Tirer parti des outils numériques pour favoriser une itération plus rapide dans le développement de véhicules définis par logiciel

Le développement de véhicules modernes est à la fois passionnant, innovant et extrêmement complexe. Aujourd'hui, les constructeurs automobiles se rapprochent de la conduite autonome, de capacités de sécurité révolutionnaires et d'une consommation d'énergie plus durable, car les véhicules définis par logiciel (SDV) permettent de nouvelles fonctionnalités.

Débloquer l'ingénierie automobile définie par logiciel grâce à l'IDE

Le travail d'ingénierie nécessaire pour faire de ces caractéristiques une réalité est considérable, avec notamment un nombre de capteurs en croissance exponentielle, d'énormes quantités de trafic réseau à bord, un nombre croissant de circuits intégrés (CI) et d'unités de contrôle électronique (UCE) personnalisés, et des giga-octets de code logiciel.

Ce dernier aspect des véhicules modernes, l'aspect logiciel, est en pleine expansion. Il est devenu essentiel pour tant de fonctions qu'un nouveau terme est utilisé pour décrire cette tendance : les véhicules définis par logiciel. Alors que les fabricants d'équipements d'origine s'orientent vers le développement de véhicules définis par logiciel, une question essentielle se pose : Comment les équipes d'ingénieurs peuvent-elles mettre en œuvre ces nouvelles fonctionnalités complexes dans un cycle d'itération rapide ?

L'ingénierie, fondamentalement, c'est la découverte et l'expérimentation. Les équipes d'ingénieurs utilisent des modèles de conception pour les guider vers de meilleures décisions. Les ingénieurs en mécanique utilisent des outils de conception mécanique assistée par ordinateur (CAO) et de simulation. Les ingénieurs en systèmes de cartes utilisent des outils de simulation et d'automatisation de la conception électronique (EDA).

Les ingénieurs logiciels s'appuient sur des environnements de développement intégrés (IDE) et des émulateurs. Pourtant, les ingénieurs qui cherchent à réunir les différents systèmes, à itérer et à explorer la bonne combinaison de matériel et de logiciels pour répondre aux exigences, utilisent souvent des méthodes et des outils anciens et obsolètes qui rendent difficile l'évaluation des interactions entre ces différents domaines.

Des jumeaux numériques pour les véhicules définis par logiciel

Habituellement, les ingénieurs responsables de l'intégration de différents systèmes de domaine s'appuient fortement sur le prototypage et les essais physiques. Malheureusement, cette approche n'est pas seulement incroyablement chronophage, elle est aussi très coûteuse.

Lorsque les équipes d'ingénieurs suivent cette trajectoire, la vérification et la validation interviennent très tard dans le processus de conception. Il est donc plus difficile pour l'ingénierie d'identifier les problèmes potentiels ou d'apporter des modifications plus importantes à la conception qui pourraient contribuer à l'optimiser. Cette approche se traduit par des délais de développement plus longs et s'accompagne souvent d'un remaniement important de la conception.

Les ingénieurs peuvent également avoir du mal à collecter des données à des fins d'analyse, ce qui peut limiter leur capacité d'itération et d'innovation. Cela peut entraîner une satisfaction partielle des exigences, ou l'adoption de fonctionnalités plus banales qui rendent plus difficile pour les entreprises de se démarquer sur le marché.

Pour surmonter ces difficultés, les ingénieurs peuvent recourir à diverses technologies numériques et techniques de modélisation afin d'accélérer la conception, le test et l'itération de différentes fonctionnalités. En utilisant des outils modernes de CAO, de fabrication assistée par ordinateur (FAO) et de simulation, les équipes d'ingénieurs n'ont pas besoin d'attendre les essais physiques pour obtenir des informations.

Ils peuvent explorer rapidement et efficacement l'espace de conception. En outre, les solutions d'ingénierie des systèmes basée sur des modèles (MBSE) permettent de réaliser des expériences approfondies afin que les ingénieurs puissent comprendre parfaitement comment chaque exigence du véhicule peut être affectée par différentes caractéristiques ou modifications de la conception.

Test d'environnement virtuel pour les véhicules définis par logiciel

Les ingénieurs peuvent explorer le fonctionnement de différents systèmes logiciels et des fonctionnalités qu'ils proposent dans divers scénarios.
La possibilité de mener un plus grand nombre d'itérations de conception avec des délais d'exécution rapides et une meilleure analyse des données signifie qu'ils peuvent facilement vérifier la faisabilité de chaque fonctionnalité et comprendre comment elle fonctionne dans l'ensemble plus vaste du produit. Cela permet d'accélérer le processus de développement et de réduire le délai de commercialisation des nouvelles automobiles.

Les constructeurs automobiles peuvent également réaliser d'importantes économies dans le cycle de développement des produits en exploitant les outils de simulation. Ils ne sont plus dans l'obligation d'attendre les prototypes physiques. Ils peuvent tester virtuellement différentes fonctionnalités dans une multitude de scénarios réels et obtenir un retour d'information immédiat sur l'impact des différentes décisions en matière de conception. Ils peuvent ensuite réintégrer ces données dans le processus de conception.

Cela est d'autant plus utile que les ingénieurs cherchent à optimiser les fonctionnalités des logiciels et du matériel. Ils peuvent utiliser les modèles MBSE et la simulation pour examiner la mise en œuvre de différentes fonctionnalités et comprendre comment les différentes modifications de conception affectent les différents composants matériels et logiciels, ainsi que le produit dans son ensemble.

La simulation au service de la rationalisation des ressources pour le développement des véhicules

Compte tenu de la prévalence croissante des mises à jour "over-the-air" (mise à jour depuis un réseau sans fil), les ingénieurs peuvent être assurés que toutes les fonctions logicielles sont à la fois fonctionnelles et sûres, même en l'absence d'un test physique. Lorsque les équipementiers automobiles utilisent le MBSE et la simulation, ils se dotent d'un avantage concurrentiel important.

Ils permettent d'économiser des ressources importantes liées au prototypage et aux essais physiques, notamment les dépenses en matériel et en équipement d'essai. Les équipes d'ingénieurs peuvent travailler dans un environnement virtuel, étendant ainsi leurs capacités à concevoir et à développer de nouvelles fonctionnalités plus audacieuses pour stimuler l'innovation et répondre aux demandes des consommateurs.

En outre, les modèles numériques et les outils de simulation permettent une documentation plus détaillée, qui est alors facilement accessible aux différentes parties prenantes tout au long du processus de développement. Cela permet d'améliorer la collaboration et la traçabilité entre les différentes équipes d'ingénieurs spécialisées dans un domaine donné.

Accélérer la mise en œuvre des fonctionnalités des véhicules définis par logiciel

Alors que les équipementiers automobiles cherchent à accélérer la mise en œuvre des fonctionnalités dans le cadre de la transition vers les
véhicules définis par logiciel, ils devraient envisager d'adopter la modélisation et la simulation numériques pour soutenir le processus de développement des produits. Ils seront alors mieux à même de gérer le nombre croissant de
capteurs, le trafic réseau à bord, les lignes de code logiciel, etc.

Ils peuvent plus rapidement expérimenter, itérer et innover pour prendre en charge des capacités de sécurité modernes, une consommation d'énergie plus durable et les dernières fonctionnalités automobiles orientées vers le consommateur. En tirant parti de ce cycle d'itération plus rapide, ils peuvent concevoir le type de véhicules modernes que les consommateurs souhaitent, tout en respectant
toutes les exigences en matière de conception, de durabilité et de sécurité.