隨著ICT技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車制造各生產(chǎn)環(huán)節(jié)均處在數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的風(fēng)口浪尖。助力汽車行業(yè)產(chǎn)品革新，重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)，必將依靠新技術(shù)、新機(jī)遇。如今汽車行業(yè)正朝數(shù)字化、智能化高速發(fā)展，眾多車企也紛紛建立自身產(chǎn)業(yè)生態(tài)，如何把握機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)彎道超車成為重中之重。

12月16日，在∑co時(shí)間線上直播中，華為與棣拓軟件進(jìn)行了聯(lián)合講解，就當(dāng)前汽車行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，對(duì)ICT技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用及方案進(jìn)行詳細(xì)講解，并結(jié)合Fips軟件深入淺出車輛仿真問(wèn)題，為汽車行業(yè)變革提供無(wú)限可能。

華為ICT技術(shù)賦能汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

華為中國(guó)政企智能制造汽車行業(yè)解決方案專家姜縣樓從汽車行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、華為面向汽車行業(yè)的解決方案和成功案例三個(gè)方面進(jìn)行了解讀。

如今，汽車行業(yè)正在發(fā)生變化，如日益成熟的動(dòng)力總成技術(shù)和輕量化材料、智能制造和車聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展、出行偏好的改變和自動(dòng)駕駛汽車的興起。

姜縣樓表示，目前25％的汽車成本是軟件成本，汽車就像一個(gè)行駛在路上的計(jì)算機(jī)。因此，汽車行業(yè)將成為引領(lǐng)ICT技術(shù)的高科技潮頭行業(yè)。這樣的變化過(guò)程，影響著每一家車企，傳統(tǒng)汽車制造商將向出行服務(wù)及產(chǎn)品綜合供應(yīng)商轉(zhuǎn)型，供應(yīng)鏈、研發(fā)設(shè)計(jì)、整車制造、銷售和服務(wù)的全業(yè)務(wù)流程都將改進(jìn)。

華為汽車行業(yè)解決方案全景圖

據(jù)介紹，華為汽車行業(yè)解決方案可通過(guò)多地域協(xié)同研發(fā)、仿真設(shè)計(jì)等，大幅降低新車研發(fā)成本，縮短車輛上市周期；通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)、出行服務(wù)、汽車后服務(wù)等不斷提升客戶體驗(yàn)，增加客戶粘性，實(shí)現(xiàn)車企從“單純賣車”向“移動(dòng)出行服務(wù)提供商”轉(zhuǎn)型。

在營(yíng)銷管理方面，通過(guò)客戶畫像精準(zhǔn)分析目標(biāo)客戶、采用電商商務(wù)模式，提升營(yíng)銷效率和汽車銷量，做到汽車營(yíng)銷數(shù)字化。從頂層規(guī)劃開始，華為通過(guò)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃服務(wù)，幫助客戶確定數(shù)字化藍(lán)圖和變革方向。數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃服務(wù)全部來(lái)源于華為自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃中，華為通過(guò)變革主線來(lái)確定數(shù)字化藍(lán)圖。

在研發(fā)方面，姜縣樓為我們分享了兩大解決方案，分別是高性能計(jì)算解決方案和研發(fā)云解決方案。據(jù)了解，2025年前，汽車虛擬工程對(duì)應(yīng)的計(jì)算能力和軟件復(fù)雜度每5年增100倍、開發(fā)成本下降25％。巨大的計(jì)算量，傳統(tǒng)自建在未來(lái)將難以承受，HPC開始云化，ISV積極轉(zhuǎn)身，將軟件移植到云HPC提供商，成為SaaS應(yīng)用。

姜縣樓表示，通過(guò)華為高性能計(jì)算解決方案可以將CAE的使用從研發(fā)擴(kuò)大到與大規(guī)模生產(chǎn)對(duì)接，涉及碰撞、CFD、NVH、通信、節(jié)能。同時(shí)，還可以制定HPC云化的策略來(lái)應(yīng)對(duì)汽車虛擬化工程帶動(dòng)的巨大計(jì)算資源需求。

在研發(fā)階段還有一個(gè)痛點(diǎn)就是協(xié)同問(wèn)題。華為基于自身實(shí)踐形成研發(fā)云，實(shí)現(xiàn)全球研發(fā)協(xié)同，大幅提升研發(fā)效率，加快產(chǎn)品TTM周期。據(jù)姜縣樓介紹，從前的“煙囪式”實(shí)驗(yàn)室環(huán)境需要2—3個(gè)月準(zhǔn)備周期?，F(xiàn)在通過(guò)華為研發(fā)云可輕松實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)VM集中管理和調(diào)配，分鐘級(jí)環(huán)境準(zhǔn)備，資源復(fù)用率提升2．5倍，作業(yè)時(shí)間縮短50％，代碼上云，加固研發(fā)安全。

