Evakuator-gruzovik.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Программное обеспечение автомобиля

Программное обеспечение автомобиля

Статья о том, что из себя представляет программное обеспечение современного автомобиля. Особенности софта, процессы и технологии. В конце статьи — интересное видео о 5 нужных лайфхаках для вашей машины!

Содержание обзора:

  • Особенности автомобильного софта
  • Основные состовляющие ECU
  • Процессы и технология
  • Управление двигателем
  • Стандартизация
  • Видео — 5 нужных лайфхаков для автомобиля

Ни один современный автомобиль не мыслим без электронной начинки, которая предполагает сложное программное обеспечение. Управляя автомобилем, мы почти не задумываемся о том, какие при этом процессы протекают у него внутри – монитора-то как у компьютера нет, а, значит, действие программ не визуализировано, словно бы их и нет. Но они есть.

Новини IT компаній
Обговорення, Форум

  1. Головна
  2. Статті
  3. Разработчик программного обеспечения для автомобилей: первые 6 навыков

Автомобильный сектор переживает множество цифровых преобразований в направлении интеллектуального автомобиля. Это изменит то, как мы едем, и скоро — все взаимодействие человека с транспортным средством. Мы уже внимательно следим за тем, как растет спрос на электромобили, совместную мобильность, автономное вождение, оплату в автомобиле и т.д.

Согласно PWC, именно эти тенденции будут доминировать в автомобильной промышленности и будут побуждать производителей внедрять ориентированные на потребителя инновации на практике.

2020–2025 годы станут решающими для всего сектора, особенно с учетом того факта, что к 2030 году на дорогах Европы, Китая и США будет 40% автомобилей с автопилотом.

В то же время, такие технологические достижения увеличивают уровень сложности транспортного средства, включая его аппаратные и программные части. Чтобы оставаться конкурентоспособными, автомобильные компании и поставщики должны массово расширять не только свои цифровые услуги, но и компетенции во всех смежных областях.

Одно исследование показало, что 82% автомобильных компаний на самом деле не готовы, не имеют ресурсов и достаточного опыта для осуществления всех инновационных преобразований. Поэтому опытные разработчики автомобильного программного обеспечения являются одними из самых востребованных ИТ-специалистов на рынке. Но какие навыки эти эксперты должны иметь?

Ведущие производители оборудования и поставщики первого уровня осознали, что для выживания на растущем автомобильном рынке необходимы большие инвестиции в оцифровку. Например, GM и Ford недавно объявили о своих будущих инвестициях.

Ford потратит 900 миллионов долларов на строительство нового цифрового завода по производству автономных транспортных средств. Принимая во внимание, что GM выделяет 300 миллионов долларов на создание сборочного завода для электромобилей. Эти и другие автопроизводители стремятся построить новые типы интеллектуальных заводов и автоматизированных цехов, работающих на loT, AI, машинном обучении, RPA и следуя самым высоким стандартам Industry 4.0.

Итак, каких навыков вы должны ожидать от своих разработчиков автомобильного программного обеспечения или развивать в ходе своего проекта? В основном, есть шесть важных навыков. Давайте рассмотрим их.

Навык 1: отраслевой опыт

Разработчики программного обеспечения в автомобильной промышленности должны быть знакомы с различными отраслевыми стандартами. Вы должны знать, что такое информационно-развлекательная система и какие компоненты находятся за ней, как они могут быть подключены и какие существуют формы передачи и хранения данных. Поставщикам первого уровня, таким как Bosch, потребуется практический опыт в области встроенного программирования. Автопроизводители также оценят вашу способность разрабатывать и тестировать программное обеспечение для микроконтроллеров ECU (электрических блоков управления), микропроцессоров, отладчиков и т. д.

Навык 2: опыт работы с крупномасштабными проектами

В крупномасштабном проекте вам необходимо будет общаться и взаимодействовать с командами инженеров, дизайнеров, тестировщиков, а также с привлеченными руководителями. Если вы неопытный разработчик программного обеспечения, приготовьтесь к огромной сложности процессов, сжатым срокам и множеству взаимозаменяемых операций географически распределенных команд. Поэтому, прежде чем приступать к каким-либо действиям по разработке, лучше изучить всю структуру организации, требования проекта и только затем сузьте область своих конкретных должностных обязанностей.

Навык 3: технологическая компетентность

Если вы внимательно относитесь к деталям и можете продемонстрировать хорошую технологическую компетентность, вы сможете справиться с обширной базой кода встроенной системы, которая может иметь различные версии и модули, их сложные логические зависимости и математические алгоритмы. Кроме того, это также будет полезно, если вы поймете, как изменить код для предоставления новых функций, не влияя на функциональность существующих решений. Акт балансирования между техническими требованиями, меняющимися требованиями бизнеса и высокими стандартами функциональной безопасности любых автомобильных решений также является частью этой компетенции, которую вы вряд ли найдете в любом описании работы.

