Gemello virtuale: perché ricorrervi per auto smart e veicoli elettrici

Automotive

Auto smart e veicoli elettrici: dalla modellazione ai test, perché ricorrere al gemello virtuale

Mobilità sostenibile e veicoli intelligenti al centro degli investimenti dell’industria dell’automobile, nel rispetto del Green Deal della Comunità Europea e in attesa degli stanziamenti del Recovery Plan. In questo scenario in rapida evoluzione, sistemi avanzati come la piattaforma 3DEXPERIENCE in cloud di Dassault Systèmes consentono agli operatori del settore di utilizzare la simulazione per guadagnare un vantaggio competitivo

07 Ott 2021

Gaia Fiertler

Il mercato delle auto connesse e intelligenti che, sempre più guidate dai dati, stanno cambiando i modelli di business e di fruizione delle vetture fino a tendere alla guida autonoma, con un forte aumento della sicurezza e riduzione delle emissioni, ha risentito della pandemia meno di quello dell’auto tradizionale, con una sostanziale tenuta nel 2020 (-2% versus -27% dell’automotive – fonte Osservatorio Connected Car & Mobility 2021 – Politecnico di Milano). Anche il mercato delle auto elettriche prosegue la sua corsa, in Italia più rapida che altrove, rappresentando il 4,3% di auto immatricolate nel 2020 rispetto a meno dell’1% l’anno precedente (fonte: rielaborazione da UNRAE, EnergyandStrategy, Politecnico di Milano). Entrambi i settori, che richiedono forti investimenti in innovazione tecnologica, beneficeranno degli stanziamenti previsti dal Recovery Plan per favorire la transizione verde come richiesto dal Green Deal comunitario, che punta alla riduzione del 90% delle emissioni dei trasporti per una transizione climaticamente neutra entro il 2050. All’interno della missione “Rivoluzione verde e transizione ecologica” del Recovery Plan italiano da 68,6 miliardi di euro, il goverelettrno italiano prevede un capitolo dedicato allo sviluppo di una rete infrastrutturale di ricarica elettrica pubblica con nuovi 7.500 punti nelle superstrade e di circa 13.750 punti nei centri urbani, la diffusione di trasporto pubblico locale a basse/zero emissioni e di treni verdi, con l’acquisto di 53 treni elettrici, oltre alla digitalizzazione del sistema ferroviario nella missione “Infrastrutture per mobilità sostenibile”. L’Italia ha immatricolato nel 2020 quasi 60.000 auto elettriche, settima nella “Top 10” europea (1,3 milioni in Europa nel 2020), ma in forte crescita: +251% rispetto al 2019, di cui 32.538 BEV (Battery Electric Vehicle), con un +207,6% rispetto al 2019 e 27.408 PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, più potenti delle classiche ibride), con un +319,1% rispetto al 2019 (fonte: rielaborazione da UNRAE, EnergyandStrategy, Politecnico di Milano). Nella missione della transizione ecologica è riservato spazio anche alla ricerca e innovazione nella filiera dell’idrogeno, per la sua produzione e l’uso locale nell’industria e nel trasporto. In linea con la strategia europea che prevede un incremento nel mix energetico fino al 13-14% entro il 2050, l’Italia promuoverà la produzione e l’utilizzo di idrogeno in campo industriale, a partire dalla siderurgia; favorirà la creazione di “hydrogen valley” in siti industriali dismessi e abiliterà, tramite stazioni di ricarica, l’utilizzo dell’idrogeno nel trasporto pesante e in selezionate tratte ferroviarie non elettrificabili. Infine, supporterà la ricerca e sviluppo e completerà tutte le riforme e regolamenti necessari a consentire l’utilizzo, il trasporto e la distribuzione di idrogeno.

Veicoli elettrici e a idrogeno: come svilupparli con il gemello virtuale

Utilizzare un’unica piattaforma virtuale, integrata e collaborativa, per la simulazione può rappresentare un vantaggio competitivo per progettare e sviluppare oggi la mobilità elettrica, domani quella ad idrogeno. Consente infatti agli esperti di modellare, simulare e valutare alternative dal punto di vista dei costi, della potenza e, soprattutto, della user experience. Business, performance ed esperienza del cliente sono tre fattori sempre più presenti nell’analisi di fattibilità di nuovi servizi e veicoli e per poter fare valutazioni, test e validazioni delle soluzioni ottimali prima della progettazione di dettaglio e prima del prototipo fisico. In questo modo si accorcia il ciclo di sviluppo della soluzione e si rende più agile ed efficiente l’intero processo. Oggi il contesto di lavoro multidisciplinare è l’auto elettrica, domani sarà l’idrogeno, su cui si sta già facendo ricerca e arriveranno incentivi pubblici grazie al Recovery Fund. La soluzione “Electro-Mobility Accelerator”, basata sulla piattaforma 3DEXPERIENCE di Dassault Systèmes, consente una simulazione, altamente modulare, configurabile e personalizzabile in base alle richieste del mercato, con un gemello virtuale che mette la user experience sempre più al centro. Attraverso l’analisi e valutazione dei costi-benefici e fattibilità tecnica delle diverse combinazioni multifattoriali, la piattaforma abilita la continuità digitale, dallo sviluppo dell’idea alla validazione della sua fattibilità in produzione, consentendo anche di valutare l’applicazione dell’additive manufacturing per alcune componenti del veicolo elettrico.

