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CaetanoBus가 가상 시험장에서 차량 성능을 가상으로 테스트하는 방향으로 진화합니다.
SimulationX 시스템 시뮬레이션 소프트웨어가 CaetanoBus의 샤시 및 차체 부서가 차량 역학을 효율적으로 마스터하는 데 어떻게 도움이 되는지 알아보세요.
CaetanoBus 는 포르투갈에서 가장 큰 버스 및 코치 제조업체로 유럽 및 기타 지역의 버스 회사에 서비스를 제공합니다. 그들은 다양한 도시, 관광 및 공항 서비스 사양의 버스 및 코치를 제조합니다. 이 버스 제조업체는 최신 기술과 소프트웨어를 활용하여 현대적이고 성능이 우수하며 친환경적이며 안전한 대중 교통을 제공하는 운영자의 요구를 충족시키는 혁신적인 디자인을 개발합니다. CaetanoBus는 몇십 년 전부터 전기 모빌리티에 대한 연구에 참여하여 2010년부터 최초 개발을 시작했습니다. 오늘날, 이 회사는 도시와 공항을 위한 전기 및 수소 동력 모빌리티 제품을 제공하고 있습니다. 그들의 제품 가운데 e.CityGold와 H2.CityGold는 Toyota와 공동 브랜딩되었으며, 후자는 Toyota 수소 연료 전지 기술을 사용합니다.
CaetanoBus는 시장 출시까지의 시간을 단축하고 환경 영향을 줄이는 지속 가능한 방식으로 제품 품질을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다. 새로운 CaetanoBus e.Mobility 디자인의 성능을 예측하기 위해 제품 개발 팀은 점점 더 가상 예측 도구의 수치 참조 결과에 의존하고 있으며, 이는 물리적 테스트와 실제 프로토 타입의 필요성을 최소화합니다.
가상 시험(Virtual Testing)을 통한 복잡한 시스템 상호 작용의 조기 예측
기존 내연기관(ICE)을 전기 하이브리드 및 수소 전원 버전으로 대체하는 것이 새로운 디자인 옵션을 열지만, 레이아웃 및 디자인 변경이 제품 성능 기준(차량 역학 또는 내구성과 같은)에 미치는 영향을 예측하는 것은 실제로 어려운 과제입니다. 엔지니어들은 경험에 의존할 수 없기 때문에 성능 동등성을 위해 다수의 테스트를 실행해야 합니다. 이는 일반적으로 다양한 재설계 과정이 필요하여 높은 비용과 긴 선도 시간을 초래합니다. 따라서 연구 및 개발 엔지니어링은 가상 도구로 이동하기 시작했습니다. 그들은 메카트로닉 차량 시스템을 모델링하고 새로운 디자인의 성능을 검증하기 위해 수치 시뮬레이션을 실행합니다 - 정확하고 초기에.
이러한 작업을 해결하는 것은 시스템 엔지니어들에게 복잡한 도전 과제입니다. 필요한 물리적 도메인의 상호 운용성과 상호 연결성 때문에 전기 파워트레인은 수소 및 전원 시스템, 공압 및 제동 시스템, 유압 및 냉각 시스템, HVAC와 상호 작용합니다. R&D 엔지니어들은 모든 이러한 결과를 동등하게 이해하고 최적의 디자인에 자신을 확신하면서 초기에 커밋하기 위해 시스템 시뮬레이션 소프트웨어와 다른 디지털 도구를 적용합니다. 이러한 조합을 통해 엔지니어들은 다양한 기능을 연구하고 실제 운영에 가까운 성능 테스트를 실행할 수 있는 가상의 실증장을 만들 수 있습니다. 그러면 엔지니어들은 신뢰성, 안전성, 에너지 효율성, 구조 무결성 및 내구성 - 프로토타입이 제작되고 테스트 트랙에 올라가기 전에 일반적으로 얻는 인사이트 몇 가지를 디지털로 증명할 수 있습니다.
요약하자면, 가상 시험장(virtual proving ground)에서 디지털 모델을 구축하고 실행하는 것은 설계 복잡성을 효율적으로 관리하고 제품 성능 기준에 대한 설계 변경의 영향을 예측하는 데 중요합니다. 가상 시험은 검증을 훨씬 더 저렴하고 개발 프로세스 초기에 훨씬 더 빠르게 가속화시킵니다. 변경이 아직 합리적으로 가능한 시기에 변경됩니다.
“가상 시험장이 엔지니어링 반복을 가속화하고 재설계 과정을 개발 단계로 앞당겨 주기 때문에 개발 시간을 1.5에서 2년 절약할 수 있다고 예상합니다.”
Paulo Marques/CTO of CaetanoBusDuring his presentation at ESI Live 2022
샷시 및 바디 엔지니어들이 SimulationX를 활용하여 차량 역학을 숙달합니다
CaetanoBus의 샷시 및 바디 부서의 구체적인 사용 사례를 살펴보겠습니다. 2019년에, 그들은 기존의 분석 도구 체인을 ESI의 다중 물리 시스템 시뮬레이션 소프트웨어인 SimulationX로 확장하기로 결정했습니다. 이를 통해 다음과 같은 목표를 가지고 완전한 디지털 프루빙 그라운드 환경으로 발전하기로 하였습니다:
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샷시 및 바디 정의를 가속화하고 개선
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구조적 행동 및 다중 물리 시스템 상호작용을 평가
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차량 역학을 개선
정확한 다중 본체 시스템 시뮬레이션(MBS)을 수행할 수 있게 되면 엔지니어들은 차량이 다양한 도로 표면에서의 견고성과 내구성을 가상으로 연구할 수 있는 수치 입력을 얻게 되었습니다. 설계 단계에서 중요한 영역을 식별하는 것은 매우 가치 있습니다. 왜냐하면 기하학적 형상을 쉽게 재정의하여 전체 최종 결과를 개선할 수 있기 때문입니다. 이 능력을 통해 카에타노버스 엔지니어들은 더 가벼우면서도 더 강력한 디자인을 구현할 수 있습니다. 샷시 및 바디 부서는 또한 다양한 구성 요소 라이브러리를 사용하여 차량 공압 시스템의 행동을 모델링하고 시뮬레이션하며, 일부 운전 조작을 실제 테스트 도로에서 수행하는 것과 같이 모의 시뮬레이션합니다.
“SimulationX의 다중 물리 시스템 시뮬레이션 기능은 차량 역학에 대한 예측 모델링을 개선하는 데 도움이 되었습니다. 이는 우리의 전체 제품 개발 워크플로우를 개선하는 데 직접적으로 기여했습니다. 이러한 강력한 시뮬레이션 도구를 통합하는 것은 고객이 기대하는 혁신적인 이동 솔루션을 제공하기 위해 제품 개발 실천을 효율적으로, 지속 가능하게, 경쟁력 있게 유지하는 데 중요합니다.”
Paulo MarquesCTO, CaetanoBus
전체 프레젠테이션을 보기!
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Author
Carlos Ribeiro
Senior Sales Representative - EMEA
Carlos has a Mechanical Engineering Degree from the University of Porto, which he complemented by specific courses in NVH and vehicle dynamics from Loughborough and Cranfield. He then built a solid background in the automotive industry, R&D and Industrialization solutions for body, chassis subsystems, and powertrains in Europe and the Americas. He designed processes to increase CAE productivity and to guarantee proper development direction. More recently, Carlos focused on tackling industry challenges surrounding new mobility and energy solutions.
Category: Automotive, Heavy Machinery