【車載革新】從透明顯示到數位孿生，Marelli 與 Ansys 共創未來

Ansys協助Marelli打造全新車輛個性化體驗

｜車輛個性化時代的來臨

車輛個性化時代已經到來。我們的未來出行體驗將是什麼樣子？Marelli 提出了一個充滿夢想的願景：透過透明顯示技術，幾乎所有車內表面都能變成可定制的觸控螢幕(點擊查看原文影片)，並實現與人工智慧輔助駕駛系統的即時互動。

這些創新的應用，讓車載娛樂系統成為品牌差異化的重要核心，同時也是原廠設備製造商(OEM)在安全設計中必須克服的重大挑戰之一。背後的驅動力來自於消費者對軟體驅動功能的持續需求，尤其是簡約直觀的先進駕駛輔助系統(ADAS)及無線技術的即時軟體更新功能。

然而，這些創新技術也顯著增加了車輛的設計複雜性，需要確保各系統間的協同運作，並在不容失誤的情況下保持穩定。要在短時間內實現這樣高複雜度的技術創新，並同時滿足嚴格的安全要求，無疑是一大挑戰。

 

｜Marelli與Ansys攜手推動創新

為了解決這些挑戰，Marelli 開發了一種基於軟體定義的車輛平台，以簡化硬體與軟體的設計流程。Ansys的模擬工具和計算解決方案幫助Marelli在OEM的開發過程中快速滿足需求，並加速平台部署。此外，這些工具也幫助Marelli在車載娛樂和車輛個性化設計中探索更多創新可能性。

Marelli電子系統部門機械與光學技術專家中心負責人Luciano Saracino表示：「我們致力於協助客戶順利過渡到集中式車輛架構。我們的定制化解決方案不僅滿足當前智慧聯網車輛的需求，還能支援未來自動駕駛技術的發展。Ansys幫助我們實現硬體設計、製造，以及頂尖軟體的開發、整合與驗證，所有流程都符合業界安全與資安標準。」

 

▲被動安全標準測試：ECE-R21/FMVSS201 頭部撞擊試驗。 在設計驗證階段，Marelli 使用特殊測試架進行設計測試，隨後在整個儀表板安裝完成後進行生產驗證。

 

｜模擬技術與數位孿生：精準的設計分析能力

在車內空間設計中，OEM必須測試多種組合配置，同時遵循嚴格的安全規範。Marelli協助一位客戶優化整個車內空間的被動安全系統及零件，成功滿足相關法規要求。

車內空間的被動安全系統通常用於評估其在碰撞情境下的功能（如安全氣囊和安全帶），或其結構完整性（如儀表板是否能承受撞擊）。為了減少實體原型製作與高成本的物理測試，Marelli採用了數位孿生技術。

數位孿生是一種虛擬模型，能精準模擬真實世界中的物件與操作流程，並提供同步數據分析。在此案例中，團隊模擬了整個車內空間的結構，其數位模型與實體結構在強度、剛性與熱性能等方面完全一致。

透過結合Ansys的模擬技術，Marelli能在各種條件下測試車載娛樂系統的表現，並確保其穩定性與可靠性。

Marelli使用的Ansys核心工具包括：

■ Ansys Discovery：進行幾何建模與簡化分析的3D模擬軟體。

​■ Ansys Granta：材料選擇與元件優化的專業平台。

​■ Ansys LS-DYNA：非線性動態模擬工具，用於碰撞測試及安全氣囊部署模擬。

​■ Ansys Mechanical：結構有限元分析工具，支援靜態與非線性模擬。

​■ Ansys Speos：光學模擬軟體，專注於內部光學元件的性能模擬。

Marelli電子機械技術團隊模擬部門主管Simone Calcopietro表示：「Ansys的工具不僅讓我們與OEM和合作夥伴能共同創新，還大幅提升了產品個性化設計的效率，縮短上市時間。」

 

▲光學實驗室測試：對特定光學參數進行詳細評估。

 

｜整體設計確保安全

車內空間設計的整體考量對於確保被動安全至關重要。所有組件在碰撞中必須保持完整性，以避免尖銳邊緣、碎片飛濺或零件脫落對乘客造成傷害。

設計團隊利用Discovery軟體生成車內各元件的幾何模型，並透過Granta MI軟體選擇合適的材料。這些材料包括含碳纖維的聚丙烯或金屬合金等，經測試確認其性能符合要求。

隨後，團隊透過Mechanical軟體進行應力分析，例如模擬鋼球撞擊儀表板的情境，以評估其變形程度對乘客的潛在安全影響。此外，利用LS-DYNA軟體模擬撞擊後的應力分佈、塑性變形及破損情況，並驗證設計是否符合國際安全標準 ECE-R21 和 FMVSS201。

▲被動安全模擬測試：ECE-R21/FMVSS201 頭部撞擊模擬試驗。

 

｜加速設計，縮短開發週期

汽車產業的創新成功取決於速度。Marelli借助Ansys的模擬工具，不僅顯著提升開發效率，還降低了產品上市的成本。

「透過Ansys工具，我們將產品開發週期縮短了25%，工程成本降低15%至20%，產品性能提升15%至20%，完全滿足客戶需求。」Saracino 表示。

Marelli與Ansys攜手，成功推動車輛個性化與安全性能的升級，為市場創造更高價值。

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