博世汽车多媒体案例研究挑战为了解决其智能移动解决方案日益增加的复杂性，隶属于博世移动解决方案公司（Bosch Mobility Solutions）的博世汽车多媒体部门（Bosch Car Multimedia）亟需实现转型，并引入协同一体化工程方法，以便每个学科都能实时地查看其他领域对端到端流程产生的影响。解决方案在成功的概念验证的基础上使用基于模型的系统工程方法，在3DEXPERIENCE平台上开发抬头显示器。成效所有参与开发的学科展开无缝协作，创建出全面的数字模型，无需构建物理原型就能完成测试和验证。这有助于加快开发速度、降低成本并为他们提供完整的端到端可追溯性。照片由博世汽车多媒体提供

Bernd Hirt表示：“随着当今时代互联互通水平的不断提高，作为网络解决方案的开发商，我们必须尽力开展协作，共同创建出能够涵盖每个学科的所有特质的综合性数字模型。由于我们能加快工作速度、提高工作效率，因此必然能加速推动产品的上市进程。”系统工程—综合全面的方法为应对现代互联系统的复杂性，该公司必须重新设计自己的工程流程，将各个学科整合在一起并提高他们的协作水平。作为达索系统CATIA的长期用户，博世汽车多媒体在概念验证（PoC）中使用3DEXPERIENCE®平台开发综合抬头显示器（CHUD），以更好地从系统角度理解运动学。CHUD在方向盘和挡风玻璃之间布置一个小型塑料屏幕，将导航信息或交通法规等虚拟图像投射到驾驶员的视野中。Bernd Hirt表示：“我们希望在协作平台上对基于模型的系统工程方法的潜力进行分析。因为已经与达索系统合作多年时间，3DEXPERIENCE平台是自然而然的选择。能够让分散在世界各地的团队协作开展工作，并且将每个单独学科的现有系统整合到这个平台上是很重要的。这就是我们准备借助这个概念设计进行演示的内容。”博世汽车多媒体也使用达索系统其他的Companion eLearning课 程，帮 助 设 计人 员 和 工 程 师 快 速 掌 握3DEXPERIENCE平台。博世汽车多媒体系统验证工程师Marc Ölschläger表示：“此外，我们也使用Companion培训课程来培训新员工。可按岗位或职责范围分配培训，也可按具体要求和时间进度规划培训。”Simonis表示：“我们使用基于模型的系统开发来整合各领域的机械、软件、硬件和运动学要求，以它们为基础开发逻辑单元，然后在3DEXPERIENCE平台上为我们的设计构建物理模型。我特别看重这种跨领域特质，原因在于如果能够评估某项软件参数对机械组件产生的影响，将提升我们整体开发流程的效果。”“在3DEXPERIENCE平台上开展基于模型的系统工程，有助于推动综合全面的移动解决方案的开发，并强化我们在这一业务领域的发展前景和竞争力。”— Martin Gaedtke，博世汽车多媒体仪器系统开发总监“综合性数字模型能够涵盖每个学科的所有特质。由于我们能加快工作速度、提高工作效率，因此必然能加速推动产品的上市进程。”— Bernd Hirt，博世汽车多媒体核心功能理论研发团队经理为实现愉悦的驾驶体验提供互联服务互联互通为开发智能汽车与移动服务开辟了新领域，不仅使汽车更安全、更高效、更便利，同时也能为驾驶员提供更加愉悦的驾驶体验。智能移动解决方案为体验驾驶提供全新途径，例如通过车辆间（V2V）或车辆到基础设施（V2I）进行通信。博世汽车多媒体部门隶属于博世移动解决方案公司，通过整合汽车技术、数据云和数字化服务，实现汽车内外互联，从而向驾驶员和乘客提供完整的移动解决方案。博世汽车多媒体仪器系统开发总监Martin Gaedtke表示：“互联互通为我们带来了巨大的发展潜力。然而，它也进一步加剧了我们产品和流程的复杂性。”博世汽车多媒体认为，数字技术的演进发展与互联互通近乎无尽的可能性，必将为驾驶员驾驶提供方便，并且还将在旅途中为乘客带来愉悦的乘车体验，从而创造出家居和办公室以外的第三个生活空间。Gaedtke表示：“我们将这第三种生活空间称为‘旅途空间’。