Auto connessa: il mercato cresce di più dell’automotive

Avere a bordo software e sensori sempre più intelligenti, a loro volta connessi ad infrastrutture, veicoli e pedoni, è l’altro scenario innovativo per il mercato delle automobili, che si sta evolvendo velocemente con funzionalità sempre più smart e servizi aggiuntivi, che impatteranno sui modelli di business e sul tipo di fruizione da parte del consumatore privato e aziendale. La destinazione finale sarà la guida autonoma con sistemi di logistica che distribuiranno pacchi con robo-taxi e droni volanti. Intanto, in attesa che prenda corpo questo scenario, tecnologie e innovazione avanzano. Anche nell’anno della pandemia, a fronte di un drastico calo del mercato dell’automotive (-27%), il settore delle auto connesse con relative soluzioni tecnologiche ha tenuto, con una sola lieve flessione del 2%, in linea con il mercato europeo (fonte Osservatorio Connected Car & Mobility Politecnico di Milano 2021). Benché si sia fermata la crescita a doppia cifra degli anni precedenti, confrontata con la contrazione del mercato tradizionale è comunque un chiaro segnale di sviluppo dell’Internet delle cose applicato all’automobile e alla mobilità in generale. I mezzi con intelligenza a bordo, in grado di trasmettere informazioni utili al software attraverso una sensoristica dedicata e quindi di restituire, per esempio, guida assistita, come la frenata automatica e la percezione di veicoli o pedoni nei punti ciechi, sono il 45% delle automobili in Italia (17 milioni). Otto italiani su 10 dichiarano che acquisteranno un’auto connessa in futuro e a livello di impegno dei Comuni la smart mobility è rilevante per l’85% sopra i 15mila abitanti. Una smart city regolerà il traffico, decongestionerà le strade nelle ore di punta e contribuirà anch’essa alla riduzione delle emissioni. Per questo cambio di mentalità disporre di strumenti che accelerino l’innovazione, contemperando i fattori di costo, di rischio e di sostenibilità, può fare la differenza da un punto di vista competitivo.

Smart Mobility: i vantaggi del modello virtuale

Il gemello virtuale di un prototipo fisico di un’auto connessa e intelligente, con tutte le funzionalità e possibilità che l’innovazione sta introducendo e rendendo possibili, fa risparmiare tempo e denaro, e rende il business sostenibile. Grazie alla soluzione “Smart, Safe and Connected” di Dassault Systèmes, basata sulla piattaforma 3DEXPERIENCE in cloud, progettisti, designer e ingegneri possono modellizzare e testare le loro idee in una logica complessa e multidisciplinare come quella della Smart Mobility, che coinvolge infrastrutture, veicoli, pedoni, Internet of Things, sensoristica e nuovi modelli di business “data driven”. Grazie alla simulazione , infatti, si possono fare test e misurazioni per tempo, quando le tecnologie non sono ancora in fase applicativa. Poter progettare e sperimentare su una piattaforma comune che accentra tutte le fasi di avanzamento del progetto, sia nella realizzazione di nuove automobili sia di soluzioni specifiche, aumenta il valore aggiunto del lavoro di team, di una rete di esperti di discipline diverse coinvolti nello sviluppo della mobilità connessa e intelligente. La tracciabilità dell’intero ciclo di vita del prodotto e della soluzione, dal progetto alla conformità agli standard di qualità e sicurezza (ISO26262) offre un migliore risultato anche nelle successive fasi di manutenzione e riparazione, perché si può risalire puntualmente alla storia del prodotto. La disponibilità di una gran quantità di dati e strumenti di data analytics sempre più sofisticati per leggere e interpretare i dati e indirizzare le decisioni pubbliche e private renderà la mobilità su strada, ferroviaria e aerea dei prossimi anni più sicura, sostenibile ed efficiente. E in questo contesto le piattaforme virtuali per la simulazione giocheranno un ruolo cruciale nell’anticipare scenari, valutare costi-benefici e validare soluzioni prima degli investimenti applicativi.

@RIPRODUZIONE RISERVATA

Articolo 1 di 4