Historiskt sett har vi varit bra på att använda simulering för att verifiera det vi redan utvecklat innan vi börjar bygga. Med optimeringsdriven utveckling vill vi nu bli bättre på att använda simulering i ett så tidigt skede av utvecklingen som möjligt, säger Harald Hasselblad, analysingenjör på Volvo Car Group och en av de drivande när det gäller just optimeringsdriven ut­veckling på Volvo Car.

Idag kan man säga att konstruktion och beräkning arbetar iterativt. Det vill säga att först ritar konstruktören exempelvis en del av strukturen, sedan går det över till beräknaren som skapar en simulering för att se om allt fungerar som konstruktören tänkt sig, resultaten skickas tillbaka till konstruktören som kan utföra nödvändiga ändringar och skicka tillbaka den nya konstruktionen till beräknaren och så vidare.

Målet är att arbeta mycket mer parallellt

Konstruktör och beräknare får då vänta på varandra och ett av målen med optimeringsdriven utveckling är att de ska kunna arbeta mycket mer parallellt.

Vi vill att konstruktör och beräknare ska arbeta tillsammans för att ta fram strukturen. En beräknare ska kunna sitta med en konstruktör och ge det beräkningsstöd som behövs för att direkt kunna simulera en ny konstruktion istället för att skicka den fram och tillbaka, säger Harald Hasselblad.

Förutom att väntetiderna minimeras blir det också lättare för alla inblandade att förstå vad som verkligen är viktigt i en konstruktion och vilka förändringar som ger störst effekt. Man kan se vilka de viktigaste lastvägarna är – hur ­lasten fördelas genom konstruktionen, vilka parametrar som har den största ­på­verkan på resultatet man vill ha och så vidare.

Lättare att utmana existerande lösningar

Om konstruktör och beräknare jobbar tätt ihop i de tidiga faserna ökar möjligheterna att identifiera och genomföra stora ändringar utan att det kostar mycket. Att använda simulering i ett tidigt skede kan också vara ett bra sätt att öka innovationen.

Om man ritar något på ett traditionellt sätt så bygger man också gärna på tidigare erfarenhet och då blir det svårt att utmana existerande lösningar. Du vet vad som fungerade tidigare, men inte om en annan typ av lösning kanske skulle fungera bättre. Genom att använda simuleringar tidigt kan du experimentera mer och hitta lösningar som inte är lätta att identifiera ingenjörsmässigt annars, säger Harald Hasselblad.

"Vi skapade ett tekniskt kunskapsnätverk"

Genom att låta simuleringar vara med och driva konstruktionsutvecklingen kan Volvo Car testa fler alternativ och koncept innan det är dags att ta fram prototyper, vilket i sin tur ska kunna ­reducera utvecklingstider och kostnader. Det är i alla fall idén.

För knappt ett år sedan skapade vi en arena, Optimization Culture Arena, för det här inom Volvo Car. Där bygger vi ett tvärtekniskt kunskapsnätverk för att skapa en kultur kring optimeringsdriven utveckling och visa upp de goda exemplen på detta i organisationen. Vi vill att det ska bli standard att arbeta så här, men vi vet att det kommer att ta ett antal år att komma dit, säger Harald Hasselblad.

Det finns nämligen en rad utmaningar kvar att lösa innan optimeringsdriven utveckling kan slå igenom på allvar. En sådan är att förstå vad man egentligen ska simulera i tidiga faser.

När vi arbetar traditionellt med att verifiera det som redan ritats vet vi exakt vad vi räknar på och kan köra detaljerade simuleringar som väldigt väl beskriver hur den konstruktionen kommer att fungera. Att göra det i ett tidigt skede är inte så intressant eftersom hela idén är att vi enkelt ska kunna förändra konstruktionen och testa olika lösningar. Så vi måste tänka på att köra mer övergripande simuleringar istället. Att förstå exakt vad som fungerar bäst att utvärdera tidigt är en av våra stora utmaningar, säger Harald Hasselblad.

En annan utmaning är att förstå hur nya material kan användas på bästa sätt.

Det finns till exempel exklusiva kompositmaterial som kan ge väldigt effektiva lösningar, men de är svåra att simulera i dagsläget så där krävs det mer forskning för att vi ska kunna arbeta med dem i våra simuleringar. Dessutom kan de vara svåra att använda i produktionen, vilket vi måste tänka på. Bygger man exempelvis flygplan har man i regel förhållandevis små serier och då kan man ha en viss del handpålagda kompositer, men vi har serier om hundratusentals bilar och då måste allt vara konstruerat för massproduktion, säger Harald Hasselblad.

Den största utmaningen handlar om arbetssättet

Den allra största utmaningen handlar dock om själva arbetssättet. Det är aldrig lätt att ändra beteendet i en stor organisation, speciellt som organisationen redan är fullt upptagen med att arbeta på ett traditionellt sätt.

Vi kan inte kompromissa med det som behöver göras idag utan vi måste på något sätt hitta tid och resurser att börja jobba med simulering i tidiga faser utan att det påverkar vårt pågående arbete, säger Harald Hasselblad.

Det gäller att hitta projekt som precis är i begynnelsefasen, övertyga de inblandade om fördelarna med optimeringsdriven utveckling och ge dem det stöd som behövs för att de ska kunna arbeta på ett nytt sätt. I grunden handlar det om att skapa en kultur för optimering i tidiga faser.

Målet är att det ska vara standard att berätta hur man kommit fram till en lösning, vilka optimeringsmetoder man använt, hur man jobbat med olika konceptalternativ med mera istället för att som idag, lite hårdraget, bara berätta att konstruktionen presterar så här och sedan inte ge någon mer information. Det lär ta ett antal år att nå dit, men vi börjar redan se ett ökat engagemang för optimeringsdriven utveckling så jag är övertygad att vi kommer att nå fram, säger Harald Hasselblad.