Le système d’IA accélère le développement de groupes motopropulseurs
Le développement des composants du véhicule est un processus long et donc très coûteux. Des chercheurs de l’Université de technologie de Graz (TU Graz) ont développé une méthode qui peut raccourcir la phase de développement du groupe motopropulseur des véhicules électriques de batterie de plusieurs mois.
Une équipe dirigée par Martin Hofstetter de l’Institute of Automotive Engineering combine des modèles de simulation de composants avec des algorithmes d’optimisation évolutive. Leur travail a été présenté au Symposium CTI.
Ce système d’IA optimise automatiquement l’intégralité du groupe motopropulseur – de l’électronique d’alimentation à la machine électrique jusqu’à la transmission – en ligne avec les exigences techniques du fabricant, en tenant compte des objectifs tels que les coûts de production, l’efficacité et les exigences d’espace d’emballage dans le véhicule.
La solution logicielle OPED (optimisation des disques électriques) a été développée chez Tu Graz et est le résultat de près de dix ans de recherche. Il est déjà utilisé avec succès par un fournisseur automobile autrichien renommé.
Le point de départ de l’optimisation automatique est l’entrée des exigences techniques que le groupe motopropulseur doit remplir: celles-ci incluent la puissance de sortie, la durée de vie minimale, la vitesse maximale à atteindre et l’espace maximum disponible dans le véhicule.
« Les disques électriques sont constitués d’un grand nombre de composants qui peuvent être conçus très différemment afin de répondre aux exigences souhaitées », explique Martin Hofstetter.
« Si je fais un petit changement dans la machine électrique, cela a un effet sur la transmission et l’électronique d’alimentation. Il est donc extrêmement complexe de prendre des décisions optimales. »
Une difficulté supplémentaire est qu’il n’y a pas de solution parfaite pour un groupe motopropulseur, car les priorités des fabricants jouent également un rôle. Il pourrait s’agir des coûts de production, du poids et du volume du groupe motopropulseur ou de l’efficacité énergétique.
Un jour au lieu de plusieurs mois
La solution logicielle OPED permet de réduire considérablement cette complexité. Sur la base des exigences techniques, le logiciel varie et combine environ 50 paramètres de conception simultanément et compare les groupes motopropulseurs simulés avec les priorités des fabricants.
Les mauvaises variantes sont abandonnées, les meilleures sont encore optimisées. Après plusieurs centaines de milliers de cycles de calcul et de simulation, OPED trouve des solutions qui se rapprochent les plus des priorités des fabricants. Ils peuvent ensuite sélectionner parmi un nombre gérable de variantes celles qu’ils souhaitent développer et implémenter en détail.
« Ce que les ingénieurs auraient besoin de mois à faire sans le support de l’IA prend environ une journée avec OPED », explique Martin Hofstetter. « Cela permet aux équipes de développement de se concentrer sur les décisions de haut niveau au lieu d’investir leur temps limité dans le travail de calcul manuel et de simulation. »
Optimisation pour une plate-forme de véhicule entière
Le système OPED peut également être étendu de manière flexible. Comme critère d’optimisation, les chercheurs ont ajouté le CO2 Les émissions générées lors de l’utilisation du groupe motopropulseur ainsi que sa production sur toute la chaîne d’approvisionnement. Cela signifie que la durabilité est déjà prise en compte dans la phase de développement précoce.
En tant qu’innovation récente, Dominik Lechleitner a réussi à étendre OPEd pour l’optimisation des groupes motopropulseurs électriques pour une plate-forme de véhicule entière dans le cadre de sa thèse de doctorat. La méthode aide à trouver des composants optimaux qui peuvent être utilisés comme pièces de report dans les groupes motopropulseurs de différents modèles d’une plate-forme afin d’économiser les coûts de développement et de production.
« L’approche OPED peut être utilisée pour une grande variété de développements de produits », explique Martin Hofstetter, « et nous sommes heureux de travailler avec de nouveaux partenaires industriels pour l’adapter à leurs défis et objectifs. »
Martin Hofstetter et Dominik Lechleitner ont reçu le prix VDI 2024 par l’Association des ingénieurs allemands pour leur développement. Martin Hofstetter a également reçu la médaille Kamm-Jante de la Scientific Society for Automotive and Engine Technology (WKM) et le premier prix de la Fondation d’anniversaire de l’Association des véhicules, décernée par l’Association de l’industrie automobile de la Chambre économique autrichienne.