Навык 4: общение

При разработке программного обеспечения в автомобильной промышленности необходимо учитывать множество факторов. Среди них — требования к проекту, планирование проекта, базовая архитектура, требования к качеству и изменения процесса. На каждом этапе разработки программного обеспечения вам придется применять свои навыки общения и профессиональный подход ко всему процессу доставки, включая многочисленные итерации одной и той же функции.

Навык 5: хорошее знание английского языка

Зачастую автомобильные проекты носят международный характер, и ожидается, что люди из разных стран будут иметь приличный уровень английского языка, чтобы найти общий язык с другими членами команды. Кроме того, ваше владение английским языком будет также высоко оценено руководством проекта, которое решит, какую ИТ-команду выбрать в ходе тендера.

Навык 6: ответственность за свой код

Новые выпуски в автомобильной промышленности имеют далеко идущие последствия. Чем больше функций добавлено, тем сложнее становится вся встроенная система. И самое главное, это критически важные системы, и любая незамеченная ошибка может повлечь за собой нечто большее, чем просто затраты на ремонт. Возможно, вы помните, как много говорили о фатальном тест-драйве на автомобиле с самостоятельным вождением Uber [который не смог распознать пешехода в темноте. В этом случае не только тестировщики, но и разработчики автомобильного программного обеспечения должны иметь сильное чувство ответственности с точки зрения качества кода и сроков.

Программы для автомобилей

Когда вы купите свой следующий автомобиль, в нем окажется уже 100 млн строк кода, и, наверное, вам стоит задуматься о трудностях, связанных с созданием таких бортовых программных систем, и о новых возможностях, которые они открывают в автомобильной отрасли.

Первые электронные системы появились в автомобилях еще в 60-х годах, и благодаря этому отрасль серьезно изменилась – сегодня электроника, и особенно программное обеспечение, являются основными источниками инноваций. Программное обеспечение повышает надежность с помощью систем активной и пассивной безопасности, таких как антиблокировочная тормозная система и электронная система курсовой устойчивости (ESC). Кроме того, сегодня происходит постепенная интеграция бытовой электроники в автомобили.

Программное обеспечение для автомобилей очень надежно – уровень отказов составляет не более одного сбоя на миллион операций в год. Большинство людей даже не представляют, насколько много автомобильных функций управляются сегодня программно, тем не менее вряд ли вам приходилось когда-нибудь слышать о голубом экране в автомобиле, хотя для ПК это обычное дело.

Сейчас каждый автомобиль имеет несколько электронных блоков управления (electronic control unit, ECU), связанных между собой внутримашинной сетью. Эти блоки взаимодействуют через стандартные шинные архитектуры, такие как сеть контроллеров (controller area network, CAN), сеть передачи данных мультимедийных систем (media-oriented systems transport, MOST), FlexRay и локальный интерконнект (local interconnect network, LIN). В сравнении с Ethernet, широко используемым для связи ПК, перечисленные шины работают медленнее – в автомобилях объем пересылаемой информации невелик, но ее необходимо обработать за несколько миллисекунд. Увеличение числа связываемых ECU приводит к необходимости создания более сложных структур внутримашинных сетей, требующих особой электрической и электронной архитектуры. Основные отличия между автомобильным программным обеспечением и другими видами ПО:

  • надежность: автомобильные программ-ные системы должны работать исключительно надежно в сложной сети ECU в течение всего срока эксплуатации автомобиля;
  • функциональная безопасность: такие функции, как антиблокировочная тормозная система и ESC, требуют безотказной работы, что определяет высокие требования к процессам разработки программного обеспечения и к самим программам;
  • работа в режиме реального времени: быстрая реакция (от микросекунд до миллисекунд) на внешние события требует оптимизированных операционных систем и особой программной архитектуры;
  • минимальное потребление ресурсов: любое дополнение вычислительных ресурсов или памяти увеличивает стоимость продуктов, что при миллионных тиражах выливается в немалые деньги;
  • надежная архитектура: автомобильное программное обеспечение должно выдерживать искажение сигналов и поддерживать электромагнитную совместимость;
  • электронно-механическое управление замкнутого цикла.

При этом надо учесть, что перезагрузка во время работы для большинства ECU недопустима.

Процессы и технология

Если в первые годы появления автомобильного ПО его мог контролировать один разработчик, то теперь это уже невозможно.

Читать еще:  Как подкрасить сколы и царапины на кузове автомобиля

В 70-х годах разработчики программного обеспечения для автомобилей начали использовать ассемблер, а Си стал основным языком в 90-х годах. На протяжении последнего десятилетия компания Robert Bosch и другие поставщики автомобильных компонентов стали разрабатывать программное обеспечение на базе моделей, используя ASCET (усовершенствованный инженерный инструментарий моделирования и управления) и Mathlab/Simulink.

