Virtual Prototyping Solutions For The Automotive Industry

在将电动、自主驾驶和互联汽车推向市场的竞争中，OEM 面临一大难题：为保持盈利和增长，他们需要提高现有运输模式的效率，同时让下一代概念产品快速进入市场。最先进的仿真技术已广泛用于汽车行业。然而，手上的任务如此复杂，以至于汽车开发过程中的自由度和信心已成为获胜的关键。

在虚拟样机的帮助下，在设计下一代汽车时，您可以做出更明智的决策，无需真实原型即可验证汽车性能，在切割钢板之前做好制造准备，并转向实现多进程、多材料组装。借助 Hybrid Twin®，您可提前体验新 CASE 技术的性能，在早期决策阶段获得信心，并在上市之前和汽车的整个生命周期中赢得客户信任。我们与由工程师、制造专家和数据架构师组成的跨职能团队密切协作，消除了虚拟与真实之间的差距，确保您在汽车开发中取得新突破。

是否有针对生产前原型节约成本和时间的成熟替代方案？

有。如今，在冻结设计之前，您可以进行数千次测试，研究不同的方案和设计变型，（以虚拟方式）做出最优取舍，最终达到五星 EuroNCAP 安全等级。我们已经帮助 Skoda 实现了这个目标。

我可以在开发过程的早期设计具有成本效益的隔音规范吗？

是的。对隔音层可以在设计过程的早期根据品牌和重量目标进行预测和评估。声学目标可以以振动声学模型的形式级联到一级供应商。

我真的可以完全摈弃物理测试吗？

当然可以。现在，验证汽车和零件可靠性的速度比以往更快，从而加快了计划进度。您只需通过虚拟方式获得真实结果，并构建涵盖所有工程领域的全局单核模型。我们已经帮助 Farasis 实现了这个目标。

我能消除汽车设计和装配中的不确定性吗？

能。如今完全有可能集成和打造 100% 符合设计蓝图的新一代汽车，并在短短八个月内就实现目标投资回报率。工程师进入沉浸式虚拟生产环境，巡视装配环境（按 1:1 比例），与组件交互，测试工作流程，并体验他们原本看不到却又对工业 4.0 制造至关重要的过程。我们已经帮助 Fiat Chrysler 实现了这个目标。

ESI 能否帮助我克服汽车电池的性能限制？

能。实际上已经可以对电池各方面的性能进行虚拟测试，从安全性、续航里程到耐久性和二次使用情形。如果可以根据交通状况、驾驶方式、地形、道路和天气状况自动调节车内温度，从而最大程度加长行驶距离，您一定会兴奋不已。您还可以通过基于实时性能指标来预测汽车维护，从而避免汽车发生故障。在汽车生命周期的任何阶段和任何情形，您都需要这种十足的自由度来改变汽车的老化速度和性能，这样才能真正革新汽车行业的未来。ESI 的 Hybrid Twin™ 能够实现这个目标。

ESI virtual prototyping solutions optimizing aerodynamics to maximize ev range

优化空气动力学以更大限度地扩大电动汽车的续航里程

通常，旨在优化电动汽车续航里程的策略依赖于减轻车辆重量或改善电池性能。

但2021可能会改变这一情况，因为全世界正准备欢迎100种不同的新型全电动汽车，以满足所有需求和期望。全电动汽车产品正在扩展到更大的车型、跑车和SUV，续航里程接近500公里（310英里）。

对于正在开发新e-tron的奥迪工程师来说，把新的客户期望转化为开发创新产品的战略需要，以更大限度地扩大行驶里程。

长续航里程高性能电池

安全不容妥协：汽车行业正致力于将“零伤亡”变为现实。电池方面仍存在许多令人担忧的问题，如车内的理想部署位置、各路况下的完整性或外壳在遭受撞击时的防护水平。OEM 及其供应商所面临的挑战在于满足不断变化的需求：针对各种环境的虚拟化测试能力，对于成功开发蕴含全球化思维的电动汽车变得空前重要。

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实现理想的乘客舒适度和能耗

随着内饰布局变得灵活——甚至具有革命性，车内气候系统必须经过重新设计方可满足车舱结构及个性化舒适度的需求。如何在改造车舱的同时继续保持乘客的安全性和舒适度并打造高性能车辆？这是工程团队面临的一项艰巨挑战。借助虚拟内饰工程，工程团队能在创新型汽车概念设计成型前充分测试各种布局和场景，最终获得车舱全貌，平衡乘客舒适度、车舱能耗以及与之对应的续航里程和乘客安全等因素。

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ESI virtual prototyping solutions optimal passenger comfort and energy consumption

