Det är Modelons webbsajt som har intervjuat Subarus Kyosuke Kuroda,
Electrified Drivetrain Development Department. Han berättar att SUBARU har använt Modelica-teknik och Modelons lösningar, inklusive Vehicle Dynamics Library, Hydraulics Library, och FMI; alltså biblioteken för fordonsdynamik, hydraulik och FMI-teknik för att utveckla metodologier för modellbaserat arbete inom drivline- och FoU-processerna.
KÄRNVÄRDEN INOM MODELONs VERKSAMHET
Innan vi går vidare med intervjun med Kuroda, ska vi konstatera att detta med FMI–teknologin vid sidan av Modelica är ett verkligt kärnvärde i Modelon: Modelica för modellutveckling och FMI (Funktionell Mockup-Interface) för modellintegration. Tillsammans utgör dessa bitar två komplementära öppna lösningar, som erbjuder utmärkta möjligheter för industrin att effektivisera produktutvecklingen.
FMI är en leverantörsneutral standard för modellutbyte och samsimulering av dynamiska modeller på system- och komponentnivå. Med FMI som bas kan man dela modeller, dels mellan verktyg och dels distribuera dem över hela företaget och till partners i produktutvecklingen.
Standarden möjliggör också återanvändning av samma modellportfölj i olika stadier av utvecklingsprocessen och den stöds i dagsläget av mer än 100 CAE-verktyg, alltifrån lösningar från Dassault, Siemens Digital Industries, Ansys, ESI med flera. Med FMI kan modeller som utvecklats av experter i avancerade simuleringsverktyg med hjälp av vanliga skrivbordsverktyg återanvändas av teamen i hela organisationen. Vad Modelon bl a gör är att tillhandahålla verktygslådor för att använda FMI i MATLAB/Simulink och Excel och man utvecklar också vid sidan av detta skräddarsydda lösningar för att integrera FMI smidigt i alla arbetsflöden.
VÄSSADE INGENJÖRERNAS TEKNISKA FÄRDIGHETER
Tillbaka i intervjun med Subarus Kyosuke Kuroda berättar han bl a om sin erfarenhet av att implementera modellbaserade utvecklingsmetoder och resultaten som har uppnåtts med hjälp av Modelon-lösningar. Till saken hör också att intervjun klargör att implementeringen av Modelons Modelica-baserade lösningar bidrog till att förbättra ingenjörernas tekniska färdigheter i alla skeden av testplanering, experiment och analys av resultaten.
”Med utbildning och stöd, genom workshops, har Subarus team utvecklat ytterligare förståelse för deras tekniska färdigheter i 1D modellering – vilket påverkar deras utveckling av mänskliga resurser,” skriver Modelon i caseintervjun.
Till bakgrunden hör förstås också att Subaru är en av de större japanska OEM-företagen inom automotive som arbetar med utveckling, tillverkning, reparation och försäljning av Subaru-bilar och deras komponenter. Vid sidan av fordonstillverkningen är man vidare en global tillverkare av transportutrustning inom flygindustrin.
När det gäller elektrifieringen av drivlinorna bedriver man forskning och utveckling av inte bara elektriska drivsystem, utan är även involverade i forskning kring motorer, transmissioner och differentialer.
Det team Kuroda tillhör ansvarar för spridningen av MBD (Model-Based-Design) på avdelningen samt systembyggnad och avancerad utveckling med hjälp av MBD-teknik.
MBD BIDRAR TILL MINSKADE KOSTNADER
Vilken roll spelar modellbaserad utveckling och 1D-modeller för produktutveckling på Subaru?
– Vi är en bil-OEM, så vår huvudsakliga verksamhet är att utveckla och tillverka personbilar och tillhandahålla dem till våra kunder. Vi menar att rollen och syftet med modellbaserad utveckling på Subaru är att minska kostnaderna, förbättra effektiviteten och förbättra de tekniska färdigheterna hos ingenjörer i utvecklingen av fordon, och vi är fast beslutna att uppnå dessa mål.
Varför införlivade du Modelica-tekniken i ditt team?
– Vårt team började överväga att implementera MBD för 5-6 år sedan, och MBD-statusen, som andra företag implementerat före oss, liksom diskussionen med Modelon hjälpte oss i vårt beslut. Naturligtvis visste vi om andra systemmodellerings- och simuleringsspråk, och vi hade valet att använda de befintliga verktygen som finns tillgängliga inom företaget. Men en av de främsta fördelarna med Modelica är dock att det är ett 1D-simuleringsverktyg, som var relativt enkelt att använda. Då också för oss som inte var en del av CAE-avdelningen. Modelica är lätt att använda och de olika elementen som utgör en överföring kan representeras i lättförståeliga diagram. Dessutom är sättet att ansluta trådarna mellan komponenterna intuitivt. Också detta var en bra poäng; att vi kunde bygga det på samma sätt som vi föreställer oss objektets struktur och återger dess fysik. Vi kom fram till att Modelica-språket var det bästa valet, baserat på en övergripande bedömning av dess styrkor när det gäller synlighet och utvidgningsbarhet, samt tillgängligheten av verkliga exempel.