談到制造環(huán)節(jié)，華為汽車行業(yè)解決方案能為智能工廠提供一網(wǎng)多能＋物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理平臺(tái)，解決了智能工廠的生產(chǎn)數(shù)采和倉(cāng)儲(chǔ)物流等多個(gè)環(huán)節(jié)的難題。有了數(shù)據(jù)之后，如何應(yīng)用數(shù)據(jù)是接下來(lái)的關(guān)鍵。華為提供了工業(yè)智能體EI助力提升供應(yīng)鏈運(yùn)作效率。

在數(shù)字化營(yíng)銷方面，華為通過(guò)對(duì)話式智能服務(wù)最大化業(yè)務(wù)成效。通過(guò)售前引導(dǎo)增加商業(yè)機(jī)會(huì)，降低運(yùn)營(yíng)成本；通過(guò)售后服務(wù)提高客服效率，提升服務(wù)體驗(yàn)；通過(guò)智能外呼降低人力成本，提升客戶滿意度。

在智能出行方面，華為智能出行服務(wù)平臺(tái)支撐各類移動(dòng)出行服務(wù)場(chǎng)景，通過(guò)華為人工智能與大數(shù)據(jù)服務(wù)，讓用戶出行更安全放心、高效便捷，提升用戶體驗(yàn)。

綜上所述，ICT基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石，而華為的聯(lián)接＋計(jì)算＋智能將成為汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心引擎。

姜縣樓表示，華為通過(guò)全球?qū)嵺`，做車企數(shù)字化轉(zhuǎn)型的使能者。在成功案例方面，姜縣樓首先分享了華為混合云支撐車企集團(tuán)建設(shè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型底座。華為混合云提供數(shù)字化平臺(tái)，不占有數(shù)據(jù)，秉著數(shù)據(jù)是屬于車企、車企客戶的原則，為用戶提供技術(shù)手段，助力車企打造自身品牌。

在高性能計(jì)算方面，華為HPC高性能計(jì)算支撐汽車仿真研發(fā)。如今，汽車碰撞測(cè)試占用大量計(jì)算平臺(tái)時(shí)間，任務(wù)排隊(duì)等候，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、成本高。同時(shí)，研發(fā)人數(shù)多、建模和模型上傳、計(jì)算結(jié)果回傳對(duì)基地到HPC集群間的網(wǎng)絡(luò)帶寬要求高。

華為通過(guò)獨(dú)立基礎(chǔ)架構(gòu)資源池為吉利提供強(qiáng)隔離的HPC集群。采用多核（16核）高主頻CPU，計(jì)算能力高于長(zhǎng)安基準(zhǔn)10％，100G Infiniband網(wǎng)絡(luò)連接所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延＜5us，基于IB網(wǎng)絡(luò)的Lustre分布式文件系統(tǒng)。

在物聯(lián)網(wǎng)方面，華為物聯(lián)網(wǎng)解決方案幫助工廠實(shí)現(xiàn)物料供應(yīng)準(zhǔn)時(shí)化（JIT）。華為基于NB－IoT的車位檢測(cè)器，實(shí)時(shí)檢測(cè)車位占用狀態(tài)；基于華為云的OCR單據(jù)自動(dòng)化識(shí)別，提升識(shí)別效率；泊位管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度，物流裝載效率提升；基于RF－ID檢測(cè)器，自動(dòng)識(shí)別物料的出入庫(kù)狀態(tài)。華為物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)幫助法國(guó)標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)建立全球車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了底層數(shù)據(jù)平臺(tái)與上層車聯(lián)應(yīng)用分離，滿足各區(qū)域靈活定制需求。

CFD分析軟件－Fips，助力車輛空氣動(dòng)力學(xué)性能升級(jí)

棣拓Fips軟件技術(shù)經(jīng)理王海坤從軟件介紹、亞音速空氣動(dòng)力學(xué)、超音速空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)噪聲、水面和水下流體動(dòng)力學(xué)五大方面為我們帶來(lái)了詳細(xì)解讀。

據(jù)王海坤介紹，F(xiàn)ips是一款流體仿真軟件，其核心功能是通過(guò)求解特定的偏微分方程（PDE）來(lái)模擬流體（空氣、水等）在各種情況下的行為。

