“在一眨眼的時間里,一輛汽車可能已經完成了1.5萬份數據的交換;到2020年,這一數量有望躍升至10萬。據相關數據,如今,一臺搭載有L2.5級主動安全自動駕駛功能汽車的單位時間平均數據量已經達到阿波羅登月時所產生數據量的十數倍。”
眾所周知,2017年年底,原安波福從著名零部件供應商德爾福拆分其動力總成業務并改名安波福出來后,便潛心主攻“汽車大腦”和“汽車神經系統”,而電氣分配系統則是安波福的“神經系統”的一個重要組成部分。所謂“汽車神經系統”即指為車身及汽車內的組件傳導電力及數據信息的傳輸數據網絡,其學術名稱為“汽車電氣系統”,物理載體則表現為線束、連接器件和電氣中心。此次參觀天津安波福工廠,記者也深深感受到了在每一輛自動駕駛及智能網聯汽車光鮮亮麗的背后,一條條兼具復雜工藝與高功率要求的線束如何從原材料,到按比例切割,再到按車型要求布線,測試檢查,直至生產為一套完整的汽車配電系統的全過程!
生活中,當我們充電的各種數據線雜亂無章時,已經讓我們抓狂,而在汽車上,如此龐大的數據傳輸,所需的線束以及連接器的數量之多我們可想而知。
據了解,一輛中等豪華轎車平均有超過4000-5000個連接點需要由線束連接,不僅邏輯順序復雜,傳遞信號的種類也十分豐富,包含了模擬信號、數據信號、電力信號等。此外,線束的開發涵蓋汽車的整個生命周期以及所有的分系統,因此往往需要與客戶進行大量溝通、深度參與,同時進行多方面、多領域的協同合作。安波福的奔馳E-Class項目,這一單一線束設計生產項目就動用了安波福全球超過200位工程師才合作完成,生產工藝和流程可謂復雜之至。
面對如此復雜的線束生產,在工廠內部,記者觀察到,每一條工序都井然有序。客戶先根據要求宛如下菜單一樣選擇個性化的需求,這個需求會生成一個二維碼。接下來,AGV自動導引運輸車會攜帶這一二維碼去相應的位置取相應的線束,每個位置的線束都有專門的人員來熟記于心,當AGV小車停下后,工人會根據相應的需求配置相應的線束。當然,現場工程師也告訴記者,工人在上崗前都會經過1個月的專業培訓以確保每個工位提取線束的準確性。在現場,記者也觀察到,在線束裝配完畢后,后續的環節是要均由天車系統運輸,這樣既節省了倉庫面積又避免了傳統由人工運輸造成的線路損壞。通過這些先進的智能化物流系統,安波福天津工廠大幅提升了生產效率,并且有效保證了產品質量的穩定性。此外,在上海工廠,安波福還擁有自動化程度堪稱業界最高的自動化模具中心。
當然,除了在現場感受到的線束生產工藝的復雜及繁瑣性外,在媒體訪問環節,安波福電氣分配系統全球總裁威廉T. 普雷斯利(William T. Presley)先生和安波福電氣分配系統亞太區副總裁兼董事總經理朗智文(Anu Rathninde)先生也進一步為來場媒體介紹了線束生產的復雜性以及目前隨著電氣化發展,對于線束制造提出的更大挑戰!
隨著汽車內電子應用的增加,龐大的數據傳輸系統并非僅僅增加線束即可。如今一輛高檔汽車內所包含的線束總長度已經從原來的約2千米增加到了約4千米,而到了L3至L5級自動駕駛時代后,如果還是按照老辦法,一個未經優化的新系統將需要額外再增加約1.6千米的線束。要將5.6千米的線路和連接器裝配進當前的汽車中,顯然是不切實際的——因為如此長的導線不僅要在有限的車體上搶占更多空間,也與汽車輕量化的趨勢背道而馳。此外,更加密集的線束將使得導線之間更容易受到影響,對保障系統的安全穩定極為不利。
安波福電氣分配系統全球總裁威廉T. 普雷斯利(William T. Presley)先生
“其實電氣化的挑戰之一,就是重量的挑戰。基于此,我們安波福一個是從線束材料方面進行優化,我們的工程師們已經開發應用出了剖直徑面積僅0.13平方毫米的超細導線,同時,我們首次嘗試用鋁導線替代銅導線,雖然鋁的導電性能不如銅,體積也要大一點,。但是因為一些主要的線纜體積減小了,所以我們能夠為這些大的線纜挪出一些地方。”威廉T. 普雷斯利先生繼續說道,“另一方面,就是我們的‘智能汽車架構(SVA)’設計,目的就是把線束分成可管理的小段,我們只需從一個電氣中心連接到另一個電氣中心,并由一個中央集成的計算中心控制即可,從而減少線束的長度,達到減重的效果!”
