FAW에서는 Siemens Digital Industries Software 솔루션 및 서비스를 통해 일관된 모델링 방식을 개발합니다

스마트 차량 설계

China FAW Co., Ltd. R&D Center는 중국 최대의 자동차 산업 연구, 개발, 테스트 및 검사 시설이며 OEM(주문자 상표 부착 방식 제조업체), FAW Group Corporation 및 중국 정부의 핵심 기술 센터입니다. 이 회사는 상용차 및 자동차 부품을 전문적으로 개발하고 있으며 전체 차량 개발 주기를 포괄하는 엔지니어링 전문 지식을 보유하고 있습니다.

China FAW Group Corporation R&D Center는 중국의 'Made in China 2025' 이니셔티브에서 중요한 화두인 스마트 자동차를 개발하도록 지능형 네트워킹 차량 부서의 연구 개발 기능을 설정하는 임무를 맡고 있습니다. 주행 기능을 전기화하고 자동화하면 시스템 복잡성이 증가하며 컨트롤러에 대한 사전 검증이 필요합니다.

지능형 네트워킹 차량 개발은 현재 중국 및 기타 지역의 많은 자동차 제조업체가 집중하고 있는 분야이므로 관련 기술 개발에 대한 요구가 심화하고 있습니다. 이는 중국 자동차 제조업체가 글로벌 거대 기업을 따라잡을 수 있는 기회인 동시에 첨단 차량 설계에는 첨단 개발 기술을 집중적으로 사용해야 하므로 FAW R&D 지능형 네트워킹 차량 부서(Department of Intelligent Networking Vehicles)에는 중요한 과제입니다.

모델 기반 시스템 엔지니어링 구현

FAW R&D 지능형 네트워킹 차량 부서는 실시간 및 온라인 플랜트 모델링 및 제어 개발을 포함한 전체 차량 모델링 경험이 있는 공급업체를 찾고 있었습니다. 또한 개발 프로세스를 개선하기를 원했으며 지식과 방법론을 공유할 수 있는 파트너를 찾고 있었습니다.

FAW R&D의 지능형 네트워킹 차량 부서의 관리 이사인 Zheng Lei는 "한편으로는 차량 성능을 분석하고 HiL(Hardware-in-the-Loop) 테스트 플랫폼의 실시간 시뮬레이션에 대한 수요를 충족하려면 전체 차량 모델을 사용하여 오프라인 시뮬레이션을 수행할 수 있어야 했습니다."라고 말합니다. "다른 한편으로는 기술 이전 서비스를 통해 내부 지식을 높일 수 있는 기술 파트너도 필요했습니다."

Simcenter 엔지니어링 서비스에서는 Siemens Digital Industries Software의 Simcenter 포트폴리오의 일부인 Simcenter Amesim™ 소프트웨어를 사용하여 FAW에 최신 도구 및 기술을 도입했습니다. Simcenter Amesim은 사용자가 차량 개발의 여러 단계에서 요구사항에 따라 다양한 복잡성의 모델을 생성하도록 지원함으로써 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)를 실행합니다. FAW는 Simcenter Amesim을 통해 전례 없는 정확도로 오프라인 시뮬레이션 모델을 개발할 수 있었을 뿐만 아니라 광범위한 실시간 시뮬레이션 시나리오에서도 이를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 제어 검증 및 모델 검증을 위한 하이브리드 HiL(Hardware-in-the-Loop) 테스트를 수행할 수 있습니다.

"Simcenter Amesim은 여러 부서는 물론 부서와 공급업체 간 공동 모델링과 효과적인 배포를 지원하는 사용하기 쉬운 개방형 개발 환경을 제공합니다."라고 Zheng은 말합니다. "개발 프로세스 전반에 걸쳐 다양한 수준의 모델 복잡성에도 불구하고 일관된 모델링 방식을 손쉽게 사용할 수 있습니다."

