

Tradisjonelle design- og ingeniørmetoder sliter med dagens komplekse arbeidsflyter. Utnytte kunstig intelligens (AI) og maskinlæring (ML) akselererer beslutningstaking, forbedrer ingeniørteamenes produktivitet og utvikler innovative produkter i kortere tidsrammer. Simcenter passer til ethvert stadium i utviklingssyklusen, og tilbyr et rammeverk for bruk av kunstig intelligens for å utnytte historiske data, unngå feil, øke hastigheten på analysen og optimalisere design med tillit.

For eksempel, i autonome kjøretøysystemer, brukes AI og ML til å legge inn menneskelig atferd i maskinoppfatningen. Mens nåværende autonome kjøretøyoppfatningssystemer nesten samsvarer med menneskelige sanseevner, spesielt under standardforhold, kommer de til kort i ekstremvær og komplekse scenarier. Simcenter's scenario-opprettingsprosess bidrar til å generere kritiske scenarier for OEM-er og AV-leverandører, og sikrer overholdelse av sikkerhetsstandarder som sikkerheten til den tiltenkte funksjonaliteten (SOTIF).

Den eneste bærekraftige måten å integrere kjøretøysystemer på er å nærme seg design og prosjektering som et komplett økosystem. Dette gjør det mulig for produsenter å raskt redesigne og gjenbruke arbeidsflyten etter hvert som kravene endres og bytte ut attributter mellom flere domener. På prosessnivå er det viktig å oppfylle kravene samtidig som man holder kontakten med PLM-systemet (Product Lifecycle Management) for å sikre at endringer som gjøres i ett domene gjenspeiles i hele systemet. EN modellbasert systemteknikk (MBSE) tilnærming i kjøretøyutvikling kobler systemteknikk med resten av utviklingsorganisasjonen, forbedrer samarbeid og beslutningstaking.

Ta eksemplet med elektrisk drivteknikk. En e-stasjon består av en elektrisk motor, en girkasse og kraftelektronikk. Flere eksperter fra forskjellige domener må samarbeide for å oppnå en effektiv, integrert elektrisk stasjon. Det er derfor viktig å forlate de tradisjonelle utviklingssiloene i fortiden og tillate tverrfunksjonell og tverrfaglig systemteknikk. Bare en tilkoblet ingeniørtilnærming, med integrerte, gjenbrukbare arbeidsflyter gjennom anvendelse av MBSE og en digital twin, gir produsenter programvareverktøykjeden for bilteknikk for å håndtere den spiralformede kompleksiteten til elektrokjøretøyteknikk - ikke bare av produktet, men også av utviklingsprosessen.