În dezvoltarea modelului Cayenne Electric, Porsche se bazează mai mult ca niciodată pe testele digitale. Însă factorul uman este în continuare indispensabil: în timpul testelor finale, inginerii împing SUV-ul la limite – în frigul înghețat și căldura arzătoare.
Dezvoltat virtual, dovedit în viața reală: Porsche demonstrează cum funcționează împreună transformarea digitală și expertiza în inginerie cu noul Cayenne Electric. Noul SUV complet electric urmează să fie dezvăluit spre sfârșitul anului și va fi apoi oferit alături de modelele actuale cu motor termic și hibrid. „Acest proiect a fost primul în care am trecut direct de la testarea digitală a întregului vehicul la producția de pre-serie”, explică Dr. Michael Steiner, vicepreședinte și membru al Consiliului Executiv pentru Cercetare și Dezvoltare. Etapa de „construcție” a testării, care utilizează prototipuri construite individual, nu a mai fost necesară, deoarece aproximativ 120 de vehicule de testare, a căror construcție consumă mult timp, au fost în mare parte înlocuite cu echivalente digitale. Inginerii au trimis prototipuri virtuale în teste de condus digitale încă din faza de proiectare.
Testele inițiale ale componentelor efectuate virtual
Simularea și inteligența artificială au schimbat radical – și au scurtat – testarea vehiculelor. Aceasta se bazează pe trei piloni: rute digitalizate cu precizie, de la Nürburgring până la traficul cotidian; deceniile de experiență a inginerilor de la Weissach în teste pe teren; și puterea de calcul semnificativ crescută a sistemelor moderne pentru simulări în timp real. Acest lucru le-a permis inginerilor nu doar să vizualizeze virtual Cayenne, ci și să îl testeze direct într-un mediu virtual. Într-o fază de dezvoltare în care componentele sunt inițial disponibile în format digital și, prin urmare, pot fi ușor modificate, experții au folosit realitatea virtuală (VR) pentru a efectua testele inițiale ale viitoarei generații de SUV-uri. Rezultatele testelor digitale au fost ulterior verificate cu teste pe bancul de testare a componentelor fizice reale.
Banc de testare compozit de ultimă generație care simulează încărcări din lumea reală
În acest scop a fost dezvoltat un banc de testare compozit complet nou. Acesta permite testarea împreună a sistemelor de acționare, baterie, gestionare a energiei și încărcare în condiții realiste. Cele patru motoare sincrone puternice ale bancului de testare pot fi programate astfel încât să simuleze cu precizie diferite condiții de drum, rezistența la accelerație și forțele resimțite în timpul recuperării și frânării. „Mașinile sunt atât de sofisticate încât putem chiar afișa diferite suprafețe de asfalt sau alunecarea anvelopelor”, spune inginerul Marcus Junige. De asemenea, condițiile de mediu pot fi simulate complet.
Comparație permanentă cu geamănul digital
„Programele noastre de testare sunt unice din punct de vedere al cerințelor lor”, spune Junige. Un exemplu spectaculos este un tur de la Nürburgring-Nordschleife – la limită. Informațiile de intrare pentru aceasta sunt furnizate de prototipul virtual. Toate impulsurile simulate sunt introduse în bancul de testare compozit în timp real. „În orice condiții, vehiculul trebuie să furnizeze întotdeauna putere maximă, imediat ce șoferul o solicită”, spune Junige. Această eliberare maximă de putere este deosebit de solicitantă pentru managementul termic al vehiculului de înaltă performanță: pentru a condiționa bateria în mod optim în toate condițiile, sistemele de încălzire și răcire sunt mai puternice decât la orice Porsche electric anterior. În fiecare moment al turului de la Nürburgring, valorile măsurate pe bancul de testare compozit sunt comparate cu ceea ce a fost calculat anterior pentru geamănul digital. Acest lucru a confirmat că simularea este acum atât de precisă încât există aproape nicio abatere care trebuie corectată după obținerea rezultatelor testelor fizice.
Testarea la limită și în toate situațiile
Oricât de precisă este simularea, reglajul final este efectuat în continuare de oameni. „În realitate, doar oamenii pot efectua retușurile finale”, spune Sascha Niesen, șeful echipei de testare generală a vehiculelor la Centrul de Dezvoltare Porsche din Weissach. Importanța experienței piloților de testare în echilibrarea perfectă a dinamicii de condus și a strategiilor de control este evidentă în special pe circuitele de curse. Fie că este în oraș, pe autostradă sau în off-road, Cayenne Electric este testat în toate scenariile de utilizare realiste. O atenție deosebită se pune pe gestionarea încărcării. „Indiferent de modul în care este condus Cayenne înainte de oprire, acesta trebuie întotdeauna condiționat pentru încărcare rapidă”, explică Junige. Chiar și ambuteiajele sunt luate în considerare de către vehicul pentru a utiliza optim energia.
Testele în condiții climatice extreme reprezintă o provocare deosebită. În regiunile calde, precum Statele Golfului sau Valea Morții din SUA, climatizarea și managementul termic al bateriei și al sistemului de propulsie, printre altele, au trebuit să fie supuse unor teste funcționale solicitante la temperaturi de până la 50 de grade Celsius. În Scandinavia, unde temperaturile ating minus 35 de grade Celsius, pornirile la rece, climatizarea, tracțiunea, comportamentul la manevrabilitate și frânare, precum și performanța sistemelor de control legate de dinamica de condus au fost toate incluse în programul de testare pentru vehiculele de pre-producție. Și în ambele extreme climatice, Cayenne Electric a trebuit să poată încărca rapid fără probleme – aproape niciun alt producător nu cere mai mult de la vehiculele sale decât Porsche.
Precizie mai mare, resurse mai puține, dezvoltare mai eficientă
Testele de anduranță simulează durata de viață a unui vehicul în condiții atât de dure încât clienții le-ar experimenta doar în situații extreme. În condiții cotidiene, vehiculele parcurg peste 150.000 de kilometri în ture de timp, în câteva luni – în traficul urban, pe drumuri de țară și pe autostrăzi.
De la laboratoarele de impact și testele de anduranță până la testele în condiții extreme – combinația dintre pregătirea digitală și testarea în lumea reală își dovedește valoarea în toate domeniile. Aceasta face procesul de dezvoltare mai precis și mai eficient. Comparativ cu o strategie de dezvoltare convențională, termenul de dezvoltare pentru Cayenne Electric a fost redus cu 20%. În același timp, testarea virtuală de ultimă generație este, de asemenea, mai eficientă din punct de vedere al resurselor, datorită consumului redus de materiale.