Шинные системы, такие как CAN, серьезно усложняют программное обеспечение, поскольку допускают взаимодействия между программами различных ECU. В автомобилях класса люкс сложная сеть связывает сейчас до 80 ECU, в совокупности имеющих до 100 млн строк кода. Поскольку программное обеспечение становится все сложнее, возникает необходимость совершенствовать методы инжиниринга, соответственно в отрасли сегодня предлагаются параллельные организационные и технические процессы для разработки ПО. Компания Bosch давно применяет разработку на базе процессов инжиниринга и управления, соответствующих CMMI уровня 3, а ее инженерное подразделение в Индии уже добилось уровня 5.

Разработка на базе процессов и архитектуры является также необходимым условием эффективного аутсорсинга – компания Bosch стала отдавать на сторону некоторые разработки еще в начале 90-х годов. Сегодня работа над ПО ведется несколькими географически распределенными подразделениями, что оказалось весьма полезным для бизнеса, например, сейчас в филиале, находящемся в Индии, работает свыше 6 тыс. инженеров.

Управление двигателем

Задача сокращения расхода топлива и выбросов вредных веществ стимулирует деятельность по усовершенствованию трансмиссии, например выполнение требований международного законодательства по выбросам вредных веществ требует соблюдения гарантированного времени впрыска топлива и зажигания. Кроме того, частота впрысков значительно выросла – современные дизельные системы могут впрыскивать капли топлива меньше булавочной головки до семи раз за такт, что составляет 420 раз в секунду для четырехцилиндрового двигателя, вращающегося со скоростью 1800 оборотов в минуту. Это требует очень совершенных алгоритмов управления и программных функций для минимизации отклонений.

Необходимость сокращения выбросов CO2 привела к многообразию технологий обеспечения движения – в дополнение к традиционным двигателям внутреннего сгорания со временем существенная доля рынка будет принадлежать гибридным системам и электрическим двигателям. Возрастет также потребление альтернативного топлива, и программное обеспечение будет ключом к реализации этих технологий.

Модуль управления двигателем – основа управления трансмиссиями легковых автомобилей. Современные модули содержат свыше 2 Мбайт встроенной флэш-памяти, работают с тактовой частотой до 160 МГц, выполняя программы объемом до 300 тыс. строк кода.

Поставщики автомобильных систем часто продают больше продукции, чем каждый отдельный автопроизводитель. В 2008 году одна из крупнейших автомобилестроительных компаний продала около 9 млн автомобилей при общемировом объеме производства в 65 млн, в то время как объемы продаж поставщиков программных систем гораздо выше. Благодаря этому у поставщиков систем больше возможностей для того, чтобы добиться экономии за счет массового производства, требуемой для крупномасштабной программной разработки.

Стандартизация

Как правило, программные системы для автомобилей разрабатывают с учетом специфики конкретного ECU – программное обеспечение тесно связано с соответствующим оборудованием. Учитывая, что число автомобильных ECU растет, все большую важность приобретают повторное использование программного обеспечения, а для этого необходима стандартизация.

В 2003 году ведущие автопроизводители и поставщики создали сообщество Automotive Open System Architecture (Autosar, www.autosar.org) с целью разработки единого глобального стандарта и соответствующих технологий. Сегодня в Autosar входят свыше 150 компаний, и в рамках этого партнерства разрабатывается архитектура ECU, базовое программное обеспечение, методология и стандартизованные интерфейсы для прикладного программного обеспечения. Партнерство способствует разработке независимых от оборудования компонентов, позволяя автопроизводителям и поставщикам обмениваться программным обеспечением и повторно использовать его на различных ECU.

Архитектура Autosar ECU имеет несколько уровней абстракции, отделяющих ПО от аппаратного обеспечения (см. рисунок). На верхнем уровне расположено прикладное программное обеспечение, реализующее все прикладные функции. Далее идет базовое программное обеспечение, обеспечивающее необходимую абстракцию от аппаратного обеспечения, по аналогии с операционной системой для ПК. Среда исполнения в реальном времени (Autosar Runtime Environment, RTE) обеспечивает все взаимодействия как внутри ECU, так и между ними. Методология Autosar включает в себя шаблоны и форматы обмена, используемые для описания, конфигурации и генерации инфраструктуры.

Сегодня на долю электроники приходится около 80% функциональных инноваций автомобильной отрасли, и программное обеспечение – это ключ к большинству из них. По мере того как ПО становится все более существенной частью стоимости оборудования, в бизнес-моделях начинают учитывать необходимость повторного использования и обмена программным обеспечением.