Simcenter 엔지니어링은 소프트웨어 라이선스 외에도 기술 이전을 제공했습니다. Simcenter 엔지니어링에서는 이러한 협업 과정에서 FAW 직원이 다른 시나리오에도 동일한 방법론을 적용하고 FAW 표준 설계 프로세스의 일부로 통합하도록 교육했습니다. Zheng은 이러한 지원의 이점을 다음과 같이 설명합니다. "Simcenter 엔지니어링 팀은 고객의 요구사항을 이해하고, 최신 기술을 공유하며, 정기적으로 국내외 전문가를 초청하여 세미나 및 기술 교류 행사를 개최하고 고객의 입장에서 사고하는 데 능숙합니다. Simcenter 엔지니어링의 기술적 능력은 FAW 프로젝트 팀으로부터 높은 평가를 받았습니다."

원활한 협업

FAW R&D 지능형 네트워킹 차량 부서 및 Simcenter 엔지니어링 팀은 원활하게 협력하여 오프라인 및 실시간 시뮬레이션과 관련된 고급 차량 역학 해석을 위한 견고한 프레임워크를 구축했습니다.

Simcenter 엔지니어링 팀에서는 FAW가 EPS(전자식 파워 스티어링), ESP(전자 안정성 프로그램), ABS(잠김 방지 제동 시스템)와 같은 차량의 ECU(전자 제어 장치)를 가상으로 검증하도록 지원했습니다. 첫째, 엔지니어링 전문가는 FAW가 프로세스를 정의하고 모델을 통합하는 데 도움을 주었습니다. Simcenter Amesim 소프트웨어를 사용하여 정확한 엔진, 변속기 및 파워트레인 모델을 구축했습니다. 다음으로, 애니메이션을 사용하여 시나리오를 설정하고 만들고 실행했습니다. 20개 이상의 시나리오가 HiL 테스트 벤치에서 검증되도록 정의되었으며, 대시보드 기능을 통해 실시간으로 실행할 수 있었습니다. 마지막으로 Simcenter 엔지니어링은 차량 궤적 제어를 위한 MPC(실시간 예측 제어) 드라이버 모델 개발을 지원했습니다. 이 모델은 매우 복잡한 다변수 제어 시스템을 설계하기 위한 체계적이고 간소화된 절차를 제공하며 도로 및 목표 궤적을 자동으로 생성할 수 있습니다.

다양한 플랫폼에 대한 소프트웨어 및 하드웨어 통합 체계를 수립하는 데 있어 Simcenter 엔지니어링 엔지니어의 지도와 지원 덕분에 이 회사는 이제 다양한 하드웨어 시스템에 대한 모델을 실행할 수 있게 되었습니다.

Simcenter의 이점 활용

FAW는 Simcenter Amesim을 사용하고 Simcenter 엔지니어링의 전문 지식을 활용하여 회사가 독자 개발한 차량에 대한 실시간 모델링 프로젝트를 완료할 수 있었습니다. FAW는 HiL 시뮬레이션 및 테스트를 사용하여 가상 시뮬레이션을 통해 차량 컨트롤러 테스트 및 문제 해결을 수행하고, 컨트롤러 개발 시간을 단축하고, 차량 전기 제어 시스템 개발 주기를 대폭 줄였습니다.

FAW R&D 지능형 네트워킹 차량 부서의 모든 부문은 Simcenter Amesim을 사용하여 차량 시스템을 설계하며, 이를 통해 시스템 통합, 제어 검증, HiL 시뮬레이션, 모델 검증을 상당히 손쉽게 실행했습니다. 사용되는 Simcenter Amesim 기능에는 엔진 고주파 모델, 실시간 모델 축소 도구, 모델 교환 및 도구 결합을 위한 FMU(Functional Mockup) 인터페이스가 포함됩니다.

경쟁력 강화

China FAW Group Corporation R&D Center는 중국에서 HiL 시스템 시뮬레이션 및 테스트 분야에서 오랫동안 선두를 유지했으며 국제적 수준을 따라잡고자 노력하고 있습니다.

"이제 Simcenter 솔루션을 사용하여 독립적으로 모델링할 수 있는 역량을 갖추게 되어 경쟁력이 더 높아졌습니다."라고 Zheng은 말합니다. "제품 및 기술 개발을 발전시키기 위해 Siemens Digital Industries Software와 같은 세계적 수준의 공급업체와 계속 협력할 것입니다."