Softver za automobilski inženjering

Performanse vozila odnose na ukupne mogućnosti, efikasnost i funkcionalnost vozila, obuhvatajući aspekte kao što su ubrzanje, raspon baterije, sigurnost, aerodinamika i upravljanje vodom, napredni sistemi za pomoć vozaču (ADAS), upravljanje energijom i toplotom, buka, vibracije i oštrina (NVH) i akustika, snaga i izdržljivost, kontrola vozila i upravljanje vozilom.

Inženjering automobilskih performansi vođen je poslovnim zahtevima i pruža optimizaciju sistema od kraja do kraja kroz kontinuirano virtuelno testiranje i praćenje petlje. Korišćenje strategija pomeranja levo, proizvođači i dobavljači automobila imaju za cilj da pruže bolju poslovnu vrednost otkrivanjem potencijalnih problema početkom razvojnog ciklusa. Korišćenjem simulacije početkom procesa projektovanja i virtuelnim testiranjem da li proizvodi ispunjavaju zahteve, oni mogu rano otkriti probleme i ispraviti ih u razumljivom digitalnom blizancu. Pored toga, oni mogu istražiti alternative dizajna ranije u fazi projektovanja kada je promena dizajna lakša i manje ometajuća.

Multifizička simulacija odnosi se na analizu višestrukih, istovremenih fizičkih pojava sistema ili sistema i interakcija među njima. Vođen zahtevima potrošača i poslovnim zahtevima, multifizički softver za automobilsko inženjerstvo ima za cilj brži dizajn sigurnih proizvoda visokih performansi. Omogućava modeliranje složenosti, istraživanje mogućnosti proizvoda koji rade u stvarnim uslovima i otkrivanje potencijalnih problema rano u razvojnom ciklusu.

Uzmimo za primer razvoj akumulatora vozila, projektantski i inženjerski timovi moraju da integrišu elektrohemijski, električni, termički i građevinski inženjering. Pokretanje izolovanih kampanja ciljanih na ove odvojene atribute stvoriće suvišne, a ponekad i konfliktne modele i skupove podataka. Umesto toga, korišćenje multifizičkog pristupa sve u jednom omogućava vam da tačno razumete kako će komponente delovati kada su integrisane sa drugima i osigurava da čak i prvi prototip funkcioniše kako je planirano.

Vreme kada je testiranje automobila (sistema) izvršeno na prototipovima odavno je prošlo. Danas se razvoj ne zaustavlja na kraju V-ciklusa. Umesto toga, nastavlja se u beskonačnoj petlji koristeći istorijske podatke, podatke o testiranju i podatke iz vozila koja se koriste za kreiranje modela zasnovanih na testiranju koji definišu odnos između karakteristika vozila i njegovih performansi.

Dobar primer je testiranje sistema zasnovano na modelu (MBST). MBST je inženjerski okvir koji koristi tri ključna rešenja: virtuelni modeli, virtuelno-fizički sistemi i fizički prototipovi. Koristi podatke o testiranju za izgradnju, validaciju i poboljšanje simulacionih modela, identifikuje interakcije putem KSIL-a u različitim scenarijima i poboljšava podatke o testiranju simulacionim modelima za fizičke prototipove. Proizvođači koji koriste MBST su efikasniji, brži i izbegavaju greške u prenosu podataka ili naknadnoj obradi.

Još jedan izuzetan primer je virtuelno prototipiranje. Virtuelna izrada prototipa je efikasna metoda ispitivanja koja omogućava istraživanje alternativa montaže vozila pre nego što se izgrade fizički prototipovi. Posebno se bavi performansama NVH -a i koristi analizu putanje prenosa zasnovanu na komponentama (TPA) za brzu procenu različitih dizajna, štedeći troškove ranim otkrivanjem i kontrolom problema.

Tradicionalne metode dizajna i inženjeringa bore se sa današnjim složenim tokovima rada. Korišćenje veštačke inteligencije (AI) i mašinsko učenje (ML) ubrzava donošenje odluka, povećavajući produktivnost inženjerskih timova i razvijajući inovativne proizvode u kraćim vremenskim okvirima. Prilagođavajući bilo kojoj fazi razvojnog ciklusa, Simcenter nudi okvir za primenu veštačke inteligencije za iskorištavanje istorijskih podataka, izbegavanje grešaka, ubrzavanje analize i optimizaciju dizajna sa pouzdanjem.

Na primer, u sistemima autonomnih vozila, AI i ML se koriste za ugradnju ljudskog ponašanja u mašinsku percepciju. Iako se trenutni autonomni sistemi percepcije vozila gotovo podudaraju sa ljudskim senzornim sposobnostima, posebno u standardnim uslovima, oni ne padaju u ekstremnim vremenskim uslovima i složenim scenarijima. Simcenter's proces stvaranja scenarija pomaže u stvaranju kritičnih scenarija za OEM proizvođače i AV dobavljače, osiguravajući usklađenost sa bezbednosnim standardima poput sigurnosti predviđene funkcionalnosti (SOTIF).

Jedini održivi način integracije sistema vozila je pristup dizajnu i inženjeringu kao kompletnom ecosystem. Ovo omogućava proizvođačima da brzo redizajniraju i ponovo koriste tok rada kako se zahtevi menjaju i menjaju atribute između više domena. Na nivou procesa, ključno je ispuniti zahteve dok ostanete povezani sa sistemom upravljanja životnim ciklusom proizvoda (PLM) kako bi se osiguralo da se promene izvršene u jednom domenu odražavaju u celom sistemu. A pristup sistemskog inženjerstva zasnovanog na modelu (MBSE) u razvoju vozila povezuje sistemski inženjering sa ostatkom razvojne organizacije, poboljšavajući saradnju i donošenje odluka.

Uzmite primer inženjering električnog pogona. E-pogon se sastoji od elektromotora, menjača i energetske elektronike. Više stručnjaka iz različitih domena treba da rade zajedno kako bi postigli efikasan, integrisani električni pogon. Stoga je neophodno ostaviti tradicionalne razvojne silose u prošlosti i omogućiti unakrsno funkcionalno i međudomensko inženjerstvo sistema. Samo povezani inženjerski pristup, sa integrisanim tokovima rada za višekratnu upotrebu kroz primenu MBSE i digital twin blizanca, proizvođačima pruža softverski lanac alata za automobilsko inženjerstvo za upravljanje spiralnom složenošću inženjeringa električnih vozila - ne samo proizvoda već i procesa razvoja.