Хибридните проводници като преходно решение в бордовата мрежа

Законовото въвеждане на задължителни системи, като Регламент на ЕС 2019/2144, който ще се прилага от юли 2024 г., относно задължителното фабрично инсталиране на голям брой системи за подпомагане на водача, непрекъснато движи промените в автомобилната индустрия. Целта на новите законови изисквания е не само повишаването на пътната безопасност, но и повишаването на ефективността и екологичността, както и насърчаването на развитието на автономните превозни средства. Централна област на тази промяна засяга контролерите, на английски: ECUs (Electronic Control Unit), които са от решаващо значение за функционалността и производителността на съвременните автомобили. Нарастващата сложност на бордовите мрежи и тенденцията към миниатюризация изискват нови решения като MINI-Koax щекерни системи, които предлагат значителни предимства в много отношения.

По-нататъшно развитие на контролерите и бордовата мрежа

Технологичните промени в областта на електронните контролери са централен фактор за трансформацията на автомобилната индустрия. В съвременните автомобили тези контролери играят решаваща роля при координацията на системи като комуникация, информационно-развлекателни системи и асистенция на водача. Въвеждането на 5G свързаността и комуникацията Vehicle-to-Everything (V2X) позволява безпроблемно свързване на автомобилите с транспортната инфраструктура, другите автомобили и пешеходците. Това не само повишава безопасността и ефективността на движението, но и създава основата за бъдещи функции за автономно шофиране.

Тези изисквания обаче също така означават, че са необходими повече и по-сложни контролери за обработка на данните, което от своя страна увеличава броя на проводниците в автомобила, които свързват контролерите един с друг и със задвижващите механизми и сензори. В същото време разходите, теглото и изискванията за пространство на тези системи трябва да се поддържат в определени граници, за да могат автомобилите да се проектират ефективно и в съответствие с пазара. По тази причина в областта на бордовите мрежи трябва да се намерят решения, за да се направят контролерите и кабелите компактни и рентабилни, като в същото време се гарантира сигурен и бърз пренос на данни.

FAKRA, MINI-Koax и хибридни кабели като преходно решение

Съществен аспект в по-нататъшното развитие на контролерите е промяната в преноса на данни. Традиционната система FAKRA доминира в преноса на аналогови сигнали в автомобилите през последните 20 години.

Тази система се доразвива от около 2018 г. С въвеждането на системите MINI-Koax, връзките могат да бъдат постигнати с помощта на същата технология за пренос на данни в по-малко пространство за инсталиране. Най-често срещаните доставчици на конекторни системи MINI-Koax в европейското пространство са TE Connectivity със системите MATE-AX и TFM, Rosenberger с HFM^® и RMC^® както и MD ELEKTRONIK със собственоръчно изработената MINI-Koax система ADTCon-MC. Тези нови системи могат да интегрират няколко функции в един кабелен щранг, спестявайки място и тегло, като същевременно увеличават производителността. Това предоставя на производителите на автомобили повече гъвкавост при проектирането и позиционирането на контролерите. В допълнение, MINI-Koax проводниците могат да бъдат прокарани по-лесно през тесни пространства. По-компактното и не толкова сложно изпълнение може да доведе и до спестяване на разходи в производството поради по-малката потребност от материали.

Пълното преобразуване на кабелния сноп обаче е дълъг процес, тъй като съществуващите договори с доставчици и техническите спецификации на E/E компонентите се фиксират за няколко години напред. Използването на хибридни проводници е необходимо като преходно решение за пълното интегриране на новата система. Това включва едновременното използване на системите MINI-Koax и FAKRA на един отделен проводник. Това изправя конфекционерите и производителите на кабелни снопове пред големи предизвикателства, тъй като използването на различни технологии увеличава разнообразието от варианти и трябва да се вземат предвид допълнителни изисквания на OEM производителите. Конфекционерът се нуждае от собствени контактни части и инструменти за всеки вариант на щекер, което значително увеличава производствените усилия.

Сравнение на размерите на щекерите FAKRA с варианта MINI-Koax

Бъдещи перспективи при производствените системи

При използването на стандартните производствени системи са необходими значително повече работни стъпки и инструменти за изработката на хибридни проводници, отколкото при чистите системи FAKRA и MINI-Koax. Това води до по-дълго време за производство и следователно до по-високи производствени разходи. В същото време, от глобална гледна точка, производителите на автомобили определят различни технически изисквания за новите щекерни системи. За да оцелеят при това напрежение и да могат да отговорят на нарастващите изисквания за качество в областта на преноса на данни, производителите трябва все повече да разчитат на напълно автоматично, но гъвкаво производство. Благодарение на интелигентния дизайн на машините, производството на сложни многопроводни, съотв. хибридни кабели може да бъде особено ефективно и на промените може да се реагира в кратък срок. Нови възможности и предизвикателства възникват и от прогресивната дигитализация на производството под ключовата дума Industrie 4.0. Мрежовите производствени системи, анализът на данни в реално време и цифровите близнаци са само няколко примера за технологии, които ще революционизират кабелното конфекциониране и цялото производство на бордови мрежи в бъдеще. Тясното сътрудничество с OEM производители и Tier-1 доставчици играе централна роля при адаптирането към новите технологични изисквания. Специфични решения за индивидуалните изисквания се разработват в съвместни проекти за развитие.

Напълно автоматизирано производство в MD ELEKTRONIK

MD разработва и изгражда напълно автоматични, модулни производствени системи, които предлагат най-високи стандарти за качество и ефективност в производството. Използвайки най-новите технологии в роботиката и автоматизацията, MD може да реагира гъвкаво на изискванията на клиентите и да предлага индивидуални решения. Силното в момента търсене на FAKRA компоненти се обслужва от напълно автоматизирано производство, като MINI-Koax и FAKRA вече се конфекционират към проводниците в нови системи. При това се произвеждат се кабели с дължина от около 300 mm до над 10 000 mm. Двустранното конфекциониране може да се реализира без допълнителни усилия за настройка. Тъй като MD формира конфекционирането на хибридни кабели от самото начало, е натрупан богат опит в производството на сложни проводници и може да се предложи широка гама от продукти.