西門子針對零部件供應(yīng)商車輛系統(tǒng)集成指導(dǎo)

汽車系統(tǒng)集成是一個復(fù)雜的過程，它將各個部件集合成子系統(tǒng)，然后將各個子系統(tǒng)整合到一個集成車輛系統(tǒng)中，并確保它們都能按設(shè)計的方案進(jìn)行一起工作。

汽車中的子系統(tǒng)不僅要發(fā)揮它們的作用，而且子系統(tǒng)之間的接口必須被很好地理解，以便為所有的互動進(jìn)行設(shè)計。

全球汽車市場正在遵循電氣化、數(shù)字化和連接性的趨勢，并最終導(dǎo)致自主化。因此，汽車集成設(shè)計過程需要包括這些趨勢的新用例。

這個過程開始于建立與車輛的關(guān)鍵交付物有關(guān)的頂級車輛指標(biāo)，包括為駕駛員提供舒適的環(huán)境和良好的性能。建立車輛級別指標(biāo)的過程并不簡單，往往必須逐字逐句地從客戶那里得出。經(jīng)常會有一些相互沖突的要求，必須優(yōu)先考慮其中一個。

在系統(tǒng)需求定義時，對于零部件的系統(tǒng)目標(biāo)部件供應(yīng)商只能獲得部分信息。由于對預(yù)期的操作用途、整體目標(biāo)、目標(biāo)級聯(lián)等的看法有限，特別是新系統(tǒng)的研發(fā)，因此很難提出一個設(shè)計，以確保車輛的子系統(tǒng)與其他部件的正確互動以及車輛系統(tǒng)集成后的預(yù)期整體性能。

本文檔是西門子結(jié)合自己的工程經(jīng)驗對零部件供應(yīng)商車輛系統(tǒng)集成的建議，解釋了如何克服與有限的詳細(xì)早期設(shè)計信息有關(guān)的挑戰(zhàn)，或在車輛系統(tǒng)集成過程中可能遺漏系統(tǒng)與其他部件的互動的風(fēng)險。

通過專注于技術(shù)和創(chuàng)新，Simcenter解決方案有助于更快地獲得更好的設(shè)計，并在設(shè)計的早期進(jìn)行全車水平的仿真原型設(shè)計，并在設(shè)計早期使用仿真原型樣機在全車水平上完成車輛系統(tǒng)集成，在全車狀態(tài)下評估零部件的行為，以便更快地進(jìn)行更好的設(shè)計，通過協(xié)助設(shè)定現(xiàn)實的部件設(shè)計目標(biāo)，加強與OEM的關(guān)系，利用仿真原型樣機在實際問題發(fā)生之前解決系統(tǒng)交互問題，通過采用虛擬原型開發(fā)流程，將開發(fā)時間至少減少2倍。

在國內(nèi)基于仿真開發(fā)和優(yōu)化目前行業(yè)做的比較好的是BYD，其三電和發(fā)動機等動力系統(tǒng)均是自己供應(yīng)商，在整車集成仿真這塊獲取數(shù)據(jù)相對容易，在新一代DMi動力系統(tǒng)平臺設(shè)計和優(yōu)化過程中，基于仿真的方法有效地實現(xiàn)整個動力系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，基于仿真可以從結(jié)構(gòu)上對零部件參數(shù)和零部件控制策略進(jìn)行優(yōu)化，獲得零部件最優(yōu)性能，同時結(jié)合仿真在系統(tǒng)集成方面，將各個零部件系統(tǒng)最優(yōu)值找到，實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)，目前可以說BYD新一代DMI混動系統(tǒng)是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)的混動系統(tǒng)，這其中基于仿真的系統(tǒng)開發(fā)和集成起著非常重要的作用，BYD整個動力系統(tǒng)仿真與集成均使用西門子整車動力學(xué)仿真軟件AmeSim。

基于AmeSim可以在結(jié)構(gòu)、控制策略、甚至拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同層面進(jìn)行系統(tǒng)仿真，可以搭建各種架構(gòu)的混動系統(tǒng)，結(jié)合控制策略，分析各種系統(tǒng)架構(gòu)性能，從而選擇最優(yōu)架構(gòu)。使用基于模型的開發(fā)，在車輛系統(tǒng)集成之前預(yù)測系統(tǒng)互動，一旦組裝完成，不同組件之間可能會發(fā)生系統(tǒng)互動。

OEM需要將工作量從原型測試轉(zhuǎn)移到仿真原型設(shè)計，以減少后期故障排除的風(fēng)險。在概念階段使用基于模型的開發(fā)（MBD）方法進(jìn)行車輛系統(tǒng)集成，使制造商能夠更好地評估多種車輛的架構(gòu)和變體，同時減少開發(fā)時間和成本。

一個系統(tǒng)集成的方法可以在早期發(fā)現(xiàn)潛在的NVH、駕駛性能、燃油效率、車輛動力學(xué)、強度或耐久性問題。

不用說，在早期設(shè)計階段，系統(tǒng)優(yōu)化的效果對你的整體成本和上市時間有積極的影響。通過與控制器模型的無縫集成和共同仿真能力，在系統(tǒng)設(shè)計前期就解決了一些在實車后期才能發(fā)現(xiàn)的問題。

該系統(tǒng)仿真方法使工程師能夠?qū)φ嚫鱾€部件及其布局進(jìn)行前期設(shè)計決策，并在整個設(shè)計和驗證過程中提供有效的方法，從模型在環(huán)（MiL）、軟件在環(huán)（SiL）到硬件在環(huán)（HiL）在不同的階段對系統(tǒng)進(jìn)行有效驗證。有助于更快地達(dá)到動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)及智能駕駛系統(tǒng)等整車系統(tǒng)性能目標(biāo)，同時提高系統(tǒng)的工程迭代能力。

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