对生产过程进行体验、验证、沟通

在设计为制造和服务奠定基调后，工程团队需要认识到人与其产品和流程之间的交互，只有这样才能让生产和装配顺利进行。在虚拟现实技术的帮助下，工程团队可在体验和验证装配要求并就其进行沟通的同时，考虑以人为本的流程间交互。这最终可以大幅降低未来的装配风险、提升效率，同时提高生产力、实现关键产品目标。

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轻量化设计确保长续航里程又不增加成本

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轻量化的车身结构、发动机和传动装置是实现理想的电动汽车性能和续航里程的关键。但在采用轻型材料制造汽车时，如何在满足误差范围要求的同时提高最终感知质量，仍是 OEM 面临的一大难题。此外，这一要求通常还会造成试验阶段大幅超支。为满足客户的高要求、尽可能降低风险并将成本控制在规定范围内，OEM 必须确保制造过程具备领先的工艺和操作性能。通过模拟制造和组装流程，可实现对关键制造和组装流程的虚拟化管理、检查感知质量，并确保整个制造过程按预期进行。这是制造外观精美、轻量化、组装灵活的电动汽车的催化剂，有助于呈现更佳品质。

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虚拟样机技术使汽车制造商能够放心地设计和制造多材料组件

随着互联、自动化、共享和电气化（CASE）设备的出现，汽车制造商在实现温室气体排放、燃油经济性、里程目标和价格合理的产品方面，从战略上追求轻量化和成本节约。一方面，减轻重量是车身和底盘设计的必要条件，将重点转移到将先进钢材由铝和复合材料结合在一起的先进钢材组件中的高强度重量比材料。在此过程中，产品工艺和制造的复杂性不断增加，尽早将这两个世界结合起来的紧迫性也在增加。另一方面，他们同样分担成本压力，因为动力系统方面的高投资不可避免地减少了车身和底盘方面的“我们能负担得起的”（成本）。因此，能够准确预测大范围的制造过程及其装配是最大限度地减少昂贵的物理原型和试用数量的关键。

学习如何将工程世界与制造业结合起来。

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virtual prototyping multi material joining assembly

通过传感、智能互连和报告功能带来更安全的驾驶体验

ESI prosivic virtual systems and controls mesh

为尽可能提高安全水平，自动驾驶汽车必须具有 360° 视角，从而通过解读传感器（相机、雷达或激光雷达）数据做出正确决策。借助虚拟样机和物理传感器模型，工程团队能够验证自动驾驶系统的可靠性，开发出更安全的自动驾驶汽车，同时减少测试阶段所花费的时间和成本。

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虚拟样机解决方案，创造属于个人的、强大且安全的驾驶体验

几乎没有物理原型包含从车辆工程、制造和装配运营到服务流程工程和维护，定义并交付安全可靠的车辆和生产流程，从而实现更高的产品质量和更长久的性能表现。提高现有运输模式的效率，引领新技术时代的竞争。

继续阅读，了解我们在预认证、预体验、智能制造和人机交互（以人为本）领域提供的主要价值主张的更多信息。

以人为本，集成和打造 100% 符合设计蓝图的新一代汽车

采用以人为本的方法，保障组装和维护操作的效率，尽早从容消除汽车设计和生产的众多未知因素。

借助虚拟现实技术探索工艺和产品验证

一次性通过复杂新技术预认证，减少实际测试次数

我们的目标是借助预测模型和流程自动化提高生产力，确保一次性通过设计验证。

了解如何第一次就通过未来汽车预认证。

预体验新汽车技术，尽早验证新商业模式

了解当前汽车的性能，以便在下一代汽车上市之前及整个生命周期中赢得客户对其的信任。

探索如何评估汽车在实际运营中的老化

尽早确立合适的制造流程，省去后顾之忧，实现设计意图

尽早确立合适的制造流程，获得信心，实现产品的性能指标，并打通汽车制造业内和全供应链上的各个节点。

探索增强汽车制造能力的方法

了解并采用虚拟样机技术，

从而逐步取代繁琐的物理测试和样机。

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广受信任的汽车和地面运输中的虚拟样机

在世界各地，供应商、制造商和工程合作伙伴使用ESI的解决方案来设计和优化陆地上的未来机动性，例如阿尔斯通运输、奥托立夫、庞巴迪、贝特朗、大陆集团、戴姆勒、一汽大众、佛吉亚、菲亚特/克莱斯勒、福特、通用汽车、盖世坦普、本田、现代集团、五十铃、捷豹路虎、曼恩、马自达、三菱汽车、标致雪铁龙、，雷诺-日产、上海大众、高田、塔塔集团、丰田汽车公司、伟世通、大众集团和沃尔沃集团。