Technologická změna v palubní síti – hybridní kabely jako přechodné řešení

Zákonné zavádění systémů, jako je například nařízení EU 2019/2144, které vstoupí v platnost v červenci 2024 a vyžaduje instalaci velkého počtu asistenčních systémů řidiče již ze závodu, je neustálou hnací silou změn v automobilovém průmyslu. Cílem nových zákonných požadavků je nejen zvýšit bezpečnost silničního provozu, ale také zvýšit účinnost a šetrnost k životnímu prostředí a dále podpořit vývoj autonomních vozidel. Ústřední oblastí této změny jsou řídicí jednotky, anglicky: ECU (Electronic Control Unit), které mají rozhodující význam pro funkčnost a výkonnost moderních vozidel. Rostoucí složitost elektroinstalačních systémů a trend miniaturizace vyžadují nová řešení, jako jsou MINI koaxiální konektorové systémy, které v mnoha ohledech nabízejí značné výhody.

Další vývoj řídicích jednotek a palubních sítí

Technologické změny v oblasti elektronických řídicích jednotek jsou klíčovým faktorem transformace automobilového průmyslu. V moderních vozidlech hrají tyto řídicí jednotky rozhodující roli při koordinaci systémů, jako je komunikace, informační a zábavní systém, nebo asistent řidiče. Zavedení konektivity 5G a komunikace V2X (vehicle-to-everything) umožňuje bezproblémové propojení vozidel s dopravní infrastrukturou, ostatními vozidly a kolemjdoucími. To nejen zvyšuje bezpečnost a efektivitu silničního provozu, ale také vytváří základ pro budoucí autonomní řízení.

Tyto požadavky však také znamenají, že ke zpracování dat je zapotřebí stále složitějších řídicích jednotek, což následně zvyšuje počet kabelů ve vozidle, kvůli propojení řídicí jednotky s aktuátory a senzory. Zároveň je třeba udržet náklady, hmotnost i nároky těchto systémů na prostor v takových mezích, aby bylo možné vozidla navrhovat efektivně a v souladu s požadavky trhu. V oblasti elektroinstalačních systémů je proto třeba najít řešení tak, aby řídicí jednotky a kabeláž byly kompaktní, cenově výhodné, a zároveň zaručovaly bezpečný a rychlý přenos dat.

FAKRA, MINI koax a hybridní kabel jako přechodné řešení

Klíčovým aspektem dalšího vývoje řídicích jednotek je změna v přenosu dat. Tradiční systém FAKRA dominoval přenosu analogových signálů ve vozidlech posledních 20 let.

Tento systém byl dále rozvíjen přibližně od roku 2018. Se zavedením koaxiálních systémů MINI lze vytvořit propojení se stejnou technologií přenosu dat na menším instalačním prostoru. Nejčastějšími dodavateli MINI koaxiálních konektorových systémů v Evropě jsou TE Connectivity se systémy MATE-AX a TFM, Rosenberger s HFM^® a RMC^® a MD ELEKTRONIK s koaxiálním systémem ADTCon-MC MINI, který tato společnost sama vyvinula. Tyto nové systémy mohou integrovat několik funkcí do jednoho kabelového svazku, čímž šetří místo a hmotnost, zároveň ale zvyšují výkon. To nabízí výrobcům automobilů větší flexibilitu při navrhování a umístění řídicích jednotek. Koaxiální kabely MINI lze také snadněji položit ve stísněných prostorech. Kompaktnější a méně složitá konstrukce může také díky nižším nárokům na materiál vést k úspoře výrobních nákladů.

Kompletní přepracování kabelového svazku je však zdlouhavý proces, protože stávající smlouvy s dodavateli a technické specifikace elektrických a elektronických součástek jsou stanoveny na několik let. Použití hybridních kabelů je nezbytné jako přechodné řešení pro úplnou integraci nového systému. Jedná se o současné použití koaxiálních systémů MINI a FAKRA na jednom vedení. To představuje pro výrobce kabelů a kabelových svazků velkou výzvu, protože použití různých technologií zvyšuje počet variant a je třeba zohlednit další požadavky OEM. Výrobce kabelů potřebuje pro každou variantu konektoru samostatné kontaktní díly a nástroje, což výrazně zvyšuje výrobní náklady.

 Porovnání velikosti konektoru FAKRA s variantou MINI koax

Budoucí perspektivy výrobních systémů

Při použití standardních výrobních systémů je pro montáž hybridních kabelů zapotřebí podstatně více pracovních kroků a nástrojů, než u čistých koaxiálních systémů FAKRA nebo MINI. To vede k prodloužení výrobních časů, a tedy k vyšším výrobním nákladům. Výrobci automobilů zároveň celosvětově definují různé technické požadavky na nové konektorové systémy. Aby výrobci v tomto napjatém prostředí obstáli a splnili rostoucí požadavky na kvalitu v oblasti přenosu dat, musí se stále více spoléhat na plně automatizovanou, ale zároveň flexibilní výrobu. Díky inteligentní konstrukci strojního zařízení lze obzvláště efektivně organizovat výrobu složitých vícenásobných nebo hybridních kabelů, a v krátké době tak reagovat na změny. Nové příležitosti a výzvy přináší také probíhající digitalizace výroby pod klíčovým slovem Průmysl 4.0. Propojené výrobní systémy, analýza dat v reálném čase a „digital twins“ jsou jen několika příklady technologií, které v budoucnu způsobí revoluci v montáži kabelů a celé výrobě elektroinstalačních systémů. Klíčovou roli při přizpůsobování se novým technologickým požadavkům hraje úzká spolupráce s výrobci OEM a dodavateli Tier 1. Specifická řešení pro jednotlivé požadavky jsou vyvíjena v rámci společných vývojových projektů.

Plně automatizovaná výroba v MD ELEKTRONIK

Společnost MD vyvíjí a vyrábí plně automatizované modulární výrobní systémy, které nabízejí nejvyšší standardy kvality a efektivity výroby. Díky využití nejmodernějších robotických a automatizačních technologií může MD pružně reagovat na požadavky zákazníků a nabízet konkrétní řešení na míru. Současná vysoká poptávka po komponentech FAKRA je uspokojována plně automatizovanou výrobou, přičemž do nových systémů se již montují konektory MINI i FAKRA. Kabely se vyrábí v délkách od cca 300 mm do více než 10000 mm. Oboustrannou montáž lze realizovat bez dalších přípravných úkonů. Vzhledem k tomu, že MD působí na poli montáže hybridních kabelů od samého počátku, při výrobě složitých kabelů nashromáždila bohaté zkušenosti a může nabídnout širokou škálu produktů.