線束世界 | 汽車線束正經歷一場革命

來源：?作者：線束世界-Jimmy?2021-06-21 16:30

前言

汽車中的電子內容呈指數級增長，導致一輛汽車中的電線超過 150?磅（68.03kg），目前全部由手工組裝。隨著車輛復雜性的增加，這時候就需要一種新的布線范例。

汽車線束正在經歷一場革命。從汽車電子內容的爆炸性增長到電氣化和自主系統(tǒng)的到來，設計、工程、制造和交付汽車線束的方式已經發(fā)生了徹底的變化。

下面Jimmy跟大家聊一聊汽車線束行業(yè)的潛在發(fā)生的變革。

不斷變化的電子產品需求

汽車主機廠正在尋找新的電氣架構來簡化線束設計，從而最大限度地降低布線復雜性和成本。

他們不得不這樣做：線束行業(yè)與 80 年前沒有什么不同。汽車線束仍然由單獨連接數千個零部件的人員手動構建。

設計的架構對 OEM 商業(yè)模式有著巨大的影響。對于OEM來說，線束是一種非常勞動密集型的產品，因此他們想使用世界上成本最低的勞動力。每輛車的線束都有幾千個零部件，成品重達150磅或更多。因此，他們必須協(xié)調這些產品的所有材料和零部件，并將它們運送到世界各地。這會創(chuàng)建一個極其漫長、復雜的供應鏈，在此過程中會發(fā)生數百次設計變更——所有這些都需要單獨跟蹤、實施和驗證。

簡化的汽車線束設計將有助于實現更自動化的裝配和交付流程，并使OEM能夠更快地實施變更，從而降低整個供應鏈的成本。除了制造線束所需的原材料（包括連接器、端子、電線、膠帶和各種其他零部件）另外，OEM還必須儲存一定數量的庫存以防止?jié)撛诘墓袛唷．斍暗倪\營模式有很多隱藏的成本。如果OEM可以通過設計新的線束架構來實現一定比例的制造自動化，他們將獲得巨大的收益。

線束標準化

標準化一直是行業(yè)內圣杯，但某些地區(qū)比其他地區(qū)做得更好。德國這塊在為他們的車輛設計平臺方面做得非常好，而北美汽車行業(yè)卻一直在苦苦掙扎。

汽車線束的變化極其廣泛；這不僅僅是低成本、重型或豪華平臺。當然有優(yōu)化的架構，尤其是成本和重量。包裝空間和體積的絕對物理限制需要后者。但是已經出現了許多不同的架構來滿足個別車輛設計的需求，并且隨著汽車繼續(xù)利用新的下一代技術，這些架構將繼續(xù)發(fā)展。例如，自動駕駛汽車必須實施集中式數據存儲和可擴展的模塊化系統(tǒng)架構，線束和網絡組件也必須發(fā)展以支持它們。問題是下一代線束挑戰(zhàn)的解決方案是光纖還是無線，而不僅僅是銅線。有各種各樣的參數會影響這些決策，從車輛的網絡和軟件考慮因素延伸到其物理布線和電氣性能規(guī)范。

目前，正在大力推動汽車以太網。以太網在速度和可靠性方面解決了很多問題，但并沒有跟上車輛的高速網絡需求。此外，以太網路由也不會提供 OEM 可以用作一刀切解決方案的標準化產品?？隙〞幸恍藴实腃AN、LIN 和以太網方法，但最重要的是，總會有專有和特定于應用程序的協(xié)議，因為它們在技術上是必需的。因此，對于OEMs來說，仍然沒有真正的標準化答案可以依靠。

行業(yè)整合

這個行業(yè)內有很多投資和并購。系統(tǒng)集成商——博世、大陸、麥格納——一直在收購他們感興趣的產品。在零部件供應商中，像 Rosenberger 這樣的獨立公司有望在高速組件方面保持領先地位。對于像 Delphi [現在的 Aptiv] 或 Yazaki 這樣的公司來說，開發(fā)程序往往更加集成和復雜。這些公司專注于小型化和二次鎖定功能等方面，并且還關注人體工程學。此外，Molex最近收購了天線公司 Laird，該公司生產旨在取代傳統(tǒng)桅桿或后窗網格天線的鯊魚鰭天線。我們將在整個汽車供應鏈中看到更多這種類型的整合和整合。

需要與這些新架構的路線圖？

答案是：必須的！

過去，如果您為車輛添加了電動車窗等功能，那么您還會在其線束中添加電動車窗模塊。當您查看當前的架構方法時，工程師現在必須實現諸如“添加車窗”之類的功能。今天的汽車工程師必須考慮可以通過中控臺上的軟開關、車門上的硬開關甚至語音激活來實現的功能。這意味著必須使用軟件解決方案來實現更多功能，這應該支持各個 OEM 的更標準化的汽車架構。這種汽車架構方法還將導致更多的零件重用，這意味著具有冗余軟件模塊和更多診斷功能的組件應用程序更少但更大。

隨著車輛越來越由軟件驅動，對有助于確保關鍵系統(tǒng)功能性能的診斷的需求將越來越大。除了不斷擴展的核心功能套件外，連接器和接頭產品還需要更精細的數據和電源通信、備份或故障安全機制以及強大的診斷功能。

汽車公司是否做好了準備？

過去的六七年是一個相對自由的時代。我們正處于那個過度炒作的時期，每個人都感到興奮和過于樂觀，銀行和投資公司都在四處投錢。他們看到了一個市場，但他們不知道誰會成功。

現在，交易較少，但規(guī)模更大，更具戰(zhàn)略意義。通過 Rivian 的交易 [Rivian 在 2019 年春季獲得了通用汽車的 5 億美元投資和亞馬遜的 7 億美元投資]，福特表示，“我現在想使我的投資組合中的很大一部分電氣化”，并且這樣做，剛剛節(jié)省了自己兩年的研發(fā)時間。如果你相信這項技術，那是一種明智的做法，但它是一種不同的商業(yè)模式，也是汽車行業(yè)的一次重大變革。

20 或 30 年來，圍繞不同的汽車架構展開了研究和活動?；氐?1950 年代和 1960 年代，可能有幾十個電路。喇叭、外部燈、AM 收音機、揚聲器等。然后是電動座椅、電動車窗、空調、音響和導航系統(tǒng)以及后座娛樂系統(tǒng)。汽車在相對較短的時間內從十幾個或幾十個插頭變成了幾千個插頭，這對線束組件數量和復雜性產生了顯著影響，并提出了復雜性管理的艱巨任務。

復雜性管理

由于不同的消費者口味和個人品牌身份，有數千種汽車線束變體。每輛車都有一個線束，其中包含數千個零件變體和數千個潛在的功能組合。這導致車輛裝配廠將數百萬種可能的零件組合在一起。大約 90% 的這些組合很少被訂購，但供應商仍然必須創(chuàng)建所有這些數據，以防萬一，并管理影響每個可能變體的變化。除了產品設計，所有的企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、物流和IT成本都是巨大的。還有付款和合同方面的影響。所以，就目前而言，您可以輕松地讓制造商及其設備供應商投資購買永遠不會發(fā)貨的零件號的工具。OEM 花費大量時間和資源來解決這個問題。

Must Pay!

有些東西必須付出。

汽車布線行業(yè)正處于架構、物理結構和線束類型方面的巨大顛覆之中，這將對車輛的自動化潛力及其制造地區(qū)產生直接影響。它會在一波又一波地發(fā)生，并先于其他平臺在某些平臺上發(fā)生——在某些情況下需要幾十年的時間，但它會發(fā)生。