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精準模擬系統與城市狀態 ANSYS大幅縮短智慧車設計時程

ANSYS Taiwan EBU AE Manager吳俊昆。

智慧化為汽車與城市塑造出不同面貌,未來車輛在城市中行駛時,將可透過各種新科技偵測車內外各種狀態,並自動產生對應方式,讓交通更便利安全。然而汽車本身的結構複雜,再加上多變的道路環境,一旦運算機制出錯,將有可能造成事故,ANSYS Taiwan EBU AE Manager吳俊昆在「毫米波於智慧車與智慧城市的應用發展」議題中,就剖析了目前智慧交通與城市的發展態勢,與該公司軟體平台的功能應用。

對於智慧化一詞,吳俊昆先定義其架構。就目前發展來看,智慧化架構是由網路、控制、運算等技術集結而成,此架構也就是過去10年所發展的物聯網。在物聯網中,第一層感測網路負責擷取真實世界的各種資訊,再透過網路通訊將之傳送至後端系統進行運算。以製造系統為例,建置於設備中的感測器就可將機台震動數據傳送至後端,藉此了解並預測其運作狀態,並在故障前先行維修,避免產線無預警停擺。

不過吳俊昆也指出,真實世界的狀況繁多,如果所有事件都要在發生當下即時運算與判斷,不但系統難以負荷,也容易因為應變不及發生意外,因此最好的方式,是在上線使用前,先透過物理基礎軟體系統模擬真實世界的狀態,ANSYS所推出的ANSYS Maxwell、ANSYS Fluent與ANSYS Mechanical三種模擬平台,就可針對電磁場、熱流場與結構應力場分別進行智慧車車況模擬分析。

吳俊昆進一步解釋ANSYS平台在汽車系統的應用。他表示車用系統的整合度原本就高,再加上現在使用者的功能需求快速增加,在此態勢下,設計者必須在有限空間中置入大量元件。但如此一來,元件之間會因距離過短,產生嚴重干擾問題。除此問題外,車輛在行駛中,還需與城市中的人、車、物做出反應,這些複雜問題常是產品設計時程不斷延後的主因。

對此,ANSYS平台可透過虛擬化方式解決問題。在系統設計初期,ANSYS平台可協助業者在軟體平台上完成先期規劃,並將規劃細節串聯成系統,先讓系統在平台上試運行,當設計完成後,再以數位雙生(Digital Twin)方式同步呈現真實與虛擬兩端的狀態。在此一模式下,廠商不須耗費資源進行實際測試,只需在軟體平台用虛擬方式測試,大幅降低成本與時間。

此外也有業者利用ANSYS平台優化供應鏈之間的作業效率。其作法是將自身公司與供應商的產品虛擬化,再將來自不同廠商的元件組成系統,透過模擬平台試運作。由於ANSYS平台的加密機制完整,在此機制中,旁人無法從中看到供應商元件的材質、形狀等機密資料,機密性與可用性兼具,廠商的使用意願大增,因此供應鏈運作效率也可進一步提升。

吳俊昆表示,ANSYS模擬平台的功能完整,目前已有多起成功案例,全球筆電製造大廠仁寶電腦,就利用ANSYS的平台提升產品的安全性與可靠性,並採用自動化分析大幅縮短開發時程。至於車用領域,工程師可藉此系統,一條龍完成單一元件、ECU(行車電腦)、整車系統的設計,大幅縮短產品開發時程,在競爭激烈的市場中取得先機。

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