Phần mềm kỹ thuật ô tô

Hiệu suất xe liên quan đến khả năng tổng thể, hiệu quả và chức năng của một chiếc xe, bao gồm các khía cạnh như tăng tốc, phạm vi sử dụng pin, an toàn, khí động học và quản lý nước, hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS), quản lý năng lượng và nhiệt, tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt (NVH) và âm thanh, sức mạnh và độ bền, điều khiển xe và xử lý xe.

Kỹ thuật hiệu suất ô tô được thúc đẩy bởi các yêu cầu kinh doanh và cung cấp tối ưu hóa hệ thống đầu cuối thông qua vòng kiểm tra và giám sát ảo liên tục. Sử dụng một chiến lược shift-leftCác nhà sản xuất và nhà cung cấp xe hơi hướng đến việc cung cấp giá trị kinh doanh tốt hơn bằng cách khám phá các vấn đề tiềm ẩn sớm trong chu kỳ phát triển. Bằng cách sử dụng mô phỏng sớm trong quá trình thiết kế và kiểm tra kỹ thuật số liệu sản phẩm có đáp ứng yêu cầu hay không, họ có thể phát hiện sớm các vấn đề và khắc phục chúng trong một hệ thống digital twin dễ hiểu. Ngoài ra, họ có thể khám phá các lựa chọn thay thế thiết kế sớm hơn trong giai đoạn thiết kế khi việc thay đổi thiết kế dễ dàng hơn và ít gây rối hơn.

Mô phỏng đa vật lý đề cập đến việc phân tích nhiều hiện tượng vật lý đồng thời của một hệ thống hoặc các hệ thống và các tương tác giữa chúng. Được thúc đẩy bởi nhu cầu của người tiêu dùng và yêu cầu kinh doanh, phần mềm kỹ thuật ô tô đa vật lý nhằm mục đích thiết kế các sản phẩm an toàn, hiệu suất cao nhanh hơn. Nó cho phép người ta mô hình hóa sự phức tạp, khám phá khả năng của các sản phẩm hoạt động trong điều kiện thực tế và khám phá các vấn đề tiềm ẩn sớm trong chu kỳ phát triển.

Lấy ví dụ phát triển pin xe, đội ngũ thiết kế và kỹ thuật cần tích hợp kỹ thuật điện hóa, điện, nhiệt và kết cấu. Chạy các chiến dịch riêng biệt nhắm mục tiêu vào các thuộc tính riêng biệt này sẽ tạo ra các mô hình và tập dữ liệu dư thừa và đôi khi mâu thuẫn. Thay vào đó, sử dụng phương pháp đa vật lý tất cả trong một cho phép bạn hiểu chính xác các thành phần sẽ hoạt động như thế nào khi được tích hợp với các thành phần khác và đảm bảo rằng ngay cả nguyên mẫu đầu tiên cũng hoạt động theo kế hoạch.

Thời gian thử nghiệm ô tô (hệ thống) được thực hiện trên các nguyên mẫu đã qua từ lâu. Ngày nay, sự phát triển không dừng lại ở cuối chu kỳ V. Thay vào đó, nó tiếp tục trong một vòng lặp vô cực bằng cách sử dụng dữ liệu lịch sử, dữ liệu thử nghiệm và dữ liệu từ các phương tiện đang được sử dụng để tạo ra các mô hình dựa trên thử nghiệm xác định mối quan hệ giữa các đặc tính của xe và hiệu suất của nó.

Một ví dụ tốt là kiểm tra hệ thống dựa trên mô hình (MBST). MBST là một khung kỹ thuật sử dụng ba giải pháp chính: mô hình ảo, hệ thống vật lý ảo và nguyên mẫu vật lý. Nó sử dụng dữ liệu thử nghiệm để xây dựng, xác thực và cải thiện các mô hình mô phỏng, xác định các tương tác thông qua XiL trong các kịch bản khác nhau và tăng cường dữ liệu thử nghiệm với các mô hình mô phỏng cho các nguyên mẫu vật lý. Các nhà sản xuất sử dụng MBST hiệu quả hơn, nhanh hơn và tránh lỗi trong truyền dữ liệu hoặc xử lý hậu kỳ.

