Dans l’industrie automobile d’aujourd’hui en pleine évolution, l’innovation technologique n’est plus seulement un avantage concurrentiel, mais une nécessité pour survivre. À mesure que l’industrie évolue vers un avenir plus connecté et axé sur les logiciels, les constructeurs automobiles font face à des enjeux accrus. D’ici 2030, on estime que 95 % des nouveaux véhicules seront connectés, ouvrant la voie à d’importantes opportunités. Le Boston Consulting Group prévoit que les véhicules définis par logiciel pourraient générer plus de 650 milliards $ d’ici 2030, représentant jusqu’à 20 % de la valeur totale du marché. Les constructeurs qui investissent de façon stratégique dans ces technologies pourront considérablement augmenter leurs revenus et leur position de leader sur le marché.

Alors que le logiciel occupe une place centrale, les méthodes traditionnelles de validation et de test, reposant sur des essais en fin de cycle, s’avèrent inadéquates et doivent donc évoluer afin de suivre la complexité, l’ampleur et l’évolution continue des VDL. Le modèle classique de validation séquentielle axé sur le matériel, caractérisé par une validation logicielle en fin de cycle, est trop lent et rigide, requérant souvent d’amples essais physiques. Cela retarde le lancement de nouvelles fonctionnalités, pose des défis d’intégration pour les mises à jour et la capacité de réagir aux données réelles et aux avancées technologiques. De plus, le processus exige beaucoup de ressources, rendant difficile l’optimisation ou la mise à l’échelle rapide des systèmes autonomes. Par ailleurs, la simulation traditionnelle peine à reproduire fidèlement des conditions réelles complexes et les limites informatiques peuvent aussi entraîner des écarts entre la simulation et la performance réelle, ce qui nuit à la fiabilité et à la sécurité. Pour suivre le rythme du développement logiciel rapide et des changements dans l’architecture électrique/électronique (E/E), l’industrie doit repenser ses stratégies de validation afin de gagner en efficacité, stimuler l’innovation, améliorer la sécurité et réduire les coûts de développement.

Approche “Shift-Left” : valider plus tôt, tester en continu

L’approche « Shift Left » consiste à intégrer les tests, l’assurance qualité et la gestion des risques plus tôt dans le cycle de développement — lors de la planification, la conception et la programmation. En misant sur l’automatisation, l’intégration continue et DevOps, les défauts sont détectés plus tôt, ce qui réduit le délai de mise sur le marché et limite les corrections tardives. On obtient ainsi un processus plus agile et résilient, en intégrant les contrôles qualité à chaque itération.

Validation virtuelle

La validation virtuelle simule des conditions de conduite réelles et des interactions système à l’aide de modèles virtuels (matériel et logiciel), permettant la validation précoce de systèmes complexes comme les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et les fonctionnalités de conduite autonome dans un environnement contrôlé avant les essais physiques. Cette approche aide les constructeurs à détecter les problèmes potentiels et à optimiser la performance, renforçant la fiabilité et réduisant les modifications coûteuses plus tard dans le cycle.

Pourquoi la validation virtuelle est essentielle pour l’industrie automobile

• Efficacité des coûts : La validation virtuelle réduit le besoin de prototypes physiques et de tests coûteux, diminuant les coûts de R&D et de fabrication, qui s’élèvent à des millions pour les OEM.
• Rapidité de mise sur le marché : Dans un secteur où la rapidité de commercialisation est un enjeu croissant, la validation virtuelle accélère le développement du produit, permet d’itérer plus rapidement sur la conception et la simulation, et réduit les temps de développement et d’essai.
• Sécurité et qualité améliorées : La validation virtuelle permet des essais plus exhaustifs et contrôlés. Les OEM peuvent simuler une vaste gamme de scénarios, des essais de collision à la dynamique de tenue de route, assurant la sécurité des véhicules et le respect des normes de qualité les plus élevées avant leur fabrication.
• Conformité réglementaire : Avec le durcissement des réglementations sur les émissions, la sécurité et la durabilité, la validation virtuelle offre une solide plateforme de tests permettant aux OEM de garantir la conformité avant la production des modèles physiques.
• Stimulation de l’innovation : La validation virtuelle permet d’expérimenter de nouveaux designs et matériaux qui seraient trop risqués ou onéreux à tester dans le réel, ouvrant la porte à une innovation audacieuse, particulièrement dans les domaines des véhicules électriques (VE) et de la conduite autonome.

Pourquoi les OEM peinent à adopter pleinement la validation virtuelle

Malgré des investissements importants dans la modélisation IA, les plateformes infonuagiques et les stratégies de développement continu et d’intégration, l’industrie automobile fait face à des obstacles pour intégrer les logiciels modernes à des systèmes existants tout en garantissant la cybersécurité et le respect de normes réglementaires en évolution.

