電気自動車・自動運転・コネクテッドカーなどの登場により、自動車業界の競争はますます激化しており、収益性と成長性を維持するためには、既存の輸送効率を高め、新たなコンセプトカーをより早く市場に投入する必要があります。そのような中、シミュレーション技術活用の重要性は、自動車開発の自由度と信頼性の向上にますます欠かせないものとなっています。 ESIのバーチャルプロトタイピング技術「Hybrid Twin®」の活用により、設計初期段階での予測精度の高いモデルを作り、プロセスの自動化することで生産性を高め、試作品を用いたテストを削減します。設計プロセスの無数のバリエーションを検討・評価し、最適なプロセスを確立することで、CASEテクノロジーの最高の品質基準を満した開発を支援します。

※「Hybrid Twin™」は、製品の完全なバーチャルプロトタイピングを作成可能なESI Groupの独自技術です。リアルタイムおよび実環境データを反映させることで、設計、開発、テスト、組み立て、オペレーション、メンテナンス・修理、段階的な生産中止に至るまでの、製品ライフサイクルのあらゆる段階で、製品使用に影響を与える原因となる「不良」を事前に予測・管理を可能にする手法です。これらのデータを製品開発にフィードバックすることで、開発初期段階からあらゆる未知のリスクを予測・低減し、精度の高い製品設計・製造・組立を可能にします。

実物の試作品製作のコスト・時間を削減

バーチャルプロトタイプの活用により、試作レスで様々なオプションや設計バリエーションを検証することができます。これにより開発期間とコストを大幅に削減するだけでなく、EuroNCAP5つ星の安全性評価を得ることも可能です。(Skodaと実現)

開発初期段階で費用対効果の高い音響設計や重量の目標に対する予測・評価を実現

設計プロセスの初期段階において、グレードにあった最適な音響設計や重量の目標に対する予測・評価が可能です。音響に関する性能目標は、振動・音響モデルとしてTier 1サプライヤーに共有することができます。

実際の試作品を用いた検証の削減

実際の結果に基づいた作業をバーチャルで行い、あらゆる領域をカバーするシングルコアモデルを構築することで、車両や部品の信頼性を迅速に検証し、開発期間を短縮することが可能です。(Farasisと実現)

 

車両設計・組み立ての最適化プロセスの最適化

実物大の没入型バーチャル生産環境を構築し、エンジニアはその中でコンポーネントへのアクセスや作業フローのテストすることで、新型の自動車開発を計画通りに統合し組み立て、ROI(費用対効果)を達成することができます。これはインダストリー4.0の推進に必要不可欠です。(Fiat Chryslerと実現)

車両用バッテリー性能の向上

ESIのHybrid Twin™により、安全性・走行可能距離・耐久性等、バッテリー性能のあらゆる側面をバーチャルで検証・評価ができます。経年劣化や気象条件、リアルタイムなパフォーマンスデータを反映させ、製品ライフサイクルのあらゆる段階で、製品使用に影響を与える原因となる「不良」を事前に予測することで、故障によるダウンタイムを回避することが可能です。

電気自動車の航続距離を最大化する空気抵抗の最適化

電気自動車の航続距離を最大化することを目的とした対策は、車両の軽量化やバッテリー性能の向上が一般的です。しかし、2021年には、あらゆるニーズや要望に応える100種類もの新しい完全電気自動車を発表すべく準備が進められており、こうした状況は変わる可能性があります。完全な電気自動車のラインナップは、大型モデル、スポーツカー、および航続距離が500 km  に近いSUVまで拡大拡大しつつあります。
新しいe-tronの開発に携わるAudiのエンジニアにとって、新たな顧客ニーズは、航続可能距離を最大化するための画期的な製品の開発戦略へとつながります。

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走行可能距離を飛躍的に向上させる高性能バッテリー

「ビジョン・ゼロ」の実現には、さらなる安全性向上への取り組みを継続的に行う必要があります。 バッテリーを例にとると、車内の最適な場所への配置、様々な道路状況への対応、バッテリーハウジングの衝突抵抗と性能といった様々な懸念事項があります。 ESIのバーチャルプロトタイプは、バーチャル上であらゆる条件下での検証・テストを可能にし、電気自動車開発の成功を支援します。

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乗客の快適性とエネルギー効率の最適化

革新的なインテリアレイアウトを実現するためには、キャビンの構成や個々の快適性ニーズに合致するような配置が必要となります。 ESIのバーチャル・インテリア・エンジニアリングは、設計の決定前に、バーチャル上でコンセプトやレイアウトのシナリオを繰り返してテストすることができ、レイアウトの変化に合わせてキャビンの全体像を把握し、快適性、消費エネルギー、安全性などを評価することが可能です。

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快適性・安全性・コスト効率向上に加え、エネルギー管理目標達成と航続可能距離の最大化を同時に実現