Một ví dụ nổi bật khác là tạo mẫu ảo. Tạo mẫu ảo là một phương pháp thử nghiệm hiệu quả cho phép khám phá các lựa chọn thay thế lắp ráp xe trước khi các nguyên mẫu vật lý được chế tạo. Nó đặc biệt giải quyết hiệu suất của NVH và sử dụng phân tích đường dẫn truyền dựa trên thành phần (TPA) để nhanh chóng đánh giá các thiết kế khác nhau, tiết kiệm chi phí bằng cách phát hiện và kiểm soát các vấn đề sớm.

Các phương pháp thiết kế và kỹ thuật truyền thống phải vật lộn với quy trình công việc phức tạp ngày nay. Tận dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) đẩy nhanh quá trình ra quyết định, nâng cao năng suất của các nhóm kỹ sư và phát triển các sản phẩm sáng tạo trong khung thời gian ngắn hơn. Phù hợp với bất kỳ giai đoạn nào trong chu kỳ phát triển, Simcenter cung cấp một khuôn khổ để áp dụng trí tuệ nhân tạo để tận dụng dữ liệu lịch sử, tránh sai lầm, tăng tốc độ phân tích và tối ưu hóa thiết kế một cách tự tin.

Ví dụ, trong các hệ thống xe tự hành, AI và ML được sử dụng để nhúng hành vi của con người vào nhận thức máy. Trong khi các hệ thống nhận thức xe tự hành hiện tại gần như phù hợp với khả năng cảm giác của con người, đặc biệt là trong điều kiện tiêu chuẩn, chúng lại kém trong thời tiết khắc nghiệt và các tình huống phức tạp. Của Simcenter quá trình tạo kịch bản giúp tạo ra các kịch bản quan trọng cho các OEM và nhà cung cấp AV, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn như tính an toàn của chức năng dự định (SOTIF).

Cách duy nhất bền vững để tích hợp các hệ thống xe là tiếp cận thiết kế và kỹ thuật như một hệ sinh thái hoàn chỉnh. Điều này cho phép các nhà sản xuất nhanh chóng thiết kế lại và sử dụng lại quy trình làm việc khi yêu cầu thay đổi và đánh đổi các thuộc tính giữa nhiều miền. Ở cấp độ quy trình, điều quan trọng là phải đáp ứng các yêu cầu trong khi vẫn kết nối với hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm (PLM) để đảm bảo rằng các thay đổi được thực hiện trong một miền được phản ánh trên toàn bộ hệ thống. MỘT phương pháp tiếp cận kỹ thuật hệ thống dựa trên mô hình (MBSE) trong phát triển phương tiện kết nối kỹ thuật hệ thống với phần còn lại của tổ chức phát triển, cải thiện sự hợp tác và ra quyết định.

Lấy ví dụ về kỹ thuật truyền động điện. Một ổ đĩa điện bao gồm một động cơ điện, hộp số và thiết bị điện tử công suất. Nhiều chuyên gia từ các lĩnh vực khác nhau cần làm việc cùng nhau để đạt được một ổ điện tích hợp hiệu quả. Do đó, điều cần thiết là phải để lại các silo phát triển truyền thống trong quá khứ và cho phép kỹ thuật hệ thống đa chức năng và đa lĩnh vực. Chỉ có cách tiếp cận kỹ thuật kết nối, với quy trình công việc tích hợp, có thể tái sử dụng thông qua ứng dụng MBSE và digital twin, cung cấp cho các nhà sản xuất chuỗi công cụ phần mềm kỹ thuật ô tô để quản lý sự phức tạp ngày càng tăng của kỹ thuật xe điện - không chỉ của sản phẩm mà còn của quá trình phát triển.