Varför välja Modelons produkter och tjänster?
– Först och främst var det en milstolpe att vi kunde prata direkt med Modelon i de tidiga stadierna av implementeringsprocessen. På den tiden hade vi precis börjat använda ett 1D-simuleringsverktyg och fick reda på att Modelon var utvecklare av ett lättanvänt bibliotek som inkluderades i verktyget.
– Dessutom, genom formen av workshops, kunde vi lära oss mer om Modelica-teknik, fallstudier och olika 1D-modellbyggnadsmetoder, vilket ledde till det tveklösa faktumet att Modelons lösning var en bra tjänst. Så vi bestämde oss för att implementera den.
På vilka områden inom produktutvecklingen har ni använt Modelons produkter och tjänster och hur har de gynnat verksamheten?
– Vårt team arbetar med utvecklingen av övergripande drivsystem, men vi har använt Modelon Base Library, Vehicle Dynamics Library och Hydraulics Library för bränsleförbrukning och effektstudier. Utöver detta menar vi att projektet har visat resultat när det gäller att förbättra noggrannheten i den första studien, som är den som är den mest uppströms liggande delen i V-processen, som är vanlig i bilindustrin. Detta ökar effektiviteten i utvecklingen, eliminerar omarbetning och förbättrar ingenjörernas tekniska färdigheter, vilket också är ett av Subarus mål.
Hur har MBD och Modelons lösningar hjälpt ingenjörer att förbättra sina färdigheter?
– Vårt team kombinerar 1D-modeller med utvärderingar ifråga om utveckling av drivsystem, men utan att förstå den väsentliga mekanismen är det inte möjligt att bygga 1D-modellen korrekt. Vid första genomförandet gjorde ett visst antal ingenjörer utvärderingar utan att gå in mer djupt på vilka delar av den fysiska sammansättningen som var viktiga, men de var inte medvetna om denna situation förrän de ”utsattes” för 1D-modellen. Nu har förståelsen för fysiken fördjupats i processen att skapa 1D-modellen och just detta har varit mycket effektivt för att förbättra tekniska färdigheter i alla stadier av testplanering, experiment och analys av resultaten. Även om vi är proffs inom området avslöjade workshopen med Modelon att det fanns några grundläggande principer och mekanismer som vi inte förstod. Förutom kunskapen om fordonen, fick vi genom att dela och diskutera modeller oss intensifiera förståelsen av de väsentliga mekanismerna och 1D-modellen gav oss olika perspektiv på de experiment vi hade utfört.
I vilken aspekt fungerar den Modelica-baserade tekniken bättre än förväntat?
– Vi har observerat situationen för våra team-medlemmar och menar att vi har utvecklat förmågan att tänka på mekanismer mer än förväntat. När vi har förtydligat principen för mekanismen har vi kunnat bekräfta att mekanismen överensstämmer med våra befintliga sinnen, och känner att våra resultat har blivit mer tillförlitliga. 1D-modeller tillåter oss att diskutera sensoriska frågor kvantitativt i form av numerisk information, vilket är en av huvudeffekterna av att implementera MBD. Det avslöjar också att 1D-modeller är mycket användbara även i en situation som distansarbetet som krävs under COVID-19.
Vad gör företaget för att marknadsföra Modelica-baserad MBD?
– Vår avdelning för drivlineutveckling är aktivt externt i t ex ”Transmission Research Association for Mobility Innovation (TRAMI), Research Association of Automotive Internal Combustion Engines (AICE)” och bilindustrin som helhet ifråga om initiativ för att främja digitalisering. För den interna verksamheten föreslår och planerar vårt team utbildning för att främja de mer praktiska aspekterna av MBD och implementerar detta på avdelningen. Vi menar att det finns kunskap om Modelica och hur man använder Modelons lösningar, som vi kan dela från vår synvinkel.
Vad är nästa steg?
– Implementeringen av Modelica och Modelons lösningar har inte bara förbättrat vår 1D-modelleringsteknik utan har också haft en betydande inverkan på vår utveckling av mänskliga resurser. Vi inser också att en av de framtida utmaningarna blir att kvantifiera effekterna av kostnadsreducering och effektiviseringar, vilket är en av MBDs roller. Vi förväntar oss att Modelon kommer att tillhandahålla information om nya verktyg och tjänster, att ge branschinformation om integrerad 1D-simulering och analysteknik, att ytterligare främja användningen av MBD och att utveckla ett än mer detaljerat bibliotek som innehåller många drivelement och ett bibliotek för elfordon, som gör det möjligt för mekaniska ingenjörer att lära sig om elektrifiering.
