kutatás-fejlesztés

A Porsche mesterséges intelligenciát vet be a fejlesztési folyamatokba

2025.04.08.

A Porsche Engineering már számos projektben bemutatta és bizonyította az AI-ban (mesterséges intelligencia) rejlő potenciált a fejlesztési folyamat idő- és költségcsökkentésében. A passzív biztonság területén most megteszik az első lépéseket a sorozatfejlesztésre való átállás felé – írja honlapján a Porsche.

 

Fotók: Porsche

A mesterséges intelligencia az élet egyre több területére talál utat. Egy egyszerű képlet érvényes: minél összetettebb egy feladat, annál nagyobb az AI célzott felhasználásával kiaknázható lehetőség. „A Porsche Engineeringnél nagyon korán elkezdtük integrálni az AI-alkalmazásokat a fejlesztési folyamatainkba. A kísérleti projektek során meg tudtuk győzni magunkat arról, hogy milyen nagy lehetőségek rejlenek abban az esetben, ha a klasszikus fejlesztési módszereket a modern AI-val kombináljuk” – magyarázza dr. Joachim Schaper, a Porsche Engineering mesterséges intelligenciával és nagy adatokkal (Big Data) foglalkozó részlegének vezetője.

Tanulás állandó visszacsatoláson keresztül

A Porsche Engineering tapasztalatot szerzett a modern AI-alkalmazások fejlesztési folyamatba való integrálásával kapcsolatban, beleértve a belső égésű motorok univerzális alkalmazási stratégiáját, az elektromos járművek hajtásláncának rezgéscsillapítását és az oldalsó részek ütközési szerkezetének fejlesztését. Ezekben a projektekben a fejlesztők az AI-módszert, a megerősítési tanulást (RL) használták. A virtuális ügynök interakcióba lép a környezettel, és folyamatosan tanul a visszacsatoláson keresztül – bónuszpontokkal jutalmazzák azokat a tevékenységeket, amelyek jó eredményre vezetnek, és levonásokkal büntetik a kudarcokért. Az RL ügynök számára a betanítási fázisban szükséges visszacsatolást egy neurális hálózat biztosítja.

„A mesterséges intelligencia módszerekkel elért kiváló eredmények miatt – az eredmények általában néhány másodperc múlva érhetők el, szemben a klasszikus szimulációval végzett órákkal szemben – azon dolgozunk, hogy a jövőben még szélesebb körben alkalmazzuk az AI-t, és tovább erősítsük fejlesztési folyamataink állandó elemeként” – mondja Schaper. A Porsche Engineering mesterséges intelligencia offenzívájának egy másik példája a visszatartó rendszerek tervezése a passzív biztonság területén. Ütközés esetén ezeket az alkatrészeket optimálisan a járműhöz kell igazítani. Csak így tudnak maximális védelmet nyújtani az utasok számára. Például az öv visszatartó erői összhangban vannak a légzsák hatásával.

Az összes komponens kölcsönhatásban van egymással, és az optimalizálás során figyelembe kell venni a teljes rendszerben. Emellett nagyszámú terhelési esetet kell figyelembe venni. Ez rendkívül bonyolulttá és időigényessé teszi a passzív biztonság fejlesztését” – magyarázza Michael Di Roberto, a Porsche Engineering CAE és járműbiztonsági részlegének vezetője.

Michael Di Roberto

Az oldalsó küszöboptimalizálásban már bevált AI-módszert továbbfejlesztették a visszatartó rendszerek tervezésénél. „Az első projekt az AI képzésére összpontosított, ami bemutatta az alkalmazott módszertanban rejlő nagy lehetőségeket. Ezért az AI-t mostantól a rögzítőrendszerek sorozatfejlesztési folyamatában fogják használni” – mondja Schaper. Ennek elérése érdekében az AI-t egy klasszikus szimulációs eszközhöz kapcsolták a képzés sikeres elvégzése után. Ez a végeselem-módszeren (FEM) alapszik, amely pontos eredményeket ad, de használata nagyon időigényes: a mai modellméretekkel egy ütközésszimuláció akár 72 órát is igénybe vehet. Az RL ügynök upstream kiválasztásának köszönhetően lényegesen kevesebb FEM-számításra van szükség a megfelelő eredmény eléréséhez, ami csökkenti a költségeket és az időt.

Mi az a végeselem módszer?

A végeselemes módszer (VEM) numerikus módszer parciális differenciálegyenletek közelítő megoldására. Jellemzően mérnökök használják, a gépészmérnöki és építőmérnöki feladatokkal szorosan összefüggő mechanikai (szilárdságtani és lengéstani) számítások elvégzésére, valamint a villamosmérnöki gyakorlatban mezőszimuláció során is ezt a módszert alkalmazzák.

„Egy konkrét fejlesztési feladat során 80 százalékkal tudtuk csökkenteni a szükséges FEM számítási hurkok számát” – mondja Janis Mathieu, a Porsche Engineering doktorandusza.