ESIのエンドツーエンドのエンジニアリングアプローチは、電気自動車の航続可能距離の最大化と同時に、車内の快適性と安全性向上を実現します。バーチャル上で、車内外のすべての車両部品の相互作用をリアルタイムに分析・評価し、乗員の快適性・安全性への影響を正確に予測することが可能です。つまり、暖房、換気、空調、バッテリー、パワートレインに加え、道路状況、交通量、運転スタイル、天候などの外部環境と組み合わせて、乗員の特性を考慮した分析・評価が可能となります。さらに、ハイブリッド・ツイン™の活用により、バーチャル上で没入感のある運転体験の実現を支援します。

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生産プロセスの最適化

エンジニアリングチームは、製品製造プロセスの手戻りを防ぐために、早期設計段階で製造プロセスの検証する必要があります。 ESIのVRソリューションは、製造プロセスの初期段階でヒューマンセントリックに組立て・メンテナンス性の検証・評価が可能です。 将来の起こりうる組み立てリスクを大幅に削減するとと同時に、安全性・生産性・収益性を向上させる最適な製造プロセスの確立を支援します。

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コスト削減・航続距離を飛躍的に延ばす軽量化設計 

自動車技術にとって「軽量化」は永遠のテーマとも言われています。 それは、電気自動車の性能を最大限に引き出し、航続距離を伸ばすためには、車体、エンジン、駆動装置の軽量化が必要不可欠とされますが、品質面、コスト面、要件面に様々な課題があるからとされています。 ESIのシミュレーション技術は、主要な製造・組立工程をバーチャルに検証・評価し、知覚品質を検査し、製造プロセス全体の最適化を可能にし、軽量かつ柔軟に組み立てられる電気自動車を製造を支援します。

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マルチマテリアル アセンブリーによる自動車設計・製造 

CASE(Connected(コネクテッド)、Autonomous(自動運転)、Shared & Services(カーシェアリングとサービス)、Electric(電気自動車))の進展により、製品構造、バリューチェーン、ビジネスモデルといった自動車産業を取り巻く環境が目まぐるしく変化しています。 そのような中、多くの自動車メーカが、温室効果ガス排出量・燃費・航続距離といった目標を達成し、手頃な価格の製品を提供するため、戦略的最優先課題として軽量化やコスト削減に取り組んでいます。 車体の軽量化には、ボディやシャーシの軽量化設計が必要不可欠なため、軽さや強さに定評のあるアルミニウムやハイテン材が自動車材料として用いられていますが、一方で製造の複雑性は増しています。 また、パワートレインもボディやシャーシと同様に、軽量化に向け使用する材料を最小限に抑え、重要なコンポーネントの再設計が進められています。 ESIのマルチマテリアル アセンブリソリューションは、設計プロセスや製造プロセスの早期確立し、コストのかかる実物の試作品制作や試作品を用いた検証の削減が可能です。 

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安全運転を支えるセンシング技術 

自動運転が最高の安全レベルに到達するためには、360度の視界と、センサー(カメラ、レーダー、ライダー)からのデータを適切に処理する必要があります。 
ESIのバーチャル・プロトタイピング技術とセンサー・モデル技術は、実際の試作品を用いた検証時間とコストを削減しながら、自律運転システムの信頼性を確立し、安全な自動運転車の開発を支援します。

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信頼性の高い車両設計と最適な生産プロセス確立による革新的な自動車開発

バーチャルプロトタイプにより、車両のエンジニアリング、製造、組立作業からサービスプロセスのエンジニアリングとメンテナンスに至るまで、安全で信頼性の高い車両設計と適切な生産プロセス確立が可能です。ESIは、IT技術を駆使したスマートマニュファクチャリング、ヒト中心のマンマシンインタラクション、シミュレーションによる事前確認・検証、疑似体験等の分野において、ソリューションの提供により、ますます競争が激化する自動車産業を支援します。

ヒューマンセントリックアプローチによる製品設計情報の一元化

ヒューマンセントリックアプローチにより部門を超えて設計情報を一元化し、組付け・組立プロセスやメンテナンスプロセスの効率化を図り、設計・生産における課題を早期に解決します。

バーチャルでの事前認証による実物テストの削減

事前に設計検証を行い、最適な設計とプロセスの自動化により、生産性向上が可能です。

シミュレーションによる疑似体験で新たなビジネスモデルを早期に検証

現行車の性能を理解することで、次世代自動車を市場投入前に、バーチャル体験・検証が可能です。さらに次世代自動車のライフサイクル全体を通して、顧客との信頼関係を構築することが可能です。

最適な製造プロセスに早期に確立し、設計目標を達成

部門間やサプライチェーン全体の壁を取り払い、最適な製造プロセスに早期に確立することで、設計目標を達成を支援します。

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