汽车行业数字孪生应用趋势解读

1、您如何理解数字孪生技术对汽车行业数字化转型的推进作用？

我认为推进数字化转型企业首先必须有良好的数字化研发设计基础。在汽车产品的设计阶段，需要企业能够利用数字孪生技术提高设计的准确性，并通过虚拟仿真试验验证产品在真实环节中的性能。在汽车产品虚拟验证方面，必须要通过验证平台进行一系列可重复、可变参数、可加速的仿真实验，来验证产品在多种外部环境下的性能和表现，在设计阶段就验证产品的适应性，并通过仿真找寻缺陷，对产品的性能和表现进行不断优化，这样才能最大化的减少实物样机的制作。

图.白车身数字化模型

无论是针对产品或者是工厂的数字孪生模型，东风汽车都需要强大的平台算力作支撑，来支撑工业虚拟仿真或数字孪生场景下三维建模处理需求，而工作站所搭配的CPU+GPU的算力组合无疑是最优的选择。

图.虚拟仿真分析

2、可以展开描述东风汽车在数字化工厂方面的具体建设经验吗？

东风汽车在制造全过程中，已经初步建立了汽车工厂的数字孪生模型，包含了生产设备、生产过程等全部的数字环境，在车间全景可视化方面，通过车间数字孪生系统来逐级展示车间、产线及单机三个层级的总信息。

在工厂三维数字孪生场景中，我们按照冲焊、焊装、涂装、总装这四大工艺将生产线进行设计，这个过程会使用到一系列的设计软件。包括：3DS MAX、Lumion、After efferc cc等软件。从三维建模开始，先用3DS MAX对汽车厂房和生产线进行3D效果布局，然后将设计好的3D效果文件导入到Lumion软件进行动画漫游设计，并利用After Effects软件进行后期处理。

图. 三维数字化车间

在工艺建模效果得到客户方确认后，按照建模效果进行三维工艺设计，这个过程主要利用三维CAD软件进行三维实体建模。整个数字化工厂搭建过程中非常考验图形工作站的综合计算能力、大内存和GPU渲染技术来实时编辑3D场景。

最后是工艺仿真阶段，利用仿真软件对三维模型进行仿真分析以验证设计是否满足生产要求。主要针对仿真三维模型的导入、仿真模型的调试及仿真运行视频的录制。

整个设计过程涉及到多款设计软件应用，包括各个软件之间的数据导入、协同处理和场景呈现，对于工作站的兼容性和稳定性提出了较高要求：一方面需要工作站能够在处理单项应用时，发挥更高性能，快速的完成工作；另一方面，在运行多款应用时需要工作站具备较好的稳定性，不会出现宕机、蓝屏等情况。

采用惠普Z系列工作站后，我们明显感觉不仅应用软件在使用中得到了优化，处理数据更加得心应手，更没有出现过宕机等意外状况。整个研发过程的体验感得到了大幅度上升，让我们能够更加专注于研发创新本身，解决了后顾之忧。

3、在产品研发过程中，新能源汽车与传统汽车之间有何差异，为您的工作带来了哪些新的挑战？

从产品结构维度来看，新能源汽车电子化程度远高于传统燃油汽车，越来越多的电子技术已经开始在汽车上使用，从而提升产品的智能化水平，如汽车的车载通信系统、ADAS系统、GPS、5G天线等。众多电子产品的开发与应用，也给汽车行业带来了一个不容忽视的课题那就是汽车电磁性能评估与电磁兼容研究。

在研发过程中评估研究汽车电磁性能与电磁兼容性时，我们需要用到很多专业的虚拟仿真应用，例如在车载通信天线单元及天线布局仿真 、车载雷达仿真与设计、V2X虚拟驾驶仿真、整车电磁抗干扰EMC/EMI仿真、控制系统模型化开发以及多体动力学仿真等。这些仿真技术对于图形工作站的算力、稳定性、兼容性要求往往较高，需要较长时间的求解分析过程和精准的数据模型展现，以往我们针对整车的三维全波电磁场仿真需要3个小时以上的等待处理时间，替换成惠普Z系列工作站之后仿真时间大幅缩短，平均时间在1小时10分钟左右，整体工作效率得到显著的提升。

4、针对新能源汽车在智能化（ADAS）和网联化（车联网）方面，在研发过程中如何通过虚拟仿真来验证其技术的可靠性？

简单来说，智能化（ADAS）和网联化（车联网）是智能网联汽车技术主要路径。智能化是指依赖于先进驾驶辅助技术ADAS，采用车载传感器与汽车自动控制系统相结合的方法实现汽车的自动巡航（ACC），自主泊车（APS），自动紧急刹车（AEB）等一系列功能。作为实验的补充和替代，从汽车天线性能评估到真实的虚拟驾驶测试，最终交付满足产品性能要求的信息结果。整个虚拟仿真计算过程对图形工作站显卡GPU、计算性能、计算的稳定性与可靠性需求较高，特别是工作站GPU的处理能力直接影响仿真的处理等待时间和结果呈现。借助惠普Z系列工作站搭载的英特尔至强系列高端CPU和英伟达RTX系列高性能GPU，不仅缩短了仿真处理时间，还提升了呈现效果，使仿真结果具有更加逼真的物理性质、材质乃至光照效果，为东风新能源汽车智能化（ADAS）和网联化（车联网）落地提供了全方位算力支持。