În producția modernă de mașini, unde fiecare piesă din buget trebuie justificat, reducerea costurilor de dezvoltare este crucială, deoarece această etapă are nevoie de mulți bani. Unul dintre cele mai bune și mai economice instrumente în acest domeniu din ultimele decenii este simularea dezvoltării - cu ajutorul acesteia inginerii evaluează fenomene fizice sau ciocniri testate anterior pe baza rezultatelor obținute în spațiul virtual și trag concluzii despre realitate.

Definiție
Deși mulți oameni au o idee despre ce este simularea, există câteva concepții greșite care merită clarificate.
O simulare este în esență o investigație. Examinăm modelul computerizat al unui sistem sau proces, precum și comportamentul acestuia, din care tragem concluzii despre cum s-ar întâmpla același lucru în realitate.
Simularea și modelul în sine nu corespund neapărat realității la toate elementele sale - vom discuta în curând de ce. Pe de altă parte, proprietățile lor care sunt importante pentru investigație trebuie să fie cât mai aproape de realitate.
În timpul emulării, încercăm să copiem întregul mediu cu toți parametrii acestuia; se obișnuiește să se confunde simularea cu emularea.

Procesul de simulare
În funcție de tipul lor, sarcinile de simulare pot fi rezolvate în multe moduri diferite, nu există o singură metodă permanentă de urmat care să poată fi utilizată pentru a descrie soluția oricărei probleme.
Putem spune în general că implementarea începe întotdeauna cu observare. Legile și regulile dobândite prin experiență pot servi drept bază pentru construirea modelului și a mediului de simulare. Un exemplu în acest sens este introducerea gravitației în simularea unei mașini care rulează: știm că există și suntem conștienți de extinderea ei pe suprafața Pământului cu un grad destul de ridicat de precizie. Prin urmare, tratăm aceasta ca pe o valoare observată și o integrăm în sistem ca o regularitate, deoarece știm că va fi prezentă.
Stabilirea unei ipoteze este un pas preliminar. Într-o simulare preliminară a unui test de coliziune frontală EuroNCAP, de exemplu, putem presupune căă producătorul a venit cu o construcție care îndeplinește cerințele și că păpușile false nu suferă răni care ar avea ca rezultat răni incompatibile cu viața  ca în cazul oamenilor - aceasta este o ipoteză care poate fi fie confirmată, fie infirmată în final.

Următorul, unul dintre cei mai importanți pași este crearea modelului. În multe cazuri, acesta este cel mai lung și mai detaliat proces dintre toate. Esența modelului este că întruchipează obiectul investigației date (în acest caz, o mașină), dar posedă doar proprietățile care au fost încorporate în model. Un model de sferturi aparent simplu este considerat un model de vehicul, în care doar arcul unic al mașinii, amortizorul și masa nesusținută sunt incluse în suprastructura sfertului vehiculului, simplificată geometric la extrem. Această simplificare este importantă deoarece cu cât modelul este mai complex, cu atât este necesară o capacitate de calcul mai mare pentru a efectua simulările. În cazul testării dinamice a unui întreg vehicul, aceasta poate lua dimensiuni destul de atrăgătoare, adesea imposibil de realizat.

Analiza rezistenței tensiunilor și deformațiilor cauzate de impactul asimetric (Sursă: www.wikipedia.org)

Trebuie remarcat faptul că, în industria vehiculelor, nu fiecărui vehicul i se oferă neapărat un model complet nou în pregătirea simulărilor: ca în toate domeniile tehnice, folosesc opțiunea de simplificare de a transfera parametrii de potrivire ai modelelor anterioare la generația următoare și modificându-l, dacă acest lucru este posibil.
La final rămâne evaluarea sau crearea regulii: tragem concluziile corespunzătoare, stabilim dacă ipoteza s-a dovedit a fi corectă sau incorectă. În mod ideal, rezultatul este că simularea a furnizat informații despre vehiculul care nu trebuie să fie verificate în realitate sau doar parțial.

Simulare și realitate
În practică, nu numai în industria auto ci și în orice alt domeniu, simularea este folosită pentru a înlocui cel puțin parțial testele reale. Deși construirea capacității de simulare este costisitoare, experiența arată că testele reale în marea majoritate a cazurilor necesită mult mai mult efort decât forțele auxiliare virtuale.
Se pune întrebarea de ce producătorii nu au eliminat complet testele reale. Desigur, răspunsul este că, deși simularea poate fi eficientă, sistemul poate avea întotdeauna unele erori.
Când simulările de vehicule erau în stadiile incipiente și lumea a început să învețe despre potențialul lor, companiile cu greu au îndrăznit să le folosească, dar astăzi, pentru majoritatea participanților pe piață, 70-80% dintre teste dau rezultate prin simulări și doar restul este un test real. Diferiți dezvoltatori de software și producători de mașini au acum atât de multă experiență la dispoziție încât sunt capabili să producă modele extrem de sofisticate și realiste și medii de simulare care diferă doar într-o măsură din realitate, în mai multe cazuri.

Simulare CFD folosind ANSYS (Sursă: www.wikipedia.org)

În acest sens, producția de mașini rutiere este similară cu cea de Formula 1: în seria de curse, echipele au fost forțate prin reguli ca să-și creeze mașinile în cea mai mare parte folosind simulări în loc de tunelul de vânt și testele pe pistă; în prezent lucrează cu metode similare pentru vehiculele disponibile comercial.
În general, se poate spune că testele din lumea reală nu au dispărut complet și cu siguranță vor rămâne cu noi mult timp, chiar dacă doar într-o proporție modestă.

Tipuri de simulari în industria vehiculelor
Astăzi, tehnologia informatică oferă nenumărate soluții pentru industria vehiculelor, dacă vrem să rezolvăm o sarcină prin simulare – enumeram câteva dintre ele aici:

• Simulări complete ale vehiculelor (teste dinamice, teste de rezistență, managementul energiei, etc.)
• Simularea funcției vehiculului
• Simularea electronicii de confort, testarea functionării sistemelor hibride și electrice
• Simularea alergării prin apă și a comportamentului în zăpadă
• Teste aerodinamice
• Examinarea proceselor termodinamice ale unui motor cu ardere internă
• Simularea operațională a vehiculelor autonome