Высокоскоростные шины, такие как Ethernet, все шире используются сегодня в автомобилестроении для поддержки взаимодействия между ECU и разработки новых функций, особенно в области безопасности. Информация из различных источников анализируется и консолидируется для формирования полной модели среды, позволяя разрабатывать новые функции, поддерживающие водителя в критических ситуациях. Например, если внимание водителя отвлекает пассажир, то приложение может определить, что едущий впереди автомобиль тормозит, и предупредить об этом водителя либо же автономно включить торможение. Водитель никогда не догадается о существовании такого программного обеспечения, пока не возникнет опасная ситуация.

В автомобилестроении сегодня назрела очередная программная революция – все шире начинают применяться средства мультимедиа и бытовой электроники. Автомобили будут подключаться к Интернету и ко всем видам мобильных и установленных дома устройств, причем неуклонно будет расти доля решений на базе свободного ПО.

Юрген Мессингер (moessinger@de.bosch.com) – вице-президент по интеграции автомобильных систем компании Robert Bosch.

Jurgen Mossinger. Software in Automotive Systems. IEEE Software, March/April 2010. IEEE Computer Society, 2010. All rights reserved. Reprinted with permission.

Каковы лучшие программы дизайна автомобилей ?

Нет никакого автомобильного программного обеспечения, но вы сделали выбор программного обеспечения, которое фактически используется в автомобильной промышленности, и это может помочь вам с вашими проектами. Например, было бы удобно использовать 3D-программное обеспечение для механического использования, способное создавать промышленное оборудование. Если вам нужно работать над дизайном вашего проекта, вы можете использовать хорошее программное обеспечение для моделирования. Эти программы, очевидно, являются большим активом для автомобильного рынка. Давайте откроем для себя все программное обеспечение, которое может помочь вам проектировать автомобили и другие автомобильные устройства.

Будьте осторожны: проектирование продукта непросто, и эти программы дизайна автомобилей не для абсолютных новичков.

Программное обеспечение для работы на автомобильных конструкциях

Alias

Alias – это программное обеспечение, разработанное компанией Autodesk. Это хороший инструмент для работы над промышленными образцами, и особенно для автомобильных проектов. Он имеет широкий спектр инструментов, которые действительно полезны для эскизов и моделирования. Вы можете легко перейти от 2D эскизов к 3D моделям благодаря Alias, но эта программа также хороша, чтобы сделать некоторые концепции моделирования. Узнать подробнее о Autodesk Alias и купить можно тут: https://www.pointcad.ru/product/autodesk-alias-design.

Кроме того, это программное обеспечение имеет хорошие инструменты проектирования, и позволяет хорошую визуализацию ваших проектов. Производитель автомобилей Aston Martin фактически использует различное программное обеспечение для работы над дизайнами автомобилей, и Alias является одним из них!

3ds Макс

Если вам нужно работать на автомобильных конструкциях, то 3Ds максимальное самое лучшее разрешение на рынке. Это точный инструмент, в основном используемый профессиональными дизайнерами для создания высококачественных рендеров. Кроме того, эта программа может быть использована для виртуальной реальности.

Это хорошее программное обеспечение для моделирования формы, поэтому может быть полезно сделать отличный кузов. 3ds Max может быть реальным преимуществом для вашего процесса проектирования, поскольку он может полностью помочь автопроизводителям создавать реалистичные конструкции автомобилей.

Blender

Blender-проект с открытым исходным кодом 3D. Эта программа действительно имеет широкий спектр инструментов, которые могут быть очень полезны, особенно для вашего автомобильного дизайна. Он имеет инструменты моделирования, поддерживает полигональные сетки и поверхности NURBS. Это действительно полный, но вы также можете разработать свою собственную функцию, если ваш продвинутый пользователь!

Кроме того, это программное обеспечение имеет довольно большое сообщество, поэтому доступно множество руководств и руководств.

Если вам нужна дополнительная помощь с Blender, ознакомьтесь с нашим руководством по 3D-дизайну здесь.

Аддитивное производство и программное обеспечение САПР на самом деле очень полезны для автомобильной отрасли. На рынке пока нет программного обеспечения для проектирования автомобилей, но мы надеемся, что вы найдете подходящее программное обеспечение для своего будущего проекта в автомобильной промышленности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Нужно ещё больше драйва? Overboost!

Программное обеспечение Polestar Engineered для дизельных двигателей D5 (код двигателя — 68, модель — D4204T23) было расширено за счёт функции Overboost.

Читать еще:  Как проверить штрафы по номеру автомобиля

Мощность и крутящий момент теперь могут быть на мгновение* увеличены ещё на 15 лошадиных сил и 20 Н·м соответственно.

