面向端到端可持續(xù)出行的虛擬孿生戰(zhàn)略

 

可持續(xù)出行始于將全球汽車?yán)嫦嚓P(guān)方聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)汽車的協(xié)同開發(fā)。

 

 

01準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)、工程、仿真與測試結(jié)果

 

 

一般情況下，傳統(tǒng)的汽車開發(fā)都是各自為政，而且需要依賴物理樣機(jī)來改善工作成果。

 

在采用單個(gè)集成平臺(tái)的情況下，汽車制造商能夠連接所有利益相關(guān)方，從而促進(jìn)創(chuàng)新并最大限度減少后期的問題。

 

這種平臺(tái)需要集成建模與仿真功能，來幫助制造商創(chuàng)建新車輛的虛擬孿生，在研發(fā)流程早期針對(duì)設(shè)計(jì)方案、行為與可制造性進(jìn)行全面分析。

 

因此，制造商能夠設(shè)計(jì)出具有高性能、可回收性以及報(bào)廢后易于拆解的零排放汽車。

 

“虛擬孿生涵蓋包括幾何結(jié)構(gòu)、電子、軟件等要素的新車完整定義。在整個(gè)開發(fā)流程中，虛擬孿生提供了統(tǒng)一一致的信息視圖。”

— Frederic Merceron

  達(dá)索系統(tǒng)汽車與交通運(yùn)輸解決方案總監(jiān)

 

更好的電池性能

 

電池是電動(dòng)汽車的新型油箱，需要提供最大限度的儲(chǔ)能水平，以降低里程焦慮，同時(shí)在意外事故中保持安全性。

 

虛擬仿真可幫助制造商提高電池在破壞性測試場景下的強(qiáng)度、剛度與安全性。此外，還可以針對(duì)現(xiàn)實(shí)測試條件對(duì)集成到整車模型中的電池組進(jìn)行仿真。

 

為了優(yōu)化電池設(shè)計(jì)材料從而對(duì)抗老化現(xiàn)象，制造商需要具備化學(xué)建模功能。制造商利用這些功能可以實(shí)現(xiàn)分子級(jí)特性的建模、仿真與驗(yàn)證，從而確保單個(gè)電池的機(jī)械、熱、擴(kuò)散與電氣特性均為最佳狀態(tài)。

 

 

 

智能電力驅(qū)動(dòng)工程

 

電力驅(qū)動(dòng)是汽車電動(dòng)化的關(guān)鍵要素。其本身就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要同時(shí)集成到電力動(dòng)力總成和整個(gè)車輛。

 

不過，難題在于如何做出最佳的權(quán)衡決策。制造商需要在整個(gè)虛擬仿真過程中獲得智能信息，這一仿真過程需要同時(shí)考慮熱與機(jī)械需求、耐用性、電磁性能、噪聲、振動(dòng)控制和潤滑需求。

 

這種多物理場仿真可幫助制造商預(yù)測并驗(yàn)證多重設(shè)計(jì)目標(biāo)以及所有可能場景下的系統(tǒng)性能。

 

 

WLTP 合規(guī)

 

虛擬仿真可確保制造商能夠更好地應(yīng)對(duì)全球統(tǒng)一輕型車輛測試程序（WLTP），其指導(dǎo)制造商評(píng)估車輛排放與能耗，并報(bào)告電動(dòng)汽車預(yù)期里程。

 

借助虛擬仿真更易于達(dá)到有關(guān)排放的嚴(yán)格限制。通過分析不同部件之間的相互作用和驗(yàn)證排放，制造商能夠優(yōu)化車輛與組件設(shè)計(jì)，從而顯著降低WLTP測試失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

 

此外，制作虛擬樣機(jī)有助于減少物理測試次數(shù)，避免風(fēng)洞設(shè)施積壓，而且能夠大幅削減開發(fā)周期時(shí)間與成本。

 

 

02數(shù)字合規(guī)管理

 

汽車行業(yè)需要嚴(yán)格遵守可持續(xù)發(fā)展相關(guān)法規(guī)。例如，制造商需要遵守歐洲的報(bào)廢車輛指令，該指令限制了鋼材中所含的對(duì)環(huán)境有害的最高鉛含量。

 

車輛的可回收性是監(jiān)管機(jī)構(gòu)關(guān)注的另一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。

 