例如，有了自动驾驶汽车，人们不仅能在早上驾车去上班，同时还能在行程中开会。我们的职责是提供信息娱乐系统和网络解决方案，助力这一切设想成为现实。”消除壁垒，提高生产力博世汽车多媒体下属理论研发部门负责为车辆内部的显示设备开发组件和整体设计概念。博世汽车多媒体核心功能理论研发团队经理Bernd Hirt表示：“互联互通要求我们设计出非常精密的系统，因此也非常复杂。”然而，这个业务部门涉及的各个学科虽然有着共同的目标（例如为汽车制造商开发新产品），但基本上都在使用不同的软件解决方案。由于各自为营地开展工作，可能影响整个系统的共通问题有时很晚才能发现，这会导致成本上扬。博世汽车多媒体部门基于模型的系统工程概念验证项目协调人Christian Simonis表示：“在开发流程中，不同的利益相关方都在为项目出力，且都采用他们自己的工具开展工作，并通过界面交换设计。这种做法的问题在于会导致大量信息的丢失。这不是一种高效的工作方式。”

上图：3DEXPERIENCE平台上综合抬头显示器的3D模型。下图：综合抬头显示器。Simonis补充道：“作为项目协调人，基于模型的系统工程方法帮助我更轻松地整合各个学科，并全面地对它们进行评估。如果我们想要在项目早期阶段评估项目绩效，而不是等到物理整合和测试阶段再进行，那么这种前端功能是必不可少的。基于模型的系统工程的另一大优势在于，您可以在工作中使用当前最新版本的数据。而且不会遇到模型导出或导入造成的延迟；无论模型开发人员具体负责哪个领域，都可以访问其同事最新的设计版本。”因为所有应用都集成在平台上，所以无缝的数据连续性得以实现。Bernd Hirt说：“例如，有限元方法（FEM）工程师在3DEXPERIENCE平台上开发自己的仿真模型，在SIMULIA中检查模型，然后回到平台上生成FEM结果。这样就支持包括机械工程师在内的多个学科直接访问结果，并获得深入信息。”博世汽车多媒体综合抬头显示器项目经理Jürgen Hirt认为，由于建立了对系统的全面理解，基于模型的系统工程帮助公司减少了产品的重复开发，从而大幅缩短开发时间并降低成本。Ölschläger表示：“在验证我们的设计方面，基于模型的系统工程方法能够帮助我们回答以下问题：‘我们的产品是否能够真正达到客户的预期水平？’或‘即使还没有充分地定义整个环境，我是否能够对子系统进行验证？’换句话说，‘我能否开展软件或硬件在环仿真？’这些问题的答案是肯定的，因为所有相关信息都存储在统一的通用数字模型中。借助这个知识库，就可以在最初阶段验证子系统，避免在开发流程后期发生成本高昂的变更，同时显著减少物理原型的数量。”虚拟仿真助力实现早期验证博世汽车多媒体系统行为工程师Micha Schönwiesner表示：“为了确定系统组件在实际情况下如何协同工作，设计系统架构时应充分考虑系统要求。”他补充道：“在过去使用物理原型时，只有在发生冲突或无法正常工作的情况下，才有可能准确地发现设计差错。现在通过建模，我能在早期阶段以数字化的方式检查工作状态是否一切正常，而且还能借助3D环境了解对特定参数的调整将如何影响产品的整体功能。”博世汽车多媒体客户项目总监Martin Schmidt表示：“采用基于模型的方法，我们能够更快地对设计概念及其不足进行分析，并在开发初期阶段充分考虑所有容差，从而能够正确地解读系统。例如，通过运动学仿真与行为建模，我们能够调整拥塞检测算法设计，避免对人的手指产生伤害。抬头显示器的运动学仿真相当复杂；虚拟仿真犹如数字化的X光扫描，能够可视化不同用例下发生的情况。在与我们的客户讨论CHUD的运动学时，这种可视化演示十分有价值。对于我们所采用的基于模型的系统方法，我们收获了非常积极的反馈意见。”避免对人的手指产生伤害。抬头显示器的运动学仿真相当复杂；虚拟仿真犹如数字化的X光扫描，能够可视化不同用例下发生的情况。在与我们的客户讨论CHUD的运动学时，这种可视化演示十分有价值。对于我们所采用的基于模型的系统方法，我们收获了非常积极的反馈意见。”此外，Schmidt还表示公司在销售方面也看到成效。他说：“借助从以往项目学到的深入经验，并重复使用系统中所积累的丰富知识，我们不仅提高了报价请求的处理速度，而且也能更快地提交建议书。”