Функция доступна для следующих моделей с двигателем D5:

  • — 2019 м. г.: XC60, XC90, S90, V90 Cross Country (код двигателя — 68);
  • — 2018 м. г.: XC60, XC90 (код двигателя — 68).

Данная функция была добавлена в ноябре 2018 года. Если оптимизация Polestar Engineered уже была загружена в Ваш Volvo раньше этой даты, Вам достаточно пройти регулярное техническое обслуживание у дилера Volvo. При обновлении программного обеспечения, которое всегда проводится в ходе ТО в официальном сервисе Volvo, функция Overboost появится в Вашем автомобиле. Без дополнительной платы. Мы называем это Service 2.0.

* в течение 20 секунд после того, как достигнута пиковая мощность.

Все начинается с электронных блоков

Сегодня аббревиатурой ЭБУ не удивишь ни одного водителя, интересующегося усовершенствованием своего четырехколесного друга. Расшифровывается она как «электронный блок управления» – своеобразный компьютер, регулирующий функционирование мотора. А наличие специальных контроллеров в нем позволяет изменять заводские настройки с целью улучшений характеристик двигателя транспортного средства.

Для редактирования контроллеров делают так называемую «перечиповку», используя программы для чип-тюнинга автомобилей. Это своеобразные таблицы калибровочных данных в графическом виде, которые позволяют корректировать работу многих систем. Настройки зажигания и ограничителя оборотов, подача топлива в цилиндры, токсичность мотора – все это может быть откорректировано.

ПО позволяет «играться» со значениями калибровок, например изменять угол зажигания в сторону раннего. Таким образом, динамика машины улучшается и повышается экономичность. Однако важно помнить о детонации: она может появиться при слишком раннем старте, а для мотора это очень плохо.

Настройка алгоритмов

Рис. 8. Настройки алгоритмов системы «Автомаршал»

С точки зрения настройки ПО наибольший интерес представляет настройка алгоритмов (рис. 8). Как правило, настройки алгоритмов, установленные по умолчанию, являются оптимальными, но их изменение может потребоваться в том случае, когда нет возможности обеспечить необходимые для качественной оптической схемы параметры, в частности размер номера в пикселях.

Конечно, алгоритмы настраиваются отдельно для каждого канала (камеры), так как у них есть своя специфика: разные характеристики видеопотока, размеры номеров автомобилей в кадре, расположение области анализа и т. п.

Обычно процесс настройки ПО подробно описан в документации, но далеко не всегда есть возможность подробно ее изучать. В таких случаях есть простой выход — обратиться к разработчику и воспользоваться услугами удаленной настройки.

Обновлять ПО автомобилей станет так же просто, как и смартфоны. Обновление программного обеспечения автомобилей через интернет скоро станет стандартной функцией современных автомобилей

  • Bosch разработал весь необходимый функционал для беспроводного обновления автомобилей.
  • Беспроводное обновление программного обеспечения позволяет экономить время и снизить количество запросов и обращений на станции техобслуживания.
  • Современные технологии шифрования повышают безопасность обновлений через интернет.

Штутгарт, Германия — В будущем владельцы автомобилей смогут повысить производительность транспортных средств, их безопасность и безопасность передачи данных, и для этого даже не нужно будет вставать с дивана. В скором времени обновление программного обеспечения автомобиля будет настолько же простым, как и обновление приложений на смартфонах. Автоматически обновить программное обеспечение транспортного средства или загрузить новые функции можно будет прямо через облачный сервис без необходимости посещения СТО. «Через несколько лет автоматическое обновление программного обеспечения станет доступным для каждого нового автомобиля, — говорит д-р Маркус Хейн, член правления Bosch. — Беспроводные обновления весьма удобны для водителей. Кроме того, Bosch обеспечивает надежность и высокую скорость обновлений». Компания разработала весь необходимый функционал для беспроводного обновления автомобилей — блок управления и информационно-коммуникационную инфраструктуру автомобиля, а также современные технологии шифрования и облачный сервис Bosch IoT («Интернет вещей»).

Новый стандарт — удобство и надежность

Еще больше электронного оборудования, больше функций, больше возможностей программного обеспечения — автомобиль превращается в смартфон на колесах. Модернизация программного обеспечения автомобиля становится весьма важным аспектом развития отрасли. Новые функции смогут обеспечить еще больше удобств после покупки транспортного средства. На сегодняшний день автомобили оснащены сотней блоков управления. Даже в компактных транспортных средствах насчитывается от 30 до 50 блоков. Программное обеспечение управляет практически каждой функцией в автомобиле. Кроме того, все больше и больше транспортных средств сейчас подключены к сети Интернет, к другим автомобилям и инфраструктуре. Это может стать причиной появление слабых мест в программном обеспечении и, как следствие, к различным махинациям. Обновление программного обеспечения через облачные сервисы предполагает решение, которое позволяет модернизировать автомобиль и повысить его безопасность. «Автомобили управляются через программное обеспечение уже более 15 лет или больше. Беспроводное обновление ПО — это вклад Bosch в модернизацию программного обеспечения транспортных средств, что устраняет необходимость в посещении автомастерских», — говорит д-р М. Хейн. Кроме того, обновление с помощью облачного сервиса предполагает возможность добавлять в системы автомобиля еще больше функций, расширяя возможности транспортного средства. Если необходимое оборудование уже установлено, новые функции программного обеспечения можно протестировать и загрузить. Таким образом, например, можно активировать функцию удержания на полосе движения или функцию помощи при парковке.

