Les solutions et services de Siemens Digital Industries Software permettent à FAW de développer une approche cohérente de la modélisation

Concevoir des véhicules intelligents

Le China FAW Group Co. R&D Center est la plus grande installation de recherche, de développement, d'essai et d'inspection pour l'industrie automobile en Chine. Il s'agit d'un centre technologique clé pour l'équipementier FAW Group Corporation et le gouvernement chinois. L'entreprise se concentre sur le développement de véhicules commerciaux et de composants automobiles, et dispose d'une expertise en ingénierie qui couvre l'ensemble du cycle de développement des véhicules.

Le China FAW Group Corporation R&D Center est chargé de mettre en place la fonction de recherche et développement (R&D) de son département de véhicules intelligents en réseau, dans le but de concevoir des véhicules intelligents, un enjeu majeur de l'initiative "Made in China 2025" du pays. L'électrification et l'automatisation des fonctions de conduite entraînent une complexité accrue des systèmes et nécessitent une validation en amont des contrôleurs.

La conception de véhicules intelligents en réseau est actuellement l'objectif de nombreux constructeurs automobiles en Chine et ailleurs, de sorte que l'appel à développer des technologies pertinentes se fait de plus en plus pressant. C'est à la fois une opportunité pour les constructeurs automobiles chinois de rattraper les géants mondiaux et un défi important pour le département R&D des véhicules intelligents en réseau de FAW, car la conception de véhicules avancés nécessite l'utilisation intensive de technologies de développement de pointe.

Intégrer l'ingénierie des systèmes basée sur des modèles

Le département de R&D des véhicules intelligents en réseau de FAW recherchait un fournisseur ayant de l'expérience dans la modélisation complète de véhicules, y compris la modélisation d'installations en temps réel et en ligne et le développement de commandes. En outre, il souhaitait améliorer son processus de développement et recherchait un partenaire ouvert au partage de ses connaissances et de ses méthodologies.

"D'une part, nous devions pouvoir effectuer une simulation hors ligne en utilisant l'ensemble du modèle de véhicule pour analyser les performances du véhicule et répondre à la demande de simulation en temps réel de la plateforme d'essai Hardware-in-the-Loop", explique Zheng Lei, directeur du bureau administratif du département de R&D des véhicules intelligents en réseau de FAW. "D'autre part, nous avions également besoin d'un partenaire technologique pour accroître nos connaissances internes par le biais d'un service de transfert de technologie."

Les services d'ingénierie de Simcenter ont initié FAW aux outils et techniques les plus récents en utilisant le logiciel Simcenter Amesim™, qui fait partie du portefeuille Simcenter de Siemens Digital Industries Software. Simcenter Amesim soutient l'ingénierie des systèmes basée sur des modèles (MBSE) en aidant les utilisateurs à créer des modèles de complexité variable en fonction des exigences à différents stades du développement du véhicule. Avec Simcenter Amesim, FAW a non seulement réussi à développer des modèles de simulation hors ligne avec une précision sans précédent, mais peut également les utiliser dans un grand nombre de scénarios de simulation en temps réel. Cela lui permet d'effectuer des tests hybrides Hardware-in-the-Loop (HiL) pour la vérification des contrôles et la validation du modèle.

"Siemens fournit un environnement de développement ouvert et facile à utiliser qui permet une modélisation conjointe et un déploiement efficace entre les différents services, ainsi qu'entre les services et les fournisseurs", explique M. Zheng. "Il facilite une approche cohérente de la modélisation en dépit des différents niveaux de complexité du modèle tout au long du processus de développement."

En plus de la licence du logiciel, les services d'ingénierie de Simcenter proposent un transfert de technologie. Tout au long de la collaboration, l'équipe d'ingénierie de Simcenter a formé le personnel de FAW à appliquer les mêmes méthodologies à d'autres scénarios et à les intégrer dans le processus de conception standard de FAW. M. Zheng apprécie ce soutien : "L'équipe d'ingénierie de Simcenter comprend les besoins des clients, partage les dernières technologies, invite régulièrement des experts nationaux et internationaux à organiser des séminaires et des échanges technologiques, et sait se mettre à la place de ses clients. Les compétences techniques de l'équipe d'ingénierie Simcenter ont été très appréciées par les équipes de projet de FAW."

Une collaboration sans faille

Le département de R&D des véhicules intelligents en réseau de FAW et les équipes d'ingénierie de Simcenter ont collaboré de manière transparente afin de mettre en place une infrastructure logicielle solide pour l'analyse avancée de la dynamique des véhicules liée à la simulation hors ligne et en temps réel.

L'équipe d'ingénierie de Simcenter a aidé FAW à valider virtuellement les unités de contrôle électronique (ECU) du véhicule, telles que la direction assistée électrique (EPS), le programme de stabilité électronique (ESP) et le système antiblocage des roues (ABS). Tout d'abord, les experts en ingénierie ont aidé FAW à définir les processus et à intégrer les modèles. À l'aide du logiciel Simcenter Amesim, ils ont construit des modèles précis de moteurs, de transmissions et de groupes motopropulseurs. Ensuite, ils ont mis en place, créé et exécuté des scénarios avec animation. Plus de 20 scénarios ont été définis pour être validés sur le banc d'essai HiL. Ils ont pu être exécutés en temps réel grâce à la fonction de tableau de bord. Enfin, l'équipe d'ingénierie de Simcenter a contribué au développement d'un modèle de conducteur à commande prédictive en temps réel (MPC) pour le contrôle de la trajectoire du véhicule. Ce modèle fournit une procédure systématique et rationalisée pour la conception de systèmes de contrôle multivariables très complexes et est capable de générer automatiquement des trajectoires de route et de cible.

Grâce aux conseils et à l'assistance des ingénieurs de Simcenter dans la formulation des schémas d'intégration des logiciels et du matériel pour différentes plateformes, l'entreprise est désormais en mesure d'exécuter des modèles pour différents systèmes matériels.

Tirer parti de Simcenter

En utilisant Simcenter Amesim et en profitant de l'expertise de l'équipe d'ingénierie de Simcenter, FAW a pu mener à bien un projet de modélisation en temps réel pour un véhicule que l'entreprise a développé indépendamment. FAW a utilisé la simulation et le test HiL pour tester et dépanner les contrôleurs de véhicules via la simulation virtuelle, raccourcir le temps de développement du contrôleur et réduire considérablement le cycle de développement du système de contrôle électrique du véhicule.

Toutes les unités du département de R&D des véhicules intelligents en réseau de FAW utilisent Simcenter Amesim pour concevoir des systèmes de véhicules, ce qui facilite grandement l'intégration des systèmes, la validation des contrôles, la simulation HiL ainsi que la vérification des modèles. Dans Simcenter Amesim, FAW utilise notamment les modèles haute fréquence du moteur, les outils de réduction de modèle en temps réel et l'interface Functional Mockup (FMU) pour l'échange de modèles et le couplage d'outils.

Renforcer la compétitivité

Le China FAW Group Corporation R&D Center est depuis longtemps un leader dans le domaine de la simulation et des essais de systèmes HiL en Chine et s'efforce de rattraper le niveau international.

"Grâce aux solutions Simcenter, nous avons désormais la possibilité de modéliser de manière indépendante, ce qui nous rend encore plus compétitifs", déclare M. Zheng. "Nous continuerons à travailler avec des fournisseurs de renommée mondiale comme Siemens Digital Industries Software pour faire progresser le développement de produits et de technologies."