©2020年达索系统。保留所有权。3DEXPERIENCE、Compass图标、3DS徽标、CATIA、BIOVIA、GEOVI、SOLIDWORKS、3DVIA、ENOVIA、EXALEAD、NETVIBES、MEDIDATA、CENTRIC PLM、3DEXCITE、SIMULIA、DELMIA和IFWE是达索系统（法国“société européenne”凡尔赛商业注册号 # B 322 306 440）或其子公司在美国和／或其他国家或地区的注册商标。所有其他商标均由其各自的所有者拥有。使用任何达索系统或其子公司的商标均需获得其书面许可。博世汽车多媒体软件工程师Miguel Filipe Santos认为，基于模型的系统工程方法有助于促进研讨和协作，从而强化软硬件工程师与机械工程师之间的合作。他表示：“我们完全理解客户的具体要求，这是软件开发的一个重要环节。而且我们还能采用虚拟方式就软件与其他系统的交互方式进行测试。这是开发优质软件的关键因素。此外，我们还能以合格的质量水平，近乎实时地为客户开发出所需软件，为我们节省了用于调试工作的大量时间。”博世汽车多媒体机械工程师Patrick Uebele补充道：“作为工程师，我们也是OEM厂商与供应商之间的接口人。这意味着我们需要了解OEM厂商对我们产品的需求，进而将这些需求转化成需要供应商为我们提供的具体组件。在3DEXPERIENCE平台上工作，使我们从项目的最初阶段就能清楚地掌握和描述这些需求，并不断地将它们与我们的设计进行对比，确保完全符合要求。此外，我们也无需为不同步骤（比如运动学仿真或热仿真）而单独处理数据，这为我们节省出大量的工作时间。”A-SPICE1等举措正在推动汽车行业的发展。Gaedtke表示：“使用3DEXPERIENCE平台，我们能够确保从需求到验证实现数字连续性。对我们来说，关键在于如何整合来自每个独立学科的现有系统；这就是我们采用概念验证成功确认的内容。总体来说，类似达索系统3DEXPERIENCE平台这样的平台有助于全面落实MBSE方法。结果是，我们将通过所赢得的竞争优势打造更美好的未来。”1 A-SPICE：汽车SPICE®流程评估模型以ISO/IEC 33002标准为依据，用于对汽车系统开发流程中的软件过程能力进行符合性评估。博世汽车多媒体简介博世汽车多媒体（CM）是罗伯特·博世有限公司下属的博世移动解决方案公司的业务部门之一。依托智能解决方案，博世汽车多媒体致力于通过更灵活高效的方式将车载娱乐、导航、车联网以及驾驶辅助系统进行整合，同时尽可能保持操作便利性。博世汽车多媒体为最先进的产品开发专用软硬件解决方案，并积极帮助塑造互联移动的未来。其产品组合包括驾驶信息系统、信息娱乐系统以及可自由编程的仪器系统。产品供应全球使用。业务范围：信息娱乐系统、显示器、互联及HMI解决方案。致力于提供丰富的用户体验，为用户提供最大使用便利雇员人数：8,250（截至2017年12月）销售额：26亿欧元（截至2018年12月）总部：德国希尔德斯海姆了解更多信息：www.bosch-mobility-solutions.de/de/ www.bosch.de/unser-unternehmen/bosch-in-deutschland/ hildesheim/我们的3DEXPERIENCE®平台能为各品牌应用注入强大动力，服务于12个行业，并提供丰富多样的行业解决方案体验。作为一家为全球客户提供3DEXPERIENCE®解决方案的领导者，达索系统为企业和客户提供虚拟空间以模拟可持续创新。其全球领先的解决方案改变了产品在设计、生产和技术支持上的方式。达索系统的协作解决方案更是推动了社会创新，扩大了通过虚拟世界来改善真实世界的可能性。达索系统为140多个国家超过21万个不同行业、不同规模的客户带来价值。如欲了解更多信息，敬请访问：www.3ds.com