Janis Mathieu

Ennek eredményeként a rendszer általános érettségi szintje növekszik, csökkentve a bonyolult fizikai töréstesztek számát és a szükséges prototípus járművek számát. „Hosszú távon további hatékonysági potenciált tudunk majd kiaknázni, mivel a jövő termékgenerációit a korábbi generációk alapján optimalizáljuk” – mondja Di Roberto.

„A tanulási folyamatra fordított idő mellett a jövőben a teljes FEM-almodellek megépítése is megspórolható.” A mesterséges intelligencia alkalmazása a szimulációs adatok úgynevezett utófeldolgozásában további időmegtakarítást eredményez a passzív biztonsági rendszerek fejlesztésében. „A modern szimulációs eszközök nagyon nagy részletességgel számítják ki az ütközést. Ez azonban sok olyan adatot is generál, amelyeket a mérnököknek értelmezniük kell” – mondja Di Roberto. Míg a mesterséges intelligenciát a Porsche Engineering által eddig folytatott mesterséges intelligencia-projektekben a szimulációs lépések előtt használták, az utófeldolgozásban csak a szimuláció után használják. Egy úgynevezett Explainable AI algoritmust használnak. Feladata az összetett kapcsolatok azonosítása egy adathalmazban és láthatóvá tétele a fejlesztő számára. A függőségek meghatározhatók lokálisan (szimulációs szinten) és globálisan (adatkészlet szinten). Az AI így segítséget nyújt a fejlesztőmérnököknek a szimulációs eredmények értelmezésében.

„Az Explainable AI használatával a mérnökök iránytűt kapnak, amely segít eligazodni a modern szimulációk egyre összetettebb és kiterjedtebb adathalmazában” – magyarázza Mathieu. Ilyen mennyiségű adat keletkezésének egyik példája a passzív járműbiztonság robusztussági vizsgálata. Stefan Kronwitter, a Porsche AG karosszéria-fejlesztési részlegének doktori hallgatója, aki a járműbiztonsággal foglalkozik, Janis Mathieuval közösen kutatja a megmagyarázható mesterséges intelligencia módszerek használatát az ütközésszimulációk elemzésére. "A megmagyarázható mesterséges intelligencia lehetővé teszi, hogy gyorsan meghatározzák azokat a befolyásoló tényezőket, amelyek szokatlan viselkedést okoznak az egyéni szimulációkban" - mondja Kronwitter.

Kiegészítés a FEM szimulációkhoz

Az Explainable AI-alapú elemzés első verzióját jelenleg a Porsche Engineering sorozatos ütközésszámítási folyamataiba integrálják, és további alkalmazások következnek. „A megmagyarázható mesterséges intelligencia megteremti a feltételeket minden olyan rendszer optimalizálásához, amely a rendszer mélyreható megértését igényli. A passzív biztonságon kívül a könnyűszerkezetes konstrukció vagy a vezetési dinamika paramétertanulmányait is magában foglalja” – mondja Schaper. A mesterséges intelligencia terén elért haladás ellenére a FEM-szimulációk a jövőben is a fejlesztési folyamat lényeges részét képezik. A folyamatok digitalizálása és a rendszerek összetettsége miatt egyre precízebb szimulációk készülnek, ami itt is megkerülhetetlenné teszi a mesterséges intelligencia támogatását. „A Porsche Engineering mélyen ismeri a sorozatfejlesztési folyamatokat és módszereket, és évek óta részt vesz az AI-módszerek fejlesztésében és alkalmazásában” – magyarázza Schaper.

 

 

Az oldal fő támogatója

 

2025.04.30
Egy ittas román sofőr okozott balesetet az M5-ös autópályán, Lajosmizsénél: átszakította a vadhálót....
2025.04.30
A Peugeot kombik története és sikerszériája, több mint 75 évre nyúlik vissza. Igazi kasszasikerek,....
2025.04.30
Bár nem lesz elektromos népautó, mégis hatalmas érdeklődés övezi az Enyaqnál egy mérettel kisebb....
2025.04.30
Kamionba hajtott egy kisbusz az M3-as autópálya 209-es kilométerszelvényénél, Hajdúnánás térségében....
2025.04.30
Bár a Toyotának több más globális autómárkában is van részesedése, ezúttal saját beszállítóját és a....
2025.04.30
Kapu Tibor magyar kutatóűrhajós, 2025. május 29-én elindul a Nemzetközi Űrállomás fedélzetére -....
2025.04.30
Eredeti ötlete támadt a Fordnak: arra kérte a kínai formatervezőket, hogy gondolják újra a....
2025.04.30
Ismét Magyarországon készítenek 360 fokos utcaképeket a Google különleges kamerarendszerrel....
2025.04.29
Idén 125 éve, hogy megalakult az első, törvényszékileg bejegyzett hazai autós egylet, a Magyar....
2025.04.29
A fix tetős 296 Speciale és a lehúzható keménytetős Speciale A 20 százalékkal több leszorítóerőt....