Не только водители выиграют от беспроводного обновления программного обеспечения: в 2015 году 15% отзывов в автомобильной индустрии США были связаны с ошибками программного обеспечения. Четыре года до этого данный показатель составлял всего 5% согласно исследованиям США, основанных на данных Национального управления безопасностью движением на дорогах (NHTSA). «Для автопроизводителей и их клиентов отзывные кампании — это огромная трата времени и денег, а онлайн обновление позволит значительно снизить данные показатели», — добавляет д-р М. Хейн.

Обновления напрямую через облачный сервис

Надежность, скорость и простота — вот ключевые преимущества беспроводного обновления программного обеспечения. Оно происходит через смартфон водителя или информационно-развлекательную систему автомобиля, где выбираются необходимые функции для загрузки. Данная информация передается на облачный сервис, который функционирует как магазин приложений, поддерживая обновление и гарантируя процесс загрузки программного обеспечения в системы транспортного средства. Также данные могут обновляться во время движения автомобиля, либо же в ночное время, когда транспортное средство находится на стоянке. Как только автомобиль находится в безопасных условиях (например, на парковке), обновление программного обеспечения устанавливается на соответствующий блок управления и мгновенно активируется.

Безопасность во всем

Безопасность и удобное взаимодействие автоматической электроники, облачных сервисов и программного обеспечения имеют важное значение для должного функционирования беспроводного обновления. Безопасность данных обеспечивается последними технологиями шифрования, которые разработаны Escrypt, дочерней компанией Bosch. Комплексная архитектура безопасности с шифрованной информацией защищает передачу данных от несанкционированного доступа. Протоколы и фильтры безопасности в облачном интерфейсе автомобиля служат защитой от хакерских атак. Чтобы продемонстрировать надежность и высокую скорость обновления программного обеспечения, Bosch использует быстро обновляемые технологии, такие как дельта-механизм и механизмы сжатия. Это позволяет ускорить процесс обновления и уменьшить затраты, поскольку уменьшаются объемы данных для передачи. Еще одна мера безопасности — возможность последовательного обновления. В случае возникновения проблемы, процесс обновления можно приостановить и настроить. Платформа Bosch Automotive Cloud Suite — это ключевая технология работы беспроводного обновления. Ее элементы обеспечивают выполнение всех функций для беспроводного обновления — водителями, автопроизводителями и непосредственно транспортными средствами.

Российский автопром: дорогу аддитивным технологиям!

Автомобилестроение – одна из первых отраслей, где 3D-технологии нашли коммерческое применение: еще в 1988 год концерн Ford начал использовать 3D-принтеры для печати отдельных элементов прототипов.

Сегодня этот сектор экономики по максимуму использует достижения аддитивных технологий и 3D-сканирования. Трехмерная печать является идеальным способом создания прототипов, функциональных деталей и узлов, а также оснастки и пресс-форм. Она позволяет сэкономить время и деньги на стадиях разработки продукта и литья, обеспечивая изготовление геометрически сложных деталей с высокой детализацией. 3D-сканеры и специализированное программное обеспечение на новом уровне решают задачи контроля геометрии и реверс-инжиниринга, сокращая сроки производства автомобилей, способствуя повышению качества продукции и уменьшению процента брака.

Некоторые крупные автопроизводители уже наладили серийное изготовление на 3D-принтерах компонентов для своих классических моделей или кастом-каров. Лидеры рынка вкладывают огромные средства в создание центров аддитивных технологий для опытно-экспериментального производства. Такой центр, есть, к примеру, у BMW – он производит более 100 тысяч компонентов в год, а в 2019 году планируется открытие еще одного крупного комплекса.

Развитие технологий 3D-печати и разработка новых материалов с улучшенными физическими свойствами также позволяют внедрять радикально новые, инновационные идеи. Так, технология «безвоздушных» шин Michelin Visionary Concept с возможностью изменить рисунок протектора в зависимости от погоды исключает проколы, проблему низкого давления и другие риски при вождении.

