L’essor des véhicules définis par logiciel (SDV) et l’électrification remodèlent la manière dont les véhicules sont développés. La complexité des systèmes augmente de façon exponentielle : certains véhicules actuels comportent plus de 100 millions de lignes de code, 150 ECU et 3 000 semi-conducteurs. Cette situation est encore compliquée par la transition des moteurs à combustion (ICE) vers les groupes motopropulseurs hybrides et électriques à batterie. Étalonner des milliers de signaux sur des systèmes multi-ECU intégrés pour une portée, des performances et une durée de vie optimales est une tâche immense.
« Les véhicules électriques présentent différents défis en termes d’autonomie, d’efficacité énergétique et de gestion thermique, mais les hybrides apportent tout cela, plus la complexité de l’étalonnage des émissions ICE », déclare Gerit von Schwertführer, vice-président des solutions d’étalonnage et d’application intégrés sur le terrain (ICA) chez ETAS, une filiale à 100 % de Bosch. « Il est clair que les équipes ne peuvent pas gérer la configuration et l’étalonnage de ces systèmes en utilisant les méthodes de travail traditionnelles. »
Alors que la complexité augmente, les cycles de développement doivent se réduire. Les constructeurs automobiles historiques ont pris l’habitude de lancer un nouveau modèle de véhicule tous les six à huit ans, avec un lifting à un moment donné entre les deux. La montée en puissance de nouveaux acteurs chinois, avec leurs approches centrées sur les logiciels, a placé la barre plus haut. « Certains équipementiers chinois parlent de délais de développement de 12 à 15 mois, du tout début d’un projet jusqu’au début de la production », note von Schwertführer. « Le marché s’habitue à cette vitesse d’innovation. L’Europe pourrait peut-être attendre quatre ans pour un lifting, mais essayez cela en Chine et vous êtes hors jeu. »
La rapidité de mise sur le marché est particulièrement importante pour les véhicules électriques, où les technologies de batterie et de recharge se développent si rapidement que les technologies de pointe actuelles deviennent rapidement obsolètes. Travailler plus rapidement permet également de réaliser d’importantes économies : « Si vous commercialisez deux fois plus rapidement de nouveaux véhicules, vous pouvez être sûr que cela coûtera également beaucoup moins cher. Vous n’avez tout simplement pas le temps de dépenser autant d’argent que si vous disposiez de deux fois la période de développement. »
Maîtriser l’étalonnage multi-ECU
Von Schwertführer estime que la clé du succès dans ce paysage complexe et en évolution est de briser les silos et d’introduire davantage d’automatisation et d’IA dans le processus de développement. Un paradigme de développement centré sur le logiciel est un bon point de départ. « Sans cela, vous vous retrouvez avec une augmentation exponentielle de la complexité », explique-t-il. « Cela signifie que les temps de développement augmentent et/ou la taille de votre équipe augmente, ce qui n’est pas une option valable. »
Cependant, la réalisation de cette vision centrée sur le logiciel est intrinsèquement liée à la capacité de mesurer et de calibrer avec précision l’ensemble du système. Sans données précises et sans moyens d’affiner les paramètres, même l’architecture logicielle la plus innovante peut échouer. C’est là que le rôle essentiel d’outils de mesure et d’étalonnage robustes devient indéniable, constituant l’épine dorsale même d’un développement multi-ECU efficace et efficient.
ETAS aide les développeurs à relever les défis de vitesse et de complexité des systèmes grâce à une gamme de solutions technologiques d’accès aux calculateurs. « Maîtriser de manière optimale l’étalonnage de plusieurs calculateurs est l’un des plus grands défis. Cela commence par des systèmes capables de mesurer chaque calculateur, jetant ainsi les bases d’un accès à la mesure et à l’étalonnage de tous les leviers que vous devez contrôler. » L’ETK (ou Extended Testing and Calibration) de la société sert d’interface ECU universelle pour les applications de développement au sein des ECU de moteur et de transmission.
Après avoir posé ces bases physiques, les équipes doivent accéder aux données synchronisées des calculateurs et des capteurs. « Vous avez besoin d’un logiciel de pilotage central qui donne accès à tous ces flux de données de manière simple. Vous voyez simplement le flux de données, les paramètres que vous pouvez modifier et l’effet », explique-t-il.
Nos outils, notamment INCA, sont parfaitement adaptés pour supporter un cycle de développement de 12 à 15 mois
Une fois cela en place, il existe alors la possibilité d’ajouter l’automatisation et la prise en charge de l’IA. « Vous pouvez calculer des modèles de système avec l’apprentissage automatique à l’aide de données de mesure et trouver facilement toutes les dépendances et, finalement, le point idéal, même entre différents optima locaux. »
INCA (Integrated Calibration and Application Tool) est l’outil central d’ETAS pour les tâches d’étalonnage. Il compte actuellement plus de 50 000 utilisateurs dans le monde et est livré avec un écosystème d’outils adjacents, tels qu’INCA-Flow pour l’automatisation des processus d’étalonnage et ASCMO (Advanced Simulation for Calibration, Modeling and Optimisation) pour les configurations d’étalonnage optimales prises en charge par l’IA. Cette suite de solutions est utilisée par les constructeurs automobiles, les niveaux 1 et les prestataires de services d’ingénierie. « Rares sont les Tier 1 qui ne fonctionnent pas avec INCA », ajoute von Schwertführer.
L’impact
L’impact de l’utilisation de tels outils pourrait être important. Von Schwertführer estime qu’ETAS peut améliorer l’efficacité du développement jusqu’à 30 %, soulignant que chaque cas d’utilisation varie et que les résultats dépendent fortement des pratiques de travail existantes. Quel que soit le chiffre spécifique, les gains d’efficacité globaux ouvrent la porte à un développement plus rapide. « Cela signifie que nos outils, notamment INCA, sont parfaitement adaptés pour supporter un cycle de développement de 12 à 15 mois », affirme-t-il.
C’est une bonne nouvelle pour les opérateurs historiques : le marché regorge d’espoirs en matière de véhicules électriques, avec plus de 100 rien qu’en Chine. À mesure que la technologie des batteries évolue, il deviendra de plus en plus difficile de se démarquer et la différenciation devra se concentrer sur plus que la seule autonomie et le temps de charge. « Si tout le monde est en compétition dans ces domaines, vous n’êtes probablement pas le leader », prévient von Schwertführer. De nombreuses marques de véhicules électriques cherchent déjà à se différencier par la conception du véhicule ou les fonctionnalités IVI. Le prochain champ de bataille pourrait être la dynamique des véhicules.
Il souligne l’iX3 récemment dévoilé par BMW, le premier modèle de la Neue Klasse, comme exemple de ce qui est possible avec une direction, un freinage, une suspension et un groupe motopropulseur optimisés. « Lorsque vous trouvez l’optimum global, vous obtenez un comportement de conduite unique et spécifique qui vous distingue des autres. Les équipementiers chercheront de plus en plus à se différencier sur cet aspect et à concevoir la dynamique de leur véhicule pour soutenir les valeurs de la marque. »
Qu’il s’agisse de la dynamique des véhicules ou des groupes motopropulseurs électrifiés, une approche de développement centrée sur les logiciels et basée sur l’IA contribuera grandement à garantir aux acteurs un avantage concurrentiel, mais elle nécessite une refonte complète des stratégies historiques. Cela comporte des risques. « Prendre des risques fait tout simplement partie du jeu chinois », conclut von Schwertführer. « La grande question est de savoir dans quelle mesure le risque peut être accepté et établi sur des marchés axés sur la sécurité comme l’Europe occidentale et les États-Unis. »