Mô phỏng tương lai của sự vận chuyển (Transportation) và tính di động (Mobility)

Sự vận chuyển (“mang theo” trong tiếng Latinh) mô tả hành động di chuyển một thứ gì đó hoặc một người nào đó, trong khi di động (“có khả năng di chuyển”) mô tả khả năng di chuyển hoặc được di chuyển của một người. Nói cách khác: vận chuyển là thứ bạn làm và tính di động là thứ bạn có.

Ngày nay, sau nhiều thập kỷ đổi mới đáng kinh ngạc, đổi mới công nghệ dự kiến sẽ tăng cao hơn bao giờ hết và tăng theo cấp số nhân. Đây không phải là dự đoán. Hôm nay, ARK Investment Management đưa ra 5 nền tảng liên quan đến hơn mười công nghệ đang khiến nền kinh tế toàn cầu trải qua sự chuyển đổi công nghệ lớn nhất trong lịch sử:

• blockchain 
• giải trình tự bộ gen
• robot
• lưu trữ năng lượng 
• trí tuệ nhân tạo. 

Theo ARK Investment Management, công nghệ Blockchain, giải trình tự gen, robot, lưu trữ năng lượng và trí tuệ nhân tạo là các nền tảng trị giá hàng tỉ đô la, chúng là bệ phóng cho nhiều đổi mới sắp tới 

Công nghệ không thể tự phát triển. Thay đổi được thúc đẩy bởi các xu hướng đô thị hóa toàn cầu, gia tăng dân số, các mối quan tâm về môi trường, các quy định của chính phủ, mối đe dọa của đại dịch, sự thay đổi mô hình làm việc tại nhà, chuyển sang ngành dịch vụ không tiếp xúc và yêu cầu về tính bền vững cao hơn. 

Hội tụ các xu hướng lớn trên xe điện và xe tự hành 

Người tiêu dùng muốn có trải nghiệm di chuyển an toàn hơn, cá nhân hóa, kết nối, giá cả phải chăng, thuận tiện, thân thiện với môi trường và có trách nhiệm với xã hội. Các nhà cung cấp dịch vụ cần quy mô hiệu quả hơn khi họ tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định về môi trường trong khi đổi mới mô hình kinh doanh của mình để cạnh tranh với các công ty khởi nghiệp nhanh nhẹn hơn.

Những yếu tố này đang thúc đẩy các trường hợp kinh doanh đối với xe điện và xe tự hành, máy bay taxi tự động, phương tiện di chuyển nhỏ, di chuyển chung phương tiện, tàu đệm từ tốc độ cao và giao hàng tự động bằng máy bay không người lái.

Họ cũng thúc đẩy nhu cầu về nhiều công nghệ hỗ trợ, chẳng hạn như kết nối 5G, an ninh mạng, điện toán biên, điện toán đám mây, pin nhiên liệu hydro, năng lượng mặt trời, lưu trữ / phân phối năng lượng và sản xuất tiên tiến với in 3D và robot.

“Công nghệ trong 30 năm qua đã tiến bộ hơn so với 2000 năm trước đó. Quá trình tăng trưởng theo cấp số nhân và sẽ tiếp tục tăng”

- Nhà vật lý Niels Bohr đã nói điều này hơn 50 năm trước

Những xu hướng lớn này đang gây áp lực to lớn lên ngành công nghiệp ô tô trong việc tự đổi mới nhanh chóng và mang lại trải nghiệm di chuyển và vận tải khác biệt, nếu không sẽ có nguy cơ bị bỏ lại phía sau.

Ngành công nghiệp nhận thức rõ rằng sự khác biệt sẽ không đến ở phần cứng xe truyền thống, mà ở trải nghiệm người dùng. Phần lớn trải nghiệm người dùng đó được tạo ra bằng phần mềm và phần cứng, điều đó tương đối mới đối với ngành công nghiệp ô tô.

Để mang lại trải nghiệm người dùng tối ưu, ngành công nghiệp này cần phải đổi mới với sự tiên tiến trong thiết kế sản phẩm, công nghệ mô phỏng và khả năng sản xuất.

Sự đổi mới công nghệ này đang dẫn đến sự phát triển của các hệ thống giao thông hiện đại, đây là một trong những thách thức xã hội và kinh doanh quan trọng nhất mà chúng ta đang phải đối mặt. Thời điểm dành cho trải nghiệm di chuyển và vận tải của tương lai đổi mới theo cấp số nhân là đây.

Năm nền tảng trị giá hàng nghìn tỷ đô la, theo ARK Investment Management

Thiết kế kỹ thuật số và mô phỏng thúc đẩy đổi mới theo cấp số nhân

Công nghệ kỹ thuật số là những khía cạnh quan trọng của sự đổi mới theo cấp số nhân. Chuyển từ quá trình tư duy nối tiếp nhau sang quá trình tư duy theo cấp số nhân là chìa khóa. Ví dụ, hãy tưởng tượng thực hiện 30 bước nối tiếp nhau.

