Bosch Car Multimedia

Современные возможности связи открывают новые горизонты разработки интеллектуальных транспортных средств и услуг мобильности, что обеспечивает большую безопасность, эффективность и удобство автомобилей, а также больше удовольствия от езды. Решения в сфере интеллектуальной мобильности создают абсолютно новые впечатления от вождения. В качестве примеров можно привести систему связи между двумя автомобилями (V2V) или между автомобилем и дорожной инфраструктурой (V2I). Bosch Car Multimedia (подразделение компании Bosch Mobility Solutions) соединяет внутренние элементы автомобиля и внешние факторы путем интеграции транспортных технологий, облака данных и цифровых услуг, предлагая комплексные решения в сфере мобильности для водителей и пассажиров.

По словам Мартина Гедтке (Martin Gaedtke), директора по разработке приборных систем в Bosch Car Multimedia, современные возможности связи имеют огромный потенциал. «При этом они, конечно, добавляют новый уровень сложности к нашей продукции и процессам».

Специалисты Bosch Car Multimedia убеждены, что эволюция цифровых технологий и практически бесконечные возможности современных каналов связи упростят вождение и предоставят новые развлекательные возможности для пассажиров, благодаря чему можно сказать, что поездки становятся третьей средой обитания, наряду с домом и работой. «Мы называем эту среду «дорожной». Например, в ближайшем будущем автономные транспортные средства позволят людям во время утренней поездки на работу проводить совещания. Наша задача — предоставить информационно-развлекательных системы и сетевые решения, которые это все обеспечат», — говорит Гедтке.

Технический отдел Bosch Car Multimedia отвечает за разработку компонентов и общей концепции дизайна элементов дисплея для интерьера автомобиля. «Возможности подключения требуют от нас создания развитых, а значит и сложных систем», — говорит Бернд Хирт (Bernd Hirt), руководитель отдела ключевых технологий Bosch Car Multimedia.

Несмотря на общие цели (например, разработка нового продукта для автопроизводителя), разные отделы этого бизнес-подразделения, как правило, использовали разные программные решения. Такая разрозненность приводила к тому, что возможные взаимные влияния на всю систему иногда обнаруживались довольно поздно, что, в свою очередь, вызывало увеличение затрат. «В процессе разработки участвуют различные заинтересованные лица, которые работают с собственными инструментами и обмениваются проектами через разные интерфейсы», — говорит Кристиан Симонис (Christian Simonis), координатор проверки концепции проекта для проектирования систем на основе моделей в Bosch Car Multimedia. «Проблема заключается в том, что большая часть информации теряется. Это далеко не эффективный способ работать».

«Поскольку возможности связи в современном мире непрерывно растут, мы, разработчики сетевых решений, должны работать вместе для создания комплексной цифровой модели, которая учитывает особенности каждой из областей. Это позволит сократить время выхода продукции на рынок, ведь мы сможем работать быстрее и эффективнее», — говорит Бернд Хирт.

Чтобы справиться с проблемами современных систем подключения, компании пришлось полностью перестроить свои процессы проектирования, объединив отдельные предметные области и заставив их лучше взаимодействовать. Как давний пользователь CATIA от Dassault Systèmes, подразделение Bosch Car Multimedia использовало платформу 3DEXPERIENCE® для проверке концепции разработки многофункционального HUD-дисплея (CHUD), чтобы получить лучшее системное понимание кинематики.

В CHUD используется небольшой пластиковый экран, который устанавливается между рулем и лобовым стеклом для проецирования в поле зрения водителя виртуальных изображений, например, информации о правилах дорожного движения или навигации. «Мы хотели проанализировать потенциал проектирования систем на основе моделей на единой платформе для совместной работы. Учитывая наше многолетнее сотрудничество с Dassault Systèmes, платформа 3DEXPERIENCE стала вполне логичным выбором. Для нас была важна возможность объединить разные команды и внедрить существующие системы каждой предметной отрасли на единой платформе. Именно это мы и собираемся продемонстрировать через проверку концепции», — говорит Бернд Хирт.
 

Подразделение Bosch Car Multimedia использовало, помимо прочего, обучающие онлайн-курсы Companion eLearning от Dassault Systèmes, чтобы проектировщики компании могли ознакомиться с платформой 3DEXPERIENCE. «Мы также используем специальные учебники для обучения новых сотрудников. Обучение назначается в зависимости от функций и сферы ответственности и планируется в соответствии с требованиями и графиками», — говорит Марк Эльшлегер (Marc Ölschläger) специалист по валидации систем Bosch Car Multimedia.

«Мы применяем подход к разработке систем на основе моделей для учета требований механики, программного обеспечения, аппаратных систем и кинематики во всех сферах, чтобы извлечь из них логические элементы, а затем создавать физические модели наших проектов на платформе 3DEXPERIENCE», — говорит Симонис. «Я подчеркиваю этот междисциплинарный аспект, потому что, к примеру, способность оценить, как параметры ПО влияют на механические компоненты, может сделать весь процесс разработки более эффективным.

Как координатор проекта я могу утверждать, что использование подхода к проектированию систем на основе моделей облегчает сочетание отдельных предметных областей и их целостную оценку», — добавил Симонис. «Именно на этом необходимо сосредоточиться, если мы хотим оценивать характеристики продукции на начальных стадиях, а не после физической интеграции и тестирования. Еще одним преимуществом проектирования систем на основе моделей является возможность работать с актуальными данными. Здесь нет никаких задержек, связанных с экспортом или импортом моделей, а каждый разработчик, независимо от области своей деятельности, всегда может иметь доступ к самой последней версии проектов от своих коллег».

