通过基于模型的系统工程克服 EV 和 AV 的复杂性
了解创成式设计和高级自动化如何彻底改变车辆架构
电动汽车 (EV) 和自动驾驶汽车 (AV) 技术的快速发展正在给车辆架构带来前所未有的复杂性。这种复杂性的激增对传统的开发方法提出了挑战，需要新的设计、工程和制造方法。
将无数传感器、复杂的软件系统和先进的硬件组件集成到一辆汽车中，会带来一个错综复杂的挑战网络。从管理海量数据到确保不同系统之间的无缝交互，汽车制造商正在努力应对一场完美的复杂性风暴。
传统的孤立车辆开发方法已不足以满足这个新时代的需求。
该行业正在转向创新解决方案来驾驭这一复杂的环境。基于模型的系统工程 (MBSE) 和创成式设计正在成为应对这些挑战的强大工具。
这些技术可以通过提供车辆的整体视图和自动化许多设计流程来简化开发、减少错误并加快上市时间。
在这篇博客中，我们将深入探讨电动汽车和自动驾驶汽车开发的复杂性，探索传统方法的局限性，并揭示如何利用 MBSE 和创成式设计来推动汽车行业的创新和效率。
电动汽车和自动驾驶汽车开发日益复杂
将先进的软件、不断扩大的传感器阵列和新颖的硬件组件集成到 EV 和 AV 中，对传统的设计和开发流程提出了重大挑战。
工程师们正在努力将这些新技术集成到现有的车辆架构中，这些架构已经被模块、ECU、线束和布线所累。
组件的庞大数量增加了车辆的重量，并创建了一个难以管理和优化的复杂交互网络。此外，现代汽车的软件驱动性质正在以前所未有的速度加速发展，代码行呈指数级增长。
确保性能无误的重要性加剧了软件复杂性的激增，因为汽车软件中的问题可能会产生严重的后果。
基于模型的系统工程 (MBSE) 和创成式设计正在成为应对这些挑战的潜在解决方案，它为系统级设计、优化和自动化提供了框架。
传统的开发方法以孤立的团队和手动流程为特征，需要配以处理这种复杂程度的能力。该行业越来越认识到需要一种整体方法来有效管理软件、硬件和电气系统之间的相互作用。
了解 MBSE 在克服复杂性方面的作用
为了应对车辆架构的复杂性挑战，MBSE 正在成为一种关键方法。
MBSE 是一种系统化的方法，用于设计复杂系统，使用模型作为通信和分析的主要手段。通过创建整个车辆系统的数字表示，MBSE 实现了整体视图，使工程师能够了解不同组件和子系统之间错综复杂的交互。
MBSE 的基石是使用功能模型。
这些模型表示车辆系统的预期行为，而无需指定底层硬件或软件实现。通过将功能模型集成到车辆架构中，工程师可以探索不同的设计选项，评估权衡，并优化系统的性能、成本和安全性。这种基于模型的方法促进了不同工程学科之间的协作，打破了孤岛，并加快了开发过程。
MBSE 还使团队能够利用创成式设计技术。通过定义设计参数和约束，工程师可以生成多个设计备选方案，从而更有效地确定最佳解决方案。
此迭代过程支持在整个车辆生命周期内进行持续改进和创新。
通过采用 MBSE，汽车制造商可以有效地应对 EV 和 AV 日益增加的复杂性、降低开发成本并加快上市时间。
创成式设计的力量
创成式设计是一种强大的工具，它利用基于模型的工程的潜力来彻底改变开发流程。
它本质上是一个算法过程，根据定义的参数和约束探索多个设计解决方案。在车辆开发环境中，它可以用于优化从单个组件到整个车辆架构的所有内容。
通过快速生成和评估无数的设计变体，工程师可以确定满足性能、重量、成本和其他关键目标的最佳解决方案。
创成式设计的优势深远。它通过自动执行日常任务并使工程师能够专注于更高级别的设计决策来加快开发周期。
创成式设计通过优化架构和组件来增强车辆设计，从而制造出更轻、更省油、更安全的车辆。对于电动汽车，这项技术可以最大限度地提高电池续航里程和充电速度。创成式设计有助于在开发自动驾驶汽车时创建更强大、更可靠的传感器系统。
最终，创成式设计有望成为未来汽车开发的基石，使制造商能够创造出不仅技术先进，而且具有可持续性和成本效益的下一代电动汽车和自动驾驶汽车。
克服 AV 和 EV 开发中出现的主要难题
集成、上市时间压力和庞大的数据量使传统的开发方法不堪重负。向 MBSE 和创成式设计的范式转变对于解决这些障碍至关重要。
MBSE 提供了一种结构化的方法来应对 EV 和 AV 开发中固有的复杂性。通过创建车辆的数字孪生，工程师可以仿真和分析各种设计场景，从而加快开发速度并减少昂贵的物理原型。
MBSE 的创成式设计功能探索了多种设计选项，优化了车辆架构，以提高性能、效率和安全性。
例如，通过利用 MBSE 和创成式设计，汽车制造商可以优化车辆架构，以实现电力推进和自动驾驶功能。
这种整体方法确定了不同车辆系统之间的协同作用，从而提高了效率、减轻重量并增强性能。这使得工程师可以通过将创成式设计应用于电池组、热管理系统和传感器放置来显著提高电动汽车的续航里程和充电速度。
通过采用 MBSE 和创成式设计，汽车行业可以克服 EV 和 AV 开发的复杂性，加快上市时间，并提供满足未来需求的创新、高质量汽车。
使用 MBSE 和创成式设计重新构想车辆架构
电动汽车和自动驾驶汽车的快速采用推动了汽车行业的变革性转变。这种演变带来了前所未有的复杂性，需要创新的车辆架构方法。
通过采用 MBSE，工程师可以建立统一的数字主线，将需求、功能设计和物理组件连接起来。这种整体方法促进了跨学科的协作，加快了开发周期，并确保了产品质量。
另一方面，创成式设计通过探索无数的设计可能性并优化性能、重量和成本来释放创造力。
MBSE 和创成式设计共同赋能企业创建面向未来的汽车架构。通过左移并专注于系统级思维，工程师可以在开发早期做出明智的决策。
这种主动式方法可以降低风险、降低成本并加快上市时间。
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