Bạn sẽ nhận được khoảng 30 mét. Bây giờ, hãy tưởng tượng thực hiện 30 bước theo cấp số nhân (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, v.v.). Bạn có biết bạn sẽ đi bao xa không? Chỉ trong bước cuối cùng, bạn sẽ đi vòng quanh thế giới 26 lần!

Nhà phát minh và nhà tương lai học Ray Kurzweil đã nói rất hay: “Trực giác của chúng ta về tương lai là nối tiếp nhau. Nhưng thực tế của công nghệ thông tin là cấp số nhân, và điều đó tạo nên sự khác biệt sâu sắc. Nếu tôi đi nối tiếp nhau 30 bước, tôi lên được 30. Nếu tôi đi 30 bước theo cấp số nhân, tôi sẽ đạt được một tỷ”.

Bản sao kỹ thuật số ở trung tâm của sự đổi mới

Ngày nay, các nhóm kỹ sư thường tạo ra bản sao kỹ thuật số của một sản phẩm hoặc hệ thống để thiết kế, mô phỏng và xác minh hành vi cũng như hiệu suất của nó trong thế giới thực nhằm tìm ra điểm yếu, điểm lỗi và hạn chế trước khi sản xuất. Điều này làm tăng chất lượng, độ an toàn và độ bền của sản phẩm vật lý.

Nếu chúng tôi làm theo cách tương tự của việc thực hiện 30 bước nối tiếp nhau giữa mỗi chu kỳ thiết kế của bản sao kỹ thuật số, chúng tôi sẽ chỉ đổi mới theo cách nối tiếp nhau và mất nhiều thời gian hơn để tối ưu hóa sản phẩm. Chúng tôi cũng có nguy cơ không thể thử nghiệm và tối ưu hóa tất cả các tình huống và điều kiện có thể xảy ra..

Trong trường hợp phát triển xe điện và xe tự hành, gần 8 tỉ dặm thử nghiệm đường bộ và kỹ thuật an toàn được yêu cầu để đảm bảo sự an toàn, độ tin cậy, độ bền, sản phẩm chất lượng cao với quy mô lớn và chi phí thấp hơn. Vì vậy, các công nghệ và quy trình đổi mới nối tiếp nhau không thể mang lại tương lai của giao thông vận tải và di chuyển.

Những cải tiến tổng hợp giữa mỗi chu trình thiết kế và tối ưu hóa của bản sao kỹ thuật số là rất quan trọng. Tận dụng các công nghệ chuyển đổi kỹ thuật số phù hợp và thực hiện các quy trình tối ưu trên bản sao kỹ thuật số của một sản phẩm hoặc hệ thống để đạt được sự đổi mới theo cấp số nhân là rất quan trọng để phát triển xe điện và xe tự hành.

Trong trường hợp phát triển xe điện và xe tự hành, gần 8 tỉ dặm thử nghiệm đường bộ và kỹ thuật an toàn được yêu cầu để đảm bảo sự an toàn, độ tin cậy, độ bền, sản phẩm chất lượng cao với quy mô lớn và chi phí thấp hơn. Vì vậy, các công nghệ và quy trình đổi mới nối tiếp nhau không thể mang lại tương lai của giao thông vận tải và di chuyển.

Những cải tiến tổng hợp giữa mỗi chu trình thiết kế và tối ưu hóa của bản sao kỹ thuật số là rất quan trọng.

Tận dụng các công nghệ chuyển đổi kỹ thuật số phù hợp và thực hiện các quy trình tối ưu trên bản sao kỹ thuật số của một sản phẩm hoặc hệ thống để đạt được sự đổi mới theo cấp số nhân là rất quan trọng để phát triển xe điện và xe tự hành.

Mang đến tương lai của tính di động với mô phỏng Ansys

Nói một cách đơn giản, tương lai của giao thông vận tải và tính di động không thể được chuyển giao nếu không có mô phỏng vì các kỹ sư phải có khả năng đổi mới theo cấp số nhân. Các công ty như Porsche, Cummins, Velodyne, GM, Red Bull Technology, CSO, Eaton, Meta System, Kodiak Robotics và Metawave đang tận dụng các giải pháp mô phỏng Ansys để đổi mới.

Học hỏi từ họ và từ các chuyên gia Ansys cách mang lại tương lai của giao thông vận tải và di chuyển tại hai sự kiện này:

• Ansys Mobility Tech Conference, November 12. Review the Mobility Tech Conference agenda and register here.
• Simulating the Mobility Experience of the Future, November 19. Review Simulating the Mobility Experience of the Future event and register here.