借助PLM應(yīng)對(duì)汽車系統(tǒng)復(fù)雜性增加的挑戰(zhàn)
加入技術(shù)交流群
雖然目前全球汽車銷量正在反彈中，但是高油價(jià)和法規(guī)政策方面的措施依然讓汽車工程師面臨前所未有的壓力，迫使他們不得不重新思考基礎(chǔ)動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其他一些發(fā)展趨勢(shì)比如更多智能汽車的開發(fā)，也意味著軟件和電子系統(tǒng)將得到大量應(yīng)用。汽車現(xiàn)在已經(jīng)變成移動(dòng)的計(jì)算平臺(tái)了。在開發(fā)流程的最初階段就采用仿真工具，顯然可以幫助應(yīng)付這種復(fù)雜度的提高。
提高汽車系統(tǒng)復(fù)雜性還有一個(gè)因素就是連接性。
Ricardo 軟件開發(fā)全球總監(jiān)David Higbie 舉例說道： “內(nèi)燃機(jī)并沒有被淘汰，但是現(xiàn)在要與很多系統(tǒng)相連?！?
內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)在不單是一個(gè)簡(jiǎn)單的零部件，而是包含電池、排放后處理系統(tǒng)、電機(jī)/ 發(fā)電機(jī)以及廢熱回收系統(tǒng)等在內(nèi)的系統(tǒng)總成。這也是為什么Ricardo 公司的IGNITE 軟件仿真工具是一套針對(duì)整車的仿真系統(tǒng)。IGNITE 采用模塊仿真的方式可以在開發(fā)的早期提供整車性能概覽。
開放源和優(yōu)化
IGNITE 還包含了Ricardo 合作伙伴Red Cedar 技術(shù)公司的優(yōu)化技術(shù)。“你可以輸入大量的參數(shù)，然后針對(duì)各種輸出參數(shù)進(jìn)行仿真，”Higbie 表示?！皩ed Cedar 的技術(shù)嵌入到我們的軟件中，可以不必采用單獨(dú)的優(yōu)化軟件進(jìn)行同步仿真，避免了不同文件轉(zhuǎn)換和面對(duì)不同用戶界面的麻煩。”
IGNITE 采用開放源Modelica 編程語言，預(yù)置大量車輛零部件及系統(tǒng)模型，比如電池、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和車輪。其目的是為了讓用戶采用一些參數(shù)化模板通過一種相對(duì)靈活的方式來開發(fā)或?qū)胨麄冏约旱哪Ｐ汀！癐GNITE模型庫，比如動(dòng)力系模型庫，主要目的是提供車輛工廠仿真。用戶可以將這些模型與他們自己的控制實(shí)施工具（比如通過Simulink） 相結(jié)合，用于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)，”Higbie 說道。IGNITE 在出貨版本中開放源模型庫包含了1000 多個(gè)基于Modelica 語言的組件。
IGNITE 仿真速度非常快，它可以快速地分析上百個(gè)，甚至上千個(gè)變化模型?！叭Q于硬件的水平，根據(jù)我們提供的優(yōu)化能力，用戶可以在幾分鐘內(nèi)運(yùn)行上千次IGNITE 仿真?！盚igbie 解釋道。這幫助釋放了一些隱藏的依賴關(guān)系和復(fù)雜的交互作用。“但是這也涉及到大量的數(shù)據(jù)， 也帶來了新的挑戰(zhàn)——如何通過這些數(shù)據(jù)的分析來作出最后的判斷，” 他說道，并指出Red Cedar 公司可以幫助工程師來分析這些數(shù)據(jù)。
不過，他的觀點(diǎn)讓人聯(lián)想到汽車行業(yè)面臨的一個(gè)更大問題——龐大的數(shù)據(jù)是一方面，還有不斷提升的功能。仿真數(shù)據(jù)管理（SDM）系統(tǒng)發(fā)展至今已可以處理龐大的仿真數(shù)據(jù)組。當(dāng)仿真數(shù)據(jù)與其他源整合時(shí)，還會(huì)遇到信息過載的問題。
產(chǎn)品復(fù)雜性管理
一些大的PLM 公司比如Siemens PLM Software 也在尋求系統(tǒng)復(fù)雜性的解決方案，真切地反映汽車開發(fā)流程。西門子公司2011 年11 月收購了LMS 公司， 將其基于Modelica 語言的AMESim 車輛模擬平臺(tái)添加到其NX、Technomatix 和Teamcenter 系列產(chǎn)品中。車輛設(shè)計(jì)小組通過AMESim 平臺(tái)中簡(jiǎn)單的工廠模型和高保真3D FE 和CEF 模擬可以驗(yàn)證從燃油經(jīng)濟(jì)性到制造的各個(gè)環(huán)節(jié)。成本也可以得到驗(yàn)證。通過設(shè)計(jì)決策還可以來模擬車輛的人類工程學(xué)?！拔覀兊墓ぷ魃婕暗狡囬_發(fā)制造的各個(gè)方面，從設(shè)計(jì)和造型到車間的機(jī)加工，”Siemens PLM Software 汽車戰(zhàn)略副總裁Kirk Gutmann 說道。其目的是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)完整的閉環(huán)性能工程平臺(tái)。
為了最大程度地減少業(yè)務(wù)中斷發(fā)生的可能， Siemens PLM Software 于2013 年9 月份推出了最新的PLM 實(shí)施催化劑產(chǎn)品Industry Catalyst Series。
“Catalyst 可以加快PLM 的實(shí)施，”Siemens PLM Software 全球總裁兼首席執(zhí)行官Chuck Grindstaff 表示。每個(gè)Industry Catalyst Series 產(chǎn)品由三個(gè)主要組件組成。第一個(gè)組件是一套數(shù)字指導(dǎo)方針和模板（行業(yè)最佳實(shí)踐方案）。第二個(gè)是部署加速器：根據(jù)具體行業(yè)的部署，有針對(duì)性地推薦一套完整的產(chǎn)品選擇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策、配置程序以及最佳實(shí)踐。第三個(gè)是開放、可配置的行業(yè)解決方案組件：利用軟件組件，實(shí)施團(tuán)隊(duì)可以輕易控制實(shí)施Siemens PLM Software 系統(tǒng)的外觀和特性，無需定制化編程。
第一個(gè)針對(duì)汽車行業(yè)的催化劑產(chǎn)品是Functional Safety Catalyst。它可以幫助汽車制造商按照ISO26262 規(guī)范對(duì)電氣工程系統(tǒng)開發(fā)流程實(shí)施管理，根據(jù)規(guī)范創(chuàng)建所有關(guān)鍵的工作產(chǎn)品。
所有這些努力用Grindstaff 的話來描述就是“為決策創(chuàng)建一種沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)”。他指出這種虛擬現(xiàn)實(shí)是通過最新的Teamcenter 產(chǎn)品Active Workspace 來實(shí)現(xiàn)的?！癢orkspace 是在原可視化層基礎(chǔ)上的改進(jìn)，” 他解釋道。來自Teamcenter 的信息不受設(shè)備類型的限制。Active Workspace 基于HTML 5.0 標(biāo)準(zhǔn)，可以運(yùn)行在iPad、iPhone、安卓設(shè)備，或者臺(tái)式電腦上。因?yàn)閮?nèi)置了JT Viewer，因此元數(shù)據(jù)和詳細(xì)產(chǎn)品信息也可以呈現(xiàn)——所有都在簡(jiǎn)化了的Teamcenter 界面內(nèi)顯示，復(fù)雜界面元素都被禁用。
達(dá)索公司一直以來也在努力提升軟件的易用性，主要體現(xiàn)在其3DExperience 解決方案的優(yōu)化上。3DExperience 基于V6 平臺(tái)，提供一種單一的、整合的流程可視化方式。該解決方案包含了達(dá)索公司各個(gè)產(chǎn)品系列的功能，包括CAD、CAE 和PDM，此外還包括定制化的用戶界面。用戶不用從單獨(dú)的應(yīng)用程序中選擇功能，比如CATIA、ENOVIA、DELMIA 或SIMULIA 等。
評(píng)論