Читать еще:  Самые надежные японские машины

Возможно, полностью напечатанный на 3D-принтере автомобиль – реальность не столь отдаленного будущего. Однако все вышеперечисленное – достижения западных автопроизводителей. А какова ситуация и перспективы развития аддитивных технологий в России? В этой статье мы остановимся на преимуществах 3D-печати, рассмотрим вопрос применения инноваций на отечественном авторынке, а также практические примеры внедрения.

Как 3D-печать используется в автомобилестроении

Аддитивные технологии эффективно решают следующие задачи автомобильного производства:

  • создание функциональных прототипов;
  • создание выжигаемых и выплавляемых моделей для литья;
  • производство оснастки и пресс-форм;
  • мелкосерийное производство.

Прототипирование позволит оптимизировать производство тем предприятиям, которые занимаются выпуском автомобилей (но не сборкой готовых моделей), а также производителям автокомпонентов, поставляемых на конвейер.

Средствами топологической оптимизации проектировщик может задать практически любую необходимую геометрию детали и вносить изменения в дизайн на более поздних этапах разработки. 3D-модель передается из САПР на 3D-принтер, который в короткие сроки печатает прототипы, оснастку или пресс-формы для литья изделий. Тем самым сокращаются расходы на производство, сроки разработки продукта и его вывода на рынок. В частности, предприятие может наладить оперативное изготовление компонентов, приурочив его к выпуску автомобиля.

Благодаря 3D-печати завод Nissan в Санкт-Петербурге сэкономил в 2017 году более 1 млн рублей, не заказывая производство оснастки на стороне

Оснастку и изделия, которые отвечают необходимым прочностным характеристикам, можно выпускать непосредственно на заводе, имея всего лишь один 3D-принтер. Он будет печатать различные по номенклатуре детали, что невозможно при использовании станков и других традиционных инструментов.

Технологии, в основном применяемые для прототипирования:

  • FDM (моделирование методом послойного наплавления);
  • SLA (лазерная стереолитография);
  • SLS (селективное лазерное спекание).

Оснастка и пресс-формы, которые печатаются из пластиков и фотополимерной смолы, будут в разы дешевле металлических.

Изготавливать функциональные изделия можно и на металлических 3D-принтерах (например, по SLM-технологии). 3D-печать металлом также подходит при выпуске небольших партий, в том числе при создании кастомизированных продуктов. Новейшие разработки в области металлических порошков открыли путь к изготовлению более легких, более плотных, а в отдельных случаях – более прочных деталей. Благодаря топологической оптимизации на 3D-принтере можно выращивать компоненты сложной формы и фактуры (с ячеистой структурой, внутренними каналами и т.п.), в том числе цельнометаллические, которые раньше собирались из нескольких элементов.

Западный опыт: цифры и факты

Команда Renault Sport Formula One одной из первых стала применять 3D-печать для прототипирования. Сегодня небольшой группе инженеров предоставлена возможность производить сотни деталей в неделю для испытаний в аэродинамической трубе, разрабатывать инновационные детали для проведения испытаний и установки на болиды и в целом ускорить процесс НИОКР. Благодаря технологиям SLA и SLS от 3D Systems изготовление сложных автомобильных деталей занимает не недели, а всего несколько часов.

BMW одной из первых среди автомобильных компаний напечатала на 3D-принтере партию из нескольких тысяч металлических деталей для модели BMW i8 Roadster. Мягкая складная крыша этого родстера имеет изготовленный аддитивным способом компонент из алюминиевого сплава с инновационным бионическим дизайном, повторяющим природные формы. Новое изделие имеет более высокую степень жесткости по сравнению с аналогом, который производился методом литья под давлением, а также меньший вес.

Компания Steeda Autosports, крупнейший производитель аксессуаров для Ford, использует технологию полноцветной 3D-печати для создания прототипов разнообразных компонентов – от колпачка масленки до литых труб системы холодного впуска. Результат: срок выхода продукта на рынок сокращается на несколько недель, и на каждом изделии экономится 3000 долларов за счет снижения расходов на мехобработку и создание литейных форм.

Michelin производит на металлических 3D-принтерах вставку в пресс-форму для разделителя ламелей – самых изнашиваемых элементов покрышки. Выбор новой технологии, вместо применявшихся ранее штамповки и фрезеровки, обусловлен мелкозернистой структурой металла, лучшей теплопроводностью и, как следствие, меньшим износом.

Ждет ли Россию бум аддитивных технологий?