“如果車輛無法達(dá)到95%可回收，那么將禁止在歐洲銷售。制造商不但要遵守這些法規(guī)，而且還需要證明自己的合規(guī)性。”

— Laurence Montanari

達(dá)索系統(tǒng)汽車與交通運(yùn)輸行業(yè)副總裁

 

因此，制造商在想方設(shè)法設(shè)計(jì)可回收性更高的產(chǎn)品，同時(shí)盡力避免需要特殊廢品處理流程的危險(xiǎn)特性。

 

制造商能夠借助提供數(shù)字化合規(guī)管理功能的平臺(tái)，與供應(yīng)商配合收集相關(guān)信息，其中包括各個(gè)結(jié)構(gòu)材料的成分分類以及各個(gè)結(jié)構(gòu)材料的化學(xué)物質(zhì)成分。

 

平臺(tái)的智能系統(tǒng)能夠讀取相關(guān)信息，將它與行業(yè)法規(guī)進(jìn)行對(duì)比，并在材料或組件不符合全球各地的法規(guī)要求時(shí)提醒制造商。

 

為了管理不斷增多且不斷變化的法規(guī)，制造商可以使用綜合合規(guī)管理功能：

 

50. 快速生成法定機(jī)構(gòu)要求的文檔
50. 管理產(chǎn)品是否符合最新要求
50. 在生態(tài)系統(tǒng)參與者中實(shí)施有效的最新信息流

 

監(jiān)管審批越快，產(chǎn)品發(fā)布就越快，這一點(diǎn)在競爭激烈的汽車行業(yè)至關(guān)重要。

 

 

03能配置、計(jì)劃與項(xiàng)目管理

 

制造商可以依靠智能配置與計(jì)劃管理功能進(jìn)一步優(yōu)化可持續(xù)車輛的開發(fā)。

 

借助智能配置管理功能，制造商可以在已配置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中定義所有車型。他們可以同時(shí)開發(fā)多款車型，從而能夠以可持續(xù)方式滿足各種區(qū)域市場需求。

 

“制造商將收獲對(duì)配置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)150%定義的優(yōu)勢，這是多重信息疊加，可以作為模板用于生成一系列產(chǎn)品變體。多個(gè)變體共享單個(gè)已配置結(jié)構(gòu)有助于對(duì)重復(fù)使用進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)能夠促進(jìn)產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)交付市場。”

— Rajani Jayakumar

達(dá)索系統(tǒng)ENOVIA行業(yè)流程專家

 

就全球計(jì)劃與項(xiàng)目管理而言，制造商要確保能夠在整個(gè)機(jī)構(gòu)提供關(guān)鍵信息。

 

“通常情況下，計(jì)劃的關(guān)鍵項(xiàng)目信息（諸如需求、可交付成果、進(jìn)度與資源）是在不同的孤島式企業(yè)系統(tǒng)中進(jìn)行管理的。所有這些信息都需要頻繁更新并手動(dòng)整理，才能了解真正的項(xiàng)目狀態(tài)，這會(huì)導(dǎo)致效率低下。”

— Ajay Prasad

達(dá)索系統(tǒng)ENOVIA行業(yè)流程專家

 

 

在互聯(lián)平臺(tái)上配備智能計(jì)劃與項(xiàng)目管理功能后，制造商可以獲得當(dāng)前產(chǎn)品組合的全局視圖與追溯能力。

 

端到端的信息可見性有利于協(xié)同決策的制定，從而達(dá)成滿足KPI要求（包括可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)）的結(jié)果。很大限度地減少重復(fù)性工作，同時(shí)將現(xiàn)有數(shù)據(jù)用于新的計(jì)劃，能夠減少時(shí)間、成本與浪費(fèi)。

 

未完待續(xù)......

 

南京復(fù)創(chuàng)是達(dá)索知名的合作伙伴，專注于為中國制造業(yè)數(shù)字化和信息化建設(shè)提供咨詢服務(wù)和解決方案，主要涉及汽車、軌道交通、機(jī)械、電子、金融、教育、通訊、醫(yī)療等各大領(lǐng)域。 持續(xù)關(guān)注南京復(fù)創(chuàng)&達(dá)索系統(tǒng)，了解具備科學(xué)功能的集成平臺(tái)如何幫助生態(tài)系統(tǒng)參與者協(xié)同開發(fā)和交付更環(huán)保的車輛，以促進(jìn)端到端可持續(xù)出行。