雪佛蘭貝爾艾爾(Bel Air)
提及汽車電氣架構系統的發展史,是一個從簡到繁、再從繁到簡的過程。以便要追溯到1957年款的雪佛蘭貝爾艾爾(Bel Air)為例,這款車不僅外觀優美,其內部設計也堪稱簡約的典范——至少在電氣系統方面。它的構造可以說是相當地簡單。隨著汽車功能的增加,汽車的電氣架構也越來越復雜,到1960年代,音頻和照明設備的增加促進了電氣組件的增加,玻璃管保險絲成為標準保護方式。1970年代,隨著排放要求的提升,電子模塊也隨即出現。到了1980年代,便是汽車架構的騰飛年代,電氣應用的增加給汽車裝配帶來更大的挑戰,電子集成推動了電氣化發展。1990年代到2000年代,法規的完善更是進一步加速了汽車電氣架構的發展。而到了2010年代,汽車真正進入互聯與安全年代,大功率電力傳輸及數據傳輸的需求更為突出,有限的車內空間使傳統的開始盛行,汽車電氣構架逐漸到達瓶頸。更為凸顯。此時,安波福順勢而發,領先于行業提出了“智能汽車架構(SVA)”的概念,并將其定義為L3至L5自動駕駛汽車的電力和網絡支柱。
當下,汽車架構當前的發展趨勢,就是由零零散散的零部件轉為基于軟件的數字化平臺。SVA便是安波福用來處理計算、信號和動力傳輸的整體方法,是安波福在所有相關優勢領域技術的集大成者。它能夠幫助實現支持基于軟件的各項功能、快速數據傳輸,并且能夠滿足最高級別汽車安全的冗余性要求,確保汽車故障后仍然能安全運行,同時還能滿足業內最嚴格的運行安全與網絡安全標準。可以說,安波福革命性的智能汽車架構方案,為汽車解鎖了新的特性和功能,也為未來移動出行帶來了更多可能。威廉T. 普雷斯利先生表示:“未來的汽車架構會有三個S:一個是簡化(simplified),一個是可擴展(scalable),還有一個是可持續(sustainable)。所以在未來的車輛當中會看到更高的計算能力,而汽車架構組裝起來會更簡單,會有更好的擴展性,并且可以重復使用。”
未來汽車需要什么樣的智能架構
如今,安波福電氣分配系統業務部(EDS)在全球共有59個工廠,成品運往遍布全球的647個客戶地點,每年生產的線束長度超過1500萬千米。在全球擁有7000多名工程師、10個設計中心和50個客服中心,管理著超過3200家供應商。在中國,安波福電氣系統業務部擁有超過1800名工程師、13家工廠,為中國市場客戶提供強有力的本地工程開發及生產供應支持。客戶包括在中國市場的國外及本土品牌的高、中端客戶,如奧迪、卡迪拉克、捷豹、路虎、奔馳、豐田、大眾、上汽、長城、觀致、吉利、江淮、奇瑞等。
安波福電氣分配系統亞太區副總裁兼董事總經理朗智文(Anu Rathninde)先生
朗智文(Anu Rathninde)先生最后表示:“我們在中國投資始于1993年,現在我們在中國的員工已經有將近17000人,3400位工程師,19個制造基地和4個主要技術中心。作為唯一一家可以同時提供汽車‘大腦’和‘神經系統’產品的供應商,我們有信心,憑借著100多年的汽車級工程創新經驗,解鎖新一代功能,助力未來出行更好更快發展!”
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