∑co時間 | ICT技術與汽車行業完美融合 助力車企實現“彎道超車”

　　隨著ICT技術的不斷髮展，汽車製造各生產環節均處在數字化、智慧化轉型的風口浪尖。助力汽車行業產品革新，重塑產業生態，必將依靠新技術、新機遇。如今汽車行業正朝數字化、智慧化高速發展，眾多車企也紛紛建立自身產業生態，如何把握機遇，實現彎道超車成為重中之重。

　　12月16日，在∑co時間線上直播中，華為與棣拓軟體進行了聯合講解，就當前汽車行業市場現狀及發展趨勢進行分析，對ICT技術在汽車行業的應用及方案進行詳細講解，並結合Fips軟體深入淺出車輛模擬問題，為汽車行業變革提供無限可能。

　　 華為ICT技術賦能汽車行業數字化轉型

　　華為中國政企智慧製造汽車行業解決方案專家姜縣樓從汽車行業發展趨勢、華為面向汽車行業的解決方案和成功案例三個方面進行了解讀。

　　如今，汽車行業正在發生變化，如日益成熟的動力總成技術和輕量化材料、智慧製造和車聯網的迅速發展、出行偏好的改變和自動駕駛汽車的興起。

　　姜縣樓表示，目前25%的汽車成本是軟體成本，汽車就像一個行駛在路上的計算機。因此，汽車行業將成為引領ICT技術的高科技潮頭行業。這樣的變化過程，影響著每一家車企，傳統汽車製造商將向出行服務及產品綜合供應商轉型，供應鏈、研發設計、整車製造、銷售和服務的全業務流程都將改進。

華為汽車行業解決方案全景圖

　　據介紹，華為汽車行業解決方案可通過多地域協同研發、模擬設計等，大幅降低新車研發成本，縮短車輛上市週期；通過車聯網、出行服務、汽車後服務等不斷提升客戶體驗，增加客戶粘性，實現車企從“單純賣車”向“移動出行服務提供商”轉型。

　　在營銷管理方面，通過客戶畫像精準分析目標客戶、採用電商商務模式，提升營銷效率和汽車銷量，做到汽車營銷數字化。從頂層規劃開始，華為通過提供數字化轉型規劃服務，幫助客戶確定數字化藍圖和變革方向。數字化轉型規劃服務全部來源於華為自身的數字化轉型實踐。在數字化轉型規劃中，華為通過變革主線來確定數字化藍圖。

　　在研發方面，姜縣樓為我們分享了兩大解決方案，分別是高效能運算解決方案和研發雲解決方案。據瞭解，2025年前，汽車虛擬工程對應的計算能力和軟體複雜度每5年增100倍、開發成本下降25%。巨大的計算量，傳統自建在未來將難以承受，HPC開始雲化，ISV積極轉身，將軟體移植到雲HPC提供商，成為SaaS應用。

　　姜縣樓表示，通過華為高效能運算解決方案可以將CAE的使用從研發擴大到與大規模生產對接，涉及碰撞、CFD、NVH、通訊、節能。同時，還可以制定HPC雲化的策略來應對汽車虛擬化工程帶動的巨大計算資源需求。

　　在研發階段還有一個痛點就是協同問題。華為基於自身實踐形成研發雲，實現全球研發協同，大幅提升研發效率，加快產品TTM週期。據姜縣樓介紹，從前的“煙囪式”實驗室環境需要2—3個月準備週期。現在通過華為研發雲可輕鬆實現百萬級VM集中管理和調配，分鐘級環境準備，資源複用率提升2.5倍，作業時間縮短50%，程式碼上雲，加固研發安全。

　　談到製造環節，華為汽車行業解決方案能為智慧工廠提供一網多能+物聯網統一管理平臺，解決了智慧工廠的生產數採和倉儲物流等多個環節的難題。有了資料之後，如何應用資料是接下來的關鍵。華為提供了工業智慧體EI助力提升供應鏈運作效率。

　　在數字化營銷方面，華為通過對話式智慧服務最大化業務成效。通過售前引導增加商業機會，降低運營成本；通過售後服務提高客服效率，提升服務體驗；通過智慧外呼降低人力成本，提升客戶滿意度。

　　在智慧出行方面，華為智慧出行服務平臺支撐各類移動出行服務場景，通過華為人工智慧與大資料服務，讓使用者出行更安全放心、高效便捷，提升使用者體驗。

　　綜上所述，ICT基礎設施已經成為數字化轉型的基石，而華為的聯接+計算+智慧將成為汽車行業數字化轉型的核心引擎。

　　姜縣樓表示，華為通過全球實踐，做車企數字化轉型的使能者。在成功案例方面，姜縣樓首先分享了華為混合雲支撐車企集團建設數字化轉型底座。華為混合雲提供數字化平臺，不佔有資料，秉著資料是屬於車企、車企客戶的原則，為使用者提供技術手段，助力車企打造自身品牌。