Все приложения встроены в единую платформу, которая обеспечивает непрерывность данных. «Например, инженер при помощи метода конечных элементов создает модель имитационного моделирования на платформе 3DEXPERIENCE и проверяет ее в SIMULIA, где формируются результаты. Благодаря тому, что все это происходит на одной платформе, все специалисты, включая инженеров-механиков, могут напрямую получать ценные сведения и пользоваться результатами», — говорит Бернд Хирт.

По словам Юргена Хирта (Jürgen Hirt), руководителя проекта многофункционального HUD-дисплея Bosch Car Multimedia, проектирование систем на основе моделей также позволяет сократить количество итераций разработки продукции благодаря цельному пониманию системы. А это значительно сокращает время разработки и расходы.

«С точки зрения валидации наших проектов проектирование систем на основе моделей позволяет мне отвечать на такие вопросы, как «соответствует ли моя продукция ожиданиям клиентов?», или «могу ли я оценить правильность разработки подсистемы, несмотря на то, что общая среда еще не до конца проработана?», или, другими словами, «могу ли я использовать программное или аппаратное моделирование в контуре с обратной связью?», — говорит Эльшлегер. «Ответ на все эти вопросы утвердительный, поскольку вся необходимая информация хранится в одной общей цифровой модели. Такая база знаний позволяет подсистемам проходить валидацию на самом раннем этапе, благодаря чему можно избежать дорогостоящих изменений позже, на стадии разработки, а это значительно снижает количество физических прототипов».
 

«Проектируя архитектуру системы, очень важно учитывать системные требования, чтобы определять, как ее компоненты будут работать вместе», — говорит Миша Шенвиснер (Micha Schönwiesner) специалист по поведению систем Bosch Car Multimedia. «В прошлом такие ошибки проектирования, как столкновения деталей или неправильное функционирование, можно было определить только при наличии физических прототипов», — добавляет он. «Теперь я могу в цифровом виде заниматься моделированием, наблюдать за тем, работает ли все так, как должно, и на ранних этапах демонстрировать в трехмерном виде, как изменение определенных параметров повлияет на функционирование всей продукции».  

«Модельно-ориентированный подход позволяет нам анализировать концепции и их слабые стороны намного быстрее, учитывая все стороны на ранних стадиях разработки, чтобы иметь возможность правильно интерпретировать всю систему», — говорит Мартин Шмидт (Martin Schmidt), директор клиентской программы Bosch Car Multimedia. «Например, с помощью кинематического моделирования и моделирования поведения мы можем адаптировать проект алгоритма обнаружения блокирования, что практически исключает риск получения травмы пальцев. Кинематика HUD-дисплея довольно сложна. Виртуальное моделирование напоминает цифровой рентген, позволяющий нам визуализировать то, что происходит в различных сценариях использования оборудования. Такая визуальная демонстрация стала бесценной при обсуждении кинематики CHUD с нашим клиентом. Мы получили восторженный отзыв о проектировании систем на основе моделей».

Шмидт также отметил, что компания видит преимущества и для продаж. «Запросы на коммерческое предложение обрабатываются быстрее, мы можем оперативнее подавать наши предложения благодаря результатам анализа предыдущих проектов и возможности использовать информацию, которая накапливается в системе», — говорит Шмидт.

Мигель Филипе Сантос (Miguel Filipe Santos), разработчик программного обеспечения в Bosch Car Multimedia, считает, что проектирование систем на основе моделей способствует обсуждению и взаимодействию, а это улучшает процесс совместной работы разработчиков ПО, механиков и инженеров аппаратной части. «Мы полностью понимаем специфические требования клиентов, что является важной частью разработки ПО. Кроме того, у нас есть возможность виртуально тестировать взаимодействие наших программ с другими системами. В этом вся суть разработки качественного программного обеспечения», — считает Сантос. «Кроме того, мы можем реализовывать пожелания клиентов уже с надлежащим уровнем качества и практически сразу, что значительно экономит нам время на отладку».

По словам Патрика Ибеле (Patrick Uebele), инженера-механика Bosch Car Multimedia, проектировщики также являются, образно говоря, «интерфейсом» между производителями оборудования и поставщиками. «Это значит, что нам нужно знать требования, которые производители оборудования предъявляют к нашей продукции, и затем формулировать их в виде требований к отдельным компонентам для наших поставщиков. Работа с платформой 3DEXPERIENCE позволяет нам четко видеть и описывать такие требования с самого начала работы и постоянно сравнивать их с характеристиками наших изделий, чтобы убедиться в их полном соответствии. Кроме того, нам больше не нужно отдельно обрабатывать данные для разных этапов (например, кинематика или моделирование тепловых условий), что значительно экономит рабочее время».

Такие инициативы, как A-SPICE1, стимулируют автоиндустрию. «Использование платформы позволяет нам обеспечивать цифровую непрерывность, начиная с оценки требований и заканчивая валидацией. Для нас было важно иметь возможность интегрировать существующие системы из каждой отдельной области. Мы успешно подтвердили это в ходе проверки концепции», — говорит Гедтке. «В целом такие платформы, как 3DEXPERIENCE от Dassault Systèmes, позволяют применять целостный подход согласно методологии MBSE. В результате мы достигаем преимуществ перед конкурентами и уверенно смотрим в будущее».