Innovatie & Strategie

Dit is een bijdrage van Siemens PLM Software
Zakelijke software
Siemens

Zijn moderne auto's een droom of nachtmerrie op wielen voor engineers?

Ruim honderd miljoen regels aan softwarecode worden gebruikt in moderne auto's. 

8 november 2017
Door: Siemens PLM Software, partner

Ruim honderd miljoen regels aan softwarecode worden gebruikt in moderne auto's. 

Ter vergelijking: een moderne Boeing 787 heeft er 6,5 miljoen. De auto van tegenwoordig is een rijdende alleskunner en hoewel dat voor de automobilist een droom op wielen is, wordt het voor de fabrikant steeds complexer. Moderne auto's zijn connected en vaak elektrisch, rijden semi-autonoom, hebben entertainmentsystemen waar je smartphones op kunt aansluiten en moeten energiezuiniger worden. Voor de automobilist is dat enorm luxe, maar onder de motorkap gaat er veel hard- en voornamelijk ook software schuil om dat mogelijk te maken. Hoe gaat de engineer de uitdaging om alles met elkaar te laten praten te lijf?

Twee grote trends in de automotive-sector zijn de groeiende complexiteit door de soft- en hardware en het streven naar een hogere energie-efficiënte. Die twee zijn vaak ook met elkaar verbonden, want een aanzienlijke mate van energiezuinigheid kan worden behaald door slim aansturen van systemen. Het gedrag van de auto op de weg tijdens het optrekken of afremmen heeft immers een directe invloed op het energieverbruik van diezelfde auto. Het heeft natuurlijk ook te maken met het rijgedrag van de chauffeur, maar de fabrikanten streven via allerlei trucjes naar een optimale sturing om zo zuinig mogelijk te worden.

De uitdaging om efficiënter te worden in energieverbruik kan men aanpakken met innovatieve aandrijflijnen, vaak met batterijen, en door allerlei energie-recuperatie-systemen te gebruiken. Echter, alles moet met elkaar samenwerken (communiceren) en hiervoor is complexe software nodig. Tenslotte, je wil als bestuurder voornamelijk dat je wagen zich als een wagen gedraagt. Deze software is door het groeiend aantal systemen in een wagen enorm complex geworden: elk systeem op zich wordt complexer, maar ook moeten meer systemen samenwerken. En dan gaat het niet alleen over de aandrijflijn zelf, maar bijvoorbeeld ook over de adaptive cruise control, die rechtstreeks de aandrijflijn aanstuurt. Chauffeurs vertrouwen steeds vaker blind op dergelijke systemen, waardoor het noodzakelijk is dat deze automatisch en adequaat reageren op het moment dat het nodig is, om ongelukken te voorkomen. ‘Even een fout in de software en een blauw scherm’ is geen optie op het moment dat een noodsituatie zich voordoet.

Het vertrouwen in noodsituaties maakt dergelijke systemen veiligheids-kritisch. Iedere mogelijke situatie en iedere automatische handeling die erop moet volgen, moet immers beschreven worden in de software. Dat betekent dat engineers vooraf al iedere mogelijke situatie moeten bedenken, om ervoor te zorgen dat de auto op de juiste manier reageert. Dat is met de auto's van nu zo, maar wat als auto's straks op elkaar reageren, zonder dat er menselijke interactie nodig is? Hoe ga je daar nu al zoveel mogelijk mee rekening houden? De verschillende software-onderdelen moeten dan met elkaar reageren in situaties die waarschijnlijk vooraf moeilijk te bedenken zijn.

Het is een uitdaging om vooraf alle mogelijke scenario's te bedenken en programmeren. Om dit dan ook naar een eindproduct te brengen vraagt al helemaal veel tijd en geld. Prototypes zijn immers ontzettend duur, vaak vele honderdduizenden euro’s per stuk, en kunnen slechts een beperkt aantal scenario’s voorstellen. Het antwoord uit de industrie hierop is meer en meer virtueel testen en simuleren. Een simulatie kan worden uitgevoerd met een digitale kopie van de wagen, de digital twin, zodat er steeds minder prototypes nodig zijn, en de wagen vooraf al grotendeels kan worden geprogrammeerd en gevalideerd.

Het hebben van deze digital twin van het systeem én van het voertuig is zelfs één van de belangrijkste succesfactoren om al vroeg in het ontwikkelproces keuzes te kunnen maken om energiezuiniger te worden. Immers: het maken van een simulatiemodel is vele malen goedkoper dan het maken van een prototype. Een ander voordeel van een digital twin is dat je vroeg in het ontwikkelproces fouten goedkoop kunt herstellen, terwijl het later in het proces een veelvoud kost. Immers, een parameter veranderen in de simulatie, bijvoorbeeld negen in plaats van zes versnellingen, is vaak een kwestie van minuten. In de realiteit zou zoiets dagen tot weken duren.

Het virtueel testen biedt dus een oplossing voor het energiezuiniger maken van auto's en om de complexiteit van de software beter te beheersen. De methodiek van simulaties is de noodzaak voor engineers om van die ontwikkelnachtmerrie een droom te maken.

Tom Boermans is Account Manager Automotive bij Siemens PLM Software

Download onze whitepaper 'Innovaties in de automotive-industrie' hier

Reactie toevoegen