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蒂森克虏伯开启汽车减震系统开发新时代

2018-09-24 21:13:06·  来源：蒂森克虏伯发动机大连有限公司  
　
提起双胞胎，小伙伴们脑海中会浮现什么呢？完全一样的染色体和基因，高度相似的外貌，甚至是相互感知的能力？从双胞胎的联系中得到灵感，人们开发出数字化双胞胎
提起双胞胎，小伙伴们脑海中会浮现什么呢？完全一样的染色体和基因，高度相似的外貌，甚至是相互感知的能力？从双胞胎的联系中得到灵感，人们开发出数字化双胞胎（Digital Twin）技术，并将之运用到工业领域。通过使用这一神奇技术，蒂森克虏伯可将开发汽车减震系统的时间缩短多达50％！好奇我们是怎么做到的不，快来一探究竟吧！
大家都知道，没有企业可以凭空突然做出一款优秀的产品，每一款成功产品的背后都是企业长时间的耕耘积累。一般来说，一辆轿车约由1万多个不可拆解的独立零部件组装而成，其结构之复杂，工艺之精细，使汽车行业的产品研发周期远远长于其他多数行业。但是，蒂森克虏伯通过使用数字化双胞胎技术，在数字虚拟世界减少现实测试工作量， 预测产品使用过程中可能出现的问题，成功助力汽车客户缩短产品的研发周期。
 
啥是数字化双胞胎技术呢？为大家科普一下。数字化双胞胎（Digital Twin）是以数字化方式克隆一个现实世界的物理对象，创造出该对象的数字孪生模型，并对它在现实环境中的行为进行仿真测试和验证，以实现整个产品从设计到生产过程的虚拟化和数字化。一旦预测出问题，我们便可以提前提出解决办法（比如改进设计等），将问题扼杀在摇篮。
 
可以说，数字化双胞胎将现实世界中复杂的产品研发、生产制造和运营维护转换成了在虚拟世界相对低成本的数字化信息协同及模型优化，并给予现实世界多种方案和选择，最终实现高效的柔性生产和快速创新。它仿佛给了我们一台时光机，让我们有机会提前窥见问题，减少失败。
 
蒂森克虏伯Bilstein技术与创新部门负责人Andreas Rohde博士表示：
 
当前，一些汽车制造商的新车型开发时间已低于两年，新车型上市速度越来越快。作为顶级供应商，我们也必须加快步伐以保持竞争力。这对我们来说是一个重大挑战，因为厂商对悬挂系统和减震系统的严苛要求并没有改变，它们必须能够持续使用至少15年。而我们的解决方案便是——数字化双胞胎技术。
 
由于每一款新车型都需要一套定制的减震系统，出于对车辆安全性的考虑，其系统必须经过一系列严格的开发和测试。虽然所有减震系统都是由弹簧和减震器组成，但它们的细节各不相同，只有将它们的技术特性与每辆车的尺寸、发动机功率和驱动类型相匹配，才能实现最佳的驾驶舒适性和动能性。过去两年来，蒂森克虏伯Bilstein在一个悬挂系统和减震系统试点项目中，一直专注于使用数字化双胞胎技术，这使得我们在相关技术上成为领导者。
通常，所有类型的减震器在被大规模商用前都必须接受一系列测试。而其中耐久性测试尤为耗时（耐久性测试是为了测定产品在规定使用和维修条件下的使用寿命、预测或验证结构的薄弱环节和危险部位而进行的试验。通过测量主要部件的磨损量变化，可计算出新产品的使用寿命）。除了测试减震系统在车辆行驶300,000公里时将承受的压力，还要测试系统在特定温度环境下的性能，以更好地对系统零部件进行标定和匹配，同样费时的还有传统冬季和夏季试验，以及底盘调校等等。
 
这些测试对汽车零部件来说是不可或缺的，但却会耗费大量的时间，在这种情况下，数字化双胞胎技术的优点显而易见，它意味着我们现在可以将传统测试耗费的时间降到最低。但蒂森克虏伯并不能 ，也不打算用它完全取代传统测试。
在研发早期阶段，为确保数字化双胞胎技术模拟结果1:1对应实际情况，蒂森克虏伯的工程师将传统测试进行数字化复制，检测出测试中可能出现的各类突发状况，并及时预警调整， 优化减震器的技术属性。使用数字化双胞胎技术过程中所获得的数据，后续还会被输入到现实的开发过程以及生产计划中。不仅如此，我们的数字模型后续还可以用于开发和优化相同类型汽车衍生物的变体。当然，最后的所有内容都是为了最终原型的构建和测试。由于这一技术的使用，我们可以将开发悬挂系统和减震系统的时间缩短多达50％。
 
蒂森克虏伯Bilstein技术与创新部门负责人Andreas Rohde博士补充道：
 
感谢数字化双胞胎技术，它使我们能够将开发时间缩短到两年以内。这不仅提高了我们自己的竞争力，还提升了汽车制造商的制造水平。
 
当前，蒂森克虏伯的团队正与包括特斯拉，保时捷，宝马和戴姆勒在内的汽车制造商保持着密切合作，他们在新车型开发初期就联手，逐步构建起数字化虚拟世界。“虽然真正的减震器在试验设施和测试轨道上进行了彻底的检验，但我们也使用虚拟原型进行大范围的负载模拟。” Andreas Rohde博士说。
蒂森克虏伯生产的减震器
 
对于不断创新的蒂森克虏伯来说，这当然不是全部啦！未来，虚拟的数字化双胞胎模型还将为蒂森克虏伯Bilstein的生产设施提供重要控制数据及规划参考。由于数字化双胞胎技术，我们的生产设施还可以在生产早期阶段进行改造，以用来生产最新的减震器！汽车制造商也将从这项新技术中受益，因为他们早在开发阶段就可以收到减震系统的完整数据，并将其整合到自己的车型当中。
 
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