Selon mon expérience chez HCLTech, les principaux défis sont :

• Complexité et intégration des données : La validation virtuelle dépend de vastes ensembles de données précises pour reproduire les conditions réelles. L’intégration de ces données dans les différents services peut créer des silos, de l’inefficacité et des défis concernant l’harmonisation des outils numériques avec les systèmes existants.
• Résistance au changement : L’industrie automobile, ancrée dans la tradition, s’appuie fortement sur les prototypes physiques et les essais réels. Passer à un modèle de validation virtuelle exige un changement de culture à tous les niveaux, certains ingénieurs demeurant sceptiques à l’idée de se fier uniquement à la simulation.
• Pénurie de talents : La validation virtuelle requiert des professionnels qualifiés en simulation avancée, apprentissage machine, analyse de données et ingénierie infonuagique, mais ce type de talent se fait rare.
• Systèmes existants : De nombreux OEM utilisent encore des technologies anciennes qui ne sont pas optimisées pour l’intégration avec les outils de simulation moderne. La transition vers des plateformes numériques de pointe peut s’avérer complexe, longue et coûteuse.
• Investissement initial élevé : La mise en place de technologies de validation virtuelle et l’acquisition d’outils, de matériel et d’espace de stockage de données nécessitent des investissements initiaux importants, difficilement supportables pour les petits constructeurs ou ceux qui utilisent des systèmes anciens.
• Contraintes réglementaires : Malgré la précision de la validation virtuelle, certains organismes exigent toujours des essais physiques pour l’homologation, ce qui freine l’adoption totale par les OEM, surtout pour les tests essentiels de sécurité comme les simulations de collision.

Naviguer vers une adoption généralisée

Chez HCLTech, nous avons collaboré avec de nombreux OEM afin de les accompagner dans les défis liés à la mise en œuvre de la validation virtuelle. Pour surmonter ces freins, les OEM doivent s’appuyer sur les stratégies suivantes :

• Partenariats stratégiques : Collaborer avec des fournisseurs technologiques, des éditeurs de logiciels et des consultants en transformation numérique pour combler les lacunes techniques et de compétences. En s’appuyant sur les forces de ces partenaires, les OEM peuvent accélérer l’adoption des outils de validation virtuelle.
• Intégration par étapes : Adopter une transition progressive vers la validation virtuelle, au lieu de changer radicalement du jour au lendemain, afin de gérer la transformation plus efficacement.
• Investir dans le développement des talents : L’industrie automobile doit accorder plus d’importance à la formation de talents spécialisés en validation logicielle, simulation, IA et science des données. Les programmes de formation, les partenariats académiques et la collaboration avec des prestataires d’ingénierie s’avèrent essentiels.
• Optimiser les systèmes existants : Moderniser les infrastructures TI existantes pour assurer une intégration fluide des outils numériques avec les systèmes hérités, facilitant ainsi la transition vers la validation virtuelle.
• Travailler avec les organismes réglementaires : Collaborer activement avec les instances de réglementation afin de démontrer comment la validation virtuelle peut compléter les essais physiques et s’adapter à l’évolution des normes.

La base est posée avec le vECU niveau 4, intégrant la validation matérielle simulée et des tests de régression avant l’utilisation de matériel physique. L’écosystème Test Sphere d’HCLTech joue un rôle central pour la création de bancs d’essai virtuels, et l’entreprise progresse vers les essais de niveau 3 d’autonomie et d’ADAS, avec un accent sur la conduite mains libres.

HCLTech mise continuellement sur l’approche « shift left » dans son travail de base en informatique et systèmes embarqués, en cherchant à intégrer plus tôt les processus clés comme la conception, le développement et les essais dans le cycle de vie du produit. Notre équipe d’experts a fait des progrès notables en conceptualisant la conception et le développement du banc d’essai SIL. En outre, nous misons constamment sur l’automatisation et la migration infonuagique, ainsi qu’une large utilisation de notre cadre KDT interne pour stimuler l’efficacité et l’innovation tout au long du développement.

Perspectives d’avenir : de la simulation aux systèmes auto-apprenants

La prochaine décennie verra la convergence de la validation virtuelle, de l’IA et des jumeaux numériques, révolutionnant les essais et le développement des véhicules. Les simulations dopées à l’IA et les jumeaux numériques permettront des scénarios d’essai plus complexes et efficaces, réduisant considérablement le temps et les coûts associés aux essais physiques.

• Simulation propulsée par l’IA : L’intelligence artificielle améliore la modélisation et l’analyse, accélérant la validation avec des scénarios de conduite complexes et des optimisations en temps réel.
• Jumeaux numériques : Des répliques numériques en temps réel de véhicules ou de systèmes offrent une surveillance, des essais et une optimisation continue tout au long du cycle de vie. Ils procurent aussi des informations précieuses sur le comportement du véhicule, sa performance et ses points de défaillance potentiels, permettant une validation automobile plus proactive et exacte, surtout pour les nouvelles technologies comme l’ADAS et la conduite autonome.
• Validation infonuagique : Les plateformes infonuagiques proposent des ressources informatiques évolutives facilitant la gestion volumineuse de données issues de simulations et de tests, permettant une collaboration mondiale en temps réel ainsi qu’une intégration et des essais continus et donc des boucles de rétroaction accélérées. De plus, elles favorisent des cycles d’itération plus rapides, une meilleure évolutivité et la capacité de simuler de nombreuses conditions qui seraient impossibles ou trop coûteuses à reproduire physiquement.

L’avenir du développement automobile

L’avenir de l’industrie automobile est intrinsèquement lié à la transformation numérique, centrée sur la validation virtuelle. Bien que des défis subsistent, les avantages — rationalisation du développement, réduction des coûts, amélioration de la sécurité et stimulation de l’innovation — sont importants. Pour les OEM qui maîtrisent ces enjeux, de formidables récompenses les attendent.

Chez HCLTech, nous nous engageons à aider les fabricants automobiles à maximiser les avantages de la validation virtuelle. En tirant parti de la simulation et de l’analyse des données, les OEM peuvent réaliser un développement de véhicules plus efficient, intelligent et durable, et ainsi ouvrir la voie à la prochaine ère de l’innovation automobile.