В конце лета – начале осени в Москве прошло несколько крупных международных мероприятий автомобильной отрасли, на которых побывали специалисты iQB Technologies. Прежде всего, это Московский автосалон, где мы увидели множество перспективных отечественных разработок. Всеобщее внимание привлекло семейство автомобилей представительского и высшего класса «Аурус» (проект «Кортеж») и новинки ВАЗа, закрывшего свою «классическую» программу и показавшего «Весту», обновленную «Гранту», а также концепт новой «Нивы 4х4». Яндекс продолжает с успехом продвигать свой проект беспилотных авто, и посетители автосалона могли совершить захватывающую поездку в такси без водителя. Но самой, пожалуй, обсуждаемой разработкой сезона стал концепт электрокара CV-1 в корпусе старого «москвича», представленный «Калашниковым» на военно-техническом форуме «Армия-2018». Можно констатировать, что российский автопром медленно, но верно движется в общемировом направлении.

Пик продаж на авторынке России пришелся на 2012 год, затем начался спад, преодолеть который пока не удается. Улучшить ситуацию призвана стратегия развития автомобилестроения на 2018-2025 годы, разработанная Правительством Российской Федерации. В ней четко определены приоритетные задачи отрасли – увеличение выпуска собственных моделей автомобилей и качественных автокомпонентов, а также налаживание связей между производителями автокомпонентов. При этом локализация должна составлять не менее 70%.

Если в 1990-е годы Россия практически не выпускала автомобилей, закупая подержанные в Японии или Германии, то в начале 2000-х в стране действовало уже 15 крупных автозаводов. Понятно, что при реальной локализации в 50-70% значительная часть добавленной стоимости на детали создается за рубежом (они поставляются и собираются на конвейере в России), но сегодня мы полностью обеспечиваем свой внутренний рынок. Самые востребованные модели – такие, как Solaris, Polo, Rapid – выпускаются в России.

Согласно правительственной стратегии, процент бюджета предприятий, который закладывается в инновации и новые разработки, сейчас составляет порядка 15%. Поставлена цель довести этот показатель до общемирового показателя – 25-30%, и это открывает хорошие перспективы для внедрения 3D-технологий в российском автопроме.

Для отечественных автопроизводителей аддитивное направление – пока что почти не освоенная территория, поэтому информации о применении 3D-технологий крайне мало. Газета «Ведомости» сообщает, что группа «ГАЗ», по словам ее представителя, использует 3D-печать для прототипирования деталей машин. По данным официального сайта Алтайского края, корпорация «КамАЗ» в этом году получила два уникальных 3D-принтера российского производства. Эти установки печатают высокоточные песчаные формы для литья стали.

Говоря о зарубежных производителях в России, приведем пример альянса Renault-Nissan: он начал внедрение аддитивных технологий со своих западноевропейских производств, теперь пришла очередь России. На заводе Nissan в Санкт-Петербурге 3D-принтеры печатают прототипы и оснастку, а также приспособления для калибровки дверей, фар и датчиков. Это позволило предприятию сэкономить за 2017 год более 1 миллиона рублей, не заказывая производство оснастки на стороне. В Москве на предприятии Renault с помощью 3D-принтеров изготавливаются защитные элементы используемых инструментов.

Потенциал 3D-печати для автомобильного рынка

Итак, 3D-печать позволяет получить производителям автомобилей и автокомпонентов целый ряд преимуществ:

  1. сокращение времени на этапе разработки продукта и литья;
  2. экономия времени и расходов на изготовление оснастки и пресс-форм;
  3. отказ от услуг подрядчиков-изготовителей оснастки;
  4. проведение технологических экспериментов и функциональное тестирование;
  5. создание геометрически сложных изделий с мелкими деталями, которые невозможно изготовить традиционными методами;
  6. снижение массы детали и экономия используемых материалов за счет топологической оптимизации;
  7. ускорение выпуска нового продукта или эксклюзивной серии на рынок.

В условиях все более жесткой конкуренции вопрос применения инноваций встает все острее. Во всем мире растет число автопроизводителей, осознавших выгоды 3D-технологий для оптимизации производственного процесса. Как мы увидели, в российской автомобильной промышленности аддитивные методы начали внедряться относительно недавно и используются всего на нескольких крупных предприятиях российских или зарубежных автогигантов.

В сегодняшних российских реалиях внедрение аддитивного производства сталкивается со многими препятствиями, среди которых – недостаточная автоматизация многих заводов и нехватка финансирования. Такие технологии 3D-печати, как селективное лазерное плавление, пока нам недоступны по причине высокой стоимости оборудования и материалов. На сегодня оптимальное решение, которое будет выгодно производителю и окупится в реальные сроки, – приобретение одного 3D-принтера для выпуска пластиковых прототипов и оснастки (без необходимости заказывать ее у поставщиков).

Правительственная стратегия развития автомобильной отрасли на 2018-2025 годы дает надежду, что процесс внедрения 3D-печати пойдет быстрее и примет массовый характер.

Какие выгоды обеспечивает автомобильной отрасли 3D-сканирование? Читайте материал нашего эксперта!

Статья опубликована 18.09.2018 , обновлена 04.09.2020

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector