虚拟测试如何加速汽车开发？

改编自Tom Gill于2021 10月21日为CIMdata发表的一篇原创文章 

气候变化、资源利用和有毒污染是需要解决的全球问题。消费者需求和政府监管是变化的主要驱动力，在汽车市场中，能源消耗、安全性、排放和可靠性的改善是需要优化的重点关注方面。根据行业研究，60%的汽车行业公司有明确的可持续发展战略：他们正在努力实现移动产品的“零使命”目标：零事故、零伤害、零排放和零意外停车，同时提供数小时的免维护行程。CIMdata多年来一直在观察可持续发展趋势，并很高兴看到解决方案提供商增强其设计、模拟和数据管理软件，以更好地支持绿色目标。 

几十年来，ESI一直与行业领导者合作，利用先进的数字技术实现这些大胆的“零使命”目标。汽车制造商已经开始从单点数值模拟转向端到端虚拟原型：他们完全虚拟地设计、设计、制造、组装和测试新的车辆概念——减少废品和排放，同时引入更加灵活和安全的流程。从财务和商业模型的角度来看，虚拟样机的数值参考结果优于物理测试。允许工程师理解分析有助于在早期开发阶段进行准确的性能预测。 

戴姆勒-克莱斯勒（Daimler-Chrysler）首席执行官常说的一句话是，汽车行业90%的创新将来自电子和软件。虽然这可能是真的，但电子和软件也为金属加工、材料和系统设计等传统领域做出了重大贡献。软件用于设计产品和制造过程，在许多情况下还用于控制制造设备，从单个制造步骤到管理整个工厂。此外，随着智能互联产品的出现，尖端车辆具有实时诊断功能，可以“打电话回家”，甚至可以通过无线下载软件更新（OTA）。 

虽然电子和软件可以在自主性等高级功能方面提供突破性创新，但它们也为白车身、底盘、内饰和其他系统的传统设计提供了显著的增量改进。这些系统是执行从一个地方到另一个地方运送人员和货物的基本运输功能的核心。在这些系统中，优化性能、重量、装配过程和服务是需要不断改进的关键功能。 

通过新功能和自动化改善客户体验通常需将许多不同的物理特性与软件结合起来。机械、液压、电气和电子能力用于开发和生产电动汽车（EV）、先进变速器、安全相关系统、信息娱乐和自主性等能力。 

拥有一个创新的产品是很好的，但如果它的生产不能满足成本、质量和上市时间的目标，它将在市场上失败。资本投资和建设生产线和设施的努力是巨大的。复杂的工厂需要复杂的布局和大量的大小机器来生产车辆及其系统和部件。车辆设计经常发生变化，通常需要对生产系统进行重大更改，而常规生产也会推动变化，因为许多工厂具有足够的灵活性，可以制造各种产品，甚至不同的产品。实际重新安排工厂和生产线以验证生产是不合理的。停止生产以重新安排或重新编程设备并运行验证测试将不符合公司为保持竞争力所需的时间表和预算。生产虚拟样机是领先制造商为缩短从设计到生产的过渡而采用的一项关键能力。 

为了应对这些挑战，汽车公司需要一个全面的端到端数字解决方案，该解决方案能够在满足交付各种需求的产品的大背景下支持广泛的模拟。 

虚拟样机作为一种创造更可持续、更安全和更具生产性的过程的方法，被汽车制造商和供应商采用。它还专注于创造更环保、更安全的车辆，同时还能以时尚和低成本实现其预期功能。这种方法对所有数据和产品相关信息使用单一的逻辑真实源。 

在CIMdata，我们看到了许多ESI虚拟样机方法如何帮助主要汽车OEM厂家和供应商应对他们在开发和生产新型可持续电动汽车时面临的挑战的例子。我们鼓励希望高效设计、测试、运行和维护未来电动汽车的汽车制造商和供应商考虑与ESI合作，同时满足更高质量标准和持久性能。经他们验证的解决方案为参与制造满足技术和财务目标的电动汽车的所有利益相关者带来了信心。 

如果您想了解诸如宾利、福特、奥迪、本田、雷诺和大众等OEM厂商如何应用虚拟样机技术，CIMdata鼓励您下载ESI关于可持续交通的电子书。 

2022年9月：我将与ESI的虚拟样机专家一起主持一场网络研讨会，主题是“为轻质车身和底盘设计多材料组件”。我们将分享的见解对专门从事汽车设计和制造的所有经理和工程师都很有价值。有关更多信息和注册，请访问活动页面。