Fips的主要特點(diǎn)包括：對(duì)輸入幾何容錯(cuò)性較大，大大減少用戶在前處理上的時(shí)間花銷；針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域高度模板化，形成自動(dòng)化分析流程，極大地提高了用戶的分析效率；快速準(zhǔn)確的求解算法，在某些領(lǐng)域能比同類軟件快5－6倍；與優(yōu)化方法深度結(jié)合，快速地為用戶找到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

王海坤表示，F(xiàn)ips軟件的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)求解流程的優(yōu)化。在求解壓力方程方面采用非傳統(tǒng)速度壓力耦合分裂步，來(lái)維持速度與壓力的強(qiáng)耦合從而減小segregated模式導(dǎo)致的拆分誤差。使用的分裂步具有比傳統(tǒng)模式更好的質(zhì)量守恒特征，從而降低收斂需要的計(jì)算量。壓力方程的系數(shù)是常數(shù)，因此大大提高了壓力方程求解的并行效率?？梢酝瑫r(shí)求解亞音速和超音速的流動(dòng)問(wèn)題。

在亞音速空氣動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算方面，主要進(jìn)行阻力和升力的預(yù)測(cè)。主要功能是預(yù)測(cè)地面交通工具或者飛行器在行駛過(guò)程中受到的阻力和升力：模板化，用戶只需要準(zhǔn)備好待模擬的幾何文件，隨后調(diào)用模板，程序?qū)⒆詣?dòng)完成剩余的操作；仿真結(jié)果準(zhǔn)確度高。

在超音速空氣動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)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(tài)求解器，可仿真飛行器從低音速加速到超音速的行為。

在氣動(dòng)噪聲方面，主要進(jìn)行風(fēng)噪預(yù)測(cè)。主要功能是預(yù)測(cè)地面交通工具或者飛行器在行駛過(guò)程中的風(fēng)噪聲。氣動(dòng)噪聲也提供類似的模板化功能，程序可以準(zhǔn)確快速的自動(dòng)完成接近百分之八十的手動(dòng)操作。得益于高效率的算法，計(jì)算速度比同類軟件快5－6倍。

通過(guò)實(shí)車側(cè)窗測(cè)點(diǎn)壓力結(jié)果與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的對(duì)比可以看出：時(shí)間步長(zhǎng)為1e－5s，對(duì)應(yīng)最高可解析頻率的理論上限為6600－8300Hz， Fips仿真結(jié)果部分測(cè)點(diǎn)在約7000Hz左右開始與實(shí)驗(yàn)值有偏差，部分測(cè)點(diǎn)到10000Hz仍與實(shí)驗(yàn)值吻合很好，充分說(shuō)明了Fips求解器數(shù)值耗散誤差很小，求解精度很高。

王海坤以某車型實(shí)際項(xiàng)目為例，不同后視鏡仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。同一個(gè)車型，三款不同后視鏡對(duì)應(yīng)的車內(nèi)噪聲的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和Fips仿真結(jié)果。可以看出：仿真得到的噪聲隨頻率變化的趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)基本吻合；仿真對(duì)三款后視鏡的噪聲預(yù)測(cè)，即mirror－3最好，mirror－2次之，mirror－1最差，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

在水面和水下流體動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算方面，F(xiàn)ips軟件通過(guò)水－氣多相流求解器、船舶自驅(qū)動(dòng)模擬、減阻模型等可進(jìn)行水面航行器（船舶等）的阻力預(yù)測(cè)和減阻。同時(shí)，還可以預(yù)測(cè)水下航行器的空化、流動(dòng)阻力和噪聲。

在汽車行業(yè)里，CFD的應(yīng)用是非常廣泛的。從發(fā)動(dòng)機(jī)、電池、電機(jī)，到冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)，再到整車流場(chǎng)、空氣動(dòng)力學(xué)開發(fā)、整車熱管理分析、水管理分析、氣動(dòng)噪聲分析等領(lǐng)域，目前CFD都在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

寫在最后

全球汽車產(chǎn)業(yè)正處于深度轉(zhuǎn)型期，綠色、電動(dòng)、智能、網(wǎng)聯(lián)和共享發(fā)展進(jìn)程加快，推動(dòng)汽車新一輪技術(shù)變革。華為將攜手全球合作伙伴基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)打造場(chǎng)景化解決方案，加快產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新，幫助車企實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級(jí)。

責(zé)任編輯：gt