Complexiteit temmen, variatie in autotechniek met PLE, Digital Twin

Automotive engineering heeft nog nooit zoveel complexiteit gehad om aan te pakken. Het produceren van miljoenen voertuigen per jaar is een enorme prestatie. Deze complexiteit groeit exponentieel met de introductie van intelligente functies en functies van de volgende generatie om autonoom rijden mogelijk te maken. Fabrikanten worden geconfronteerd met talloze uitdagingen bij het temmen van deze complexiteit, het beheren van variatie en het snel en efficiënt op de markt brengen van deze innovaties, terwijl ze de hoogste niveaus van veiligheid en betrouwbaarheid bieden.

Van autonoom rijden en geavanceerde veiligheidssystemen tot adaptieve cruisecontrol en rijstrookassistent, innovatie is in volle gang. Autonome voertuigen vereisen een ingewikkeld web van interactieve software en elektrische en mechanische onderdelen om radargebaseerde sensoren, 3D-mapping, beeldherkenning, voertuig-naar-voertuigcommunicatie, kunstmatige intelligentie en meer mogelijk te maken. Autofabrikanten en leveranciers worden tot het uiterste gedreven. Engineeringteams worden steeds meer opgeslokt door de alledaagse taken om deze toenemende complexiteit te beheren.

Er is een buitengewone behoefte en mogelijkheid voor dramatische verbeteringen in de manier waarop autoproductlijnen worden ontwikkeld, geleverd en ontwikkeld. Traditionele "productgerichte" benaderingen, waarbij individuele producten binnen een productlijn afzonderlijk worden ontworpen, geproduceerd en onderhouden, zijn eenvoudigweg niet langer levensvatbaar.

Sommige fabrikanten stappen nu over op feature-based Product Line Engineering (PLE), een opkomende discipline die een uniforme aanpak voor variant- en complexiteitsbeheer biedt voor een hele productlijn en voor de volledige engineering- en operationele levenscyclus.

Deze benadering wordt "op kenmerken gebaseerd" genoemd omdat het voertuigingenieurs in staat stelt om de vereisten en het ontwerpproces te starten door eerst de kenmerken te overwegen. Met feature-based PLE bepalen features de onderdelen, in plaats van delen die de features bepalen. Dit geeft iedereen in de hele onderneming een gemeenschappelijke taal.

Hoewel de aanpak in alle industriële sectoren is toegepast, vinden de meest toonaangevende PLE-implementaties plaats in de automobielsector. Fabrikanten die PLE gebruiken, rapporteren verbeteringen in de orde van grootte in efficiëntie, time-to-market, schaalbaarheid van de productlijn en productkwaliteit.

Naast de dramatische toename van de complexiteit van engineering en productie, worden autofabrikanten nu uitgedaagd door de extra complexiteit van het onderhouden en ontwikkelen van voertuigen zodra ze de fabriek verlaten. Digital twin-technologie is een ander innovatiegebied, naast PLE, om dit probleem aan te pakken. Gartner identificeerde digital twins als een van zijn Top 10 strategische technologietrends voor 2018, en een artikel in Forbes vermeldde:"Alle indicaties lijken te voorspellen dat we aan de vooravond staan ​​van een digitale tweelingtechnologie-explosie.

In de auto-industrie wordt een digitale tweeling (het digitale beeld of de virtuele weergave van een fysiek product) gebruikt om een ​​verbinding te onderhouden met elk voertuig wanneer het het veld in gaat.

Digitale tweelingen zijn bijproducten van het op kenmerken gebaseerde PLE-proces, dat automatisch een digitale weergave genereert op basis van de kenmerken van een specifiek voertuig. Zodra een voertuig is gefabriceerd en klaar is om de fabrieksvloer te verlaten, is de digitale tweeling ook compleet. Fabrikanten kunnen het voertuig in het veld effectief monitoren, onderhouden en ontwikkelen op basis van de specifieke kenmerken van dat voertuig. Als het voertuig bijvoorbeeld een onderhoudsbeurt krijgt of bepaalde onderdelen worden vervangen, wordt die informatie opgenomen in de digitale tweelingbroer om ervoor te zorgen dat het spiegelbeeld behouden blijft.

Met digitale tweelingen zijn kwaliteitsproblemen veel gemakkelijker proactief op te lossen, omdat bedrijven snel kunnen identificeren welke producten een bepaalde functie hebben waarvan is vastgesteld dat ze een defect bevatten en dit kunnen oplossen voor alle producten die die functie bevatten.