　　在高效能運算方面，華為HPC高效能運算支撐汽車模擬研發。如今，汽車碰撞測試佔用大量計算平臺時間，任務排隊等候，導致產品開發週期長、成本高。同時，研發人數多、建模和模型上傳、計算結果回傳對基地到HPC叢集間的網路頻寬要求高。

　　華為通過獨立基礎架構資源池為吉利提供強隔離的HPC叢集。採用多核（16核）高主頻CPU，計算能力高於長安基準10%，100G Infiniband網路連線所有計算節點，網路時延<5us，基於IB網路的Lustre分散式檔案系統。

　　在物聯網方面，華為物聯網解決方案幫助工廠實現物料供應準時化(JIT)。華為基於NB-IoT的車位檢測器，實時檢測車位佔用狀態；基於華為雲的OCR單據自動化識別，提升識別效率；泊位管理系統實現自動化排程，物流裝載效率提升；基於RF-ID檢測器，自動識別物料的出入庫狀態。華為物聯網平臺幫助法國標緻雪鐵龍集團建立全球車聯網平臺，實現了底層資料平臺與上層車聯應用分離，滿足各區域靈活定製需求。

　　 CFD分析軟體-Fips，助力車輛空氣動力學效能升級

　　棣拓Fips軟體技術經理王海坤從軟體介紹、亞音速空氣動力學、超音速空氣動力學、氣動噪聲、水面和水下流體動力學五大方面為我們帶來了詳細解讀。

　　據王海坤介紹，Fips是一款流體模擬軟體，其核心功能是通過求解特定的偏微分方程（PDE）來模擬流體（空氣、水等）在各種情況下的行為。

　　Fips的主要特點包括：對輸入幾何容錯性較大，大大減少使用者在前處理上的時間花銷；針對特定應用領域高度模板化，形成自動化分析流程，極大地提高了使用者的分析效率；快速準確的求解演算法，在某些領域能比同類軟體快5-6倍；與優化方法深度結合，快速地為使用者找到最優設計方案。

　　王海坤錶示，Fips軟體的優勢在於對求解流程的優化。在求解壓力方程方面採用非傳統速度壓力耦合分裂步，來維持速度與壓力的強耦合從而減小segregated模式導致的拆分誤差。使用的分裂步具有比傳統模式更好的質量守恆特徵，從而降低收斂需要的計算量。壓力方程的係數是常數，因此大大提高了壓力方程求解的並行效率。可以同時求解亞音速和超音速的流動問題。

　　在亞音速空氣動力學模擬計算方面，主要進行阻力和升力的預測。主要功能是預測地面交通工具或者飛行器在行駛過程中受到的阻力和升力：模板化，使用者只需要準備好待模擬的幾何檔案，隨後呼叫模板，程式將自動完成剩餘的操作；模擬結果準確度高。

　　在超音速空氣動力學模擬計算方面，跨音速和超音速飛行器的激波捕捉以及激波與湍流的相互作用：全馬赫高精度瞬態求解器，可模擬飛行器從低音速加速到超音速的行為。

　　在氣動噪聲方面，主要進行風噪預測。主要功能是預測地面交通工具或者飛行器在行駛過程中的風噪聲。氣動噪聲也提供類似的模板化功能，程式可以準確快速的自動完成接近百分之八十的手動操作。得益於高效率的演算法，計算速度比同類軟體快5-6倍。

　　通過實車側窗測點壓力結果與風洞實驗的對比可以看出：時間步長為1e-5s，對應最高可解析頻率的理論上限為6600-8300Hz, Fips模擬結果部分測點在約7000Hz左右開始與實驗值有偏差，部分測點到10000Hz仍與實驗值吻合很好，充分說明了Fips求解器數值耗散誤差很小，求解精度很高。

　　王海坤以某車型實際專案為例，不同後視鏡模擬結果與實驗結果進行對比。同一個車型，三款不同後視鏡對應的車內噪聲的風洞實驗和Fips模擬結果。可以看出：模擬得到的噪聲隨頻率變化的趨勢與實驗基本吻合；模擬對三款後視鏡的噪聲預測，即mirror-3最好，mirror-2次之，mirror-1最差，與實驗結果一致。

　　在水面和水下流體動力學模擬計算方面，Fips軟體通過水-氣多相流求解器、船舶自驅動模擬、減阻模型等可進行水面航行器（船舶等）的阻力預測和減阻。同時，還可以預測水下航行器的空化、流動阻力和噪聲。

　　在汽車行業裡，CFD的應用是非常廣泛的。從發動機、電池、電機，到冷卻系統、潤滑系統、空調系統，再到整車流場、空氣動力學開發、整車熱管理分析、水管理分析、氣動噪聲分析等領域，目前CFD都在發揮越來越重要的作用。

　　 寫在最後

　　全球汽車產業正處於深度轉型期，綠色、電動、智慧、網聯和共享發展程式加快，推動汽車新一輪技術變革。華為將攜手全球合作伙伴基於雲端計算、大資料、人工智慧、物聯網、5G等技術打造場景化解決方案，加快產品和服務創新，幫助車企實現數字化轉型和升級。