车载电气系统中的技术变革 – 作为过渡解决方案的混合电缆

法律上规定必须采用某些强制性系统，例如2024年7月生效的欧盟第2019/2144号法规，要求车辆在出厂前必须安装大量驾驶辅助系统，这种现状不断推动着汽车行业的变革。新法规的目标不仅在于提升交通安全，还在于提高效率和环保性，乃至促进自主驾驶车辆的发展。这一变革的核心领域涉及控制单元，英语为：ECU（Electronic Control Unit），它们对现代车辆的功能和性能至关重要。随着车载电气系统的日益复杂以及小型化趋势的兴起，需要诸如Mini-Coax插接系统等新的解决方案，这些系统在许多方面具有显著的优势。

控制单元和车载电气系统的进一步发展

电子控制单元领域的技术变革是汽车行业转型的核心因素。在现代车辆中，这些控制单元在协调通信、信息娱乐和驾驶辅助等系统方面发挥着关键作用。引入5G连接和车对一切（V2X）通信技术后，实现了车辆与交通基础设施、其他车辆及行人的无缝连接。这不仅提升了交通安全性和效率，还为未来自主驾驶功能奠定了基础。

然而这些要求也意味着需要更多且更复杂的控制单元来处理数据，进而增加了车辆内部连接各控制单元以及与执行器和传感器之间的电缆数量。与此同时，为了使车辆设计既高效又符合市场需求，这些系统的成本、重量和空间需求必须得到合理控制。因此必须在车载电气系统领域找到解决方案，以紧凑且经济高效的方式设计控制单元和布线，同时确保安全、快速的数据传输。

FAKRA、Mini-Coax和作为过渡解决方案的混合电缆

控制单元进一步发展的一个重要方面是数据传输的变革。过去二十年间，传统的FAKRA系统在车辆模拟信号传输领域占据主导地位。

自大约2018年以来，该系统得到了进一步发展。随着Mini-Coax系统的引入，我们得以在更紧凑的空间内，使用相同的数据传输技术建立连接。在欧洲有一些最常见的供应商提供Mini-Coax插接系统，包括TE Connectivity公司的MATE-AX和TFM系统，Rosenberger公司的HFM^®和RMC^®系统以及MD ELEKTRONIK公司自主开发的ADTCon-MC Mini-Coax系统。这些新系统能够在一根线束中整合多项功能，既节省空间和重量，又同时提升性能。这为汽车制造商在设计与放置控制单元时提供了更大的灵活性。此外，Mini-Coax电缆能更轻松地穿过狭窄空间。其更紧凑、更简化的结构设计，也可以通过减少材料需求来节省生产成本。

然而线束的全面切换是一个漫长的过程，因为与供应商的现有合同以及电气/电子部件的技术规格已经确定好多年了。在完全整合新系统之前，有必要使用混合电缆作为过渡解决方案。这意味着在单根电缆上同时使用Mini-Coax和FAKRA系统。这对装配商和线束制造商提出了巨大挑战，因为不同技术的采用增加了产品变体的多样性，并且需要考虑主机厂的额外要求。每种插头变体都需要自己的接触件和工具，这大大增加了生产成本。

 FAKRA插头与Mini-Coax变体的尺寸比较

生产系统的未来前景

在使用常规生产系统进行混合电缆的装配时，所需的工作步骤和工具明显多于纯FAKRA和Mini-Coax系统。这导致生产周期延长，从而增加了生产成本。与此同时，从全球角度来看，汽车制造商对新插接系统提出了不同的技术要求。为了在这复杂的环境中立足并满足数据传输领域日益提高的质量要求，制造商必须越来越多地依赖全自动化但灵活的生产方式。得益于机械设备的智能化设计，复杂的多线电缆或混合电缆的生产可以特别有效地设计，并且可以在短时间内对变化做出响应。此外，随着“工业4.0”概念下生产数字化进程的不断推进，新的机遇与挑战也随之而来。联网的生产系统、实时数据分析以及数字孪生技术，只是未来彻底改变电缆装配和整个车载电气系统生产的几个例子。在适应新技术要求的过程中，与主机厂及一级供应商的紧密合作发挥着关键作用。在联合开发项目中，为个性化要求制定具体的解决方案。

MD ELEKTRONIK的全自动生产

迈恩德开发并建造全自动、模块化的生产系统，提供最高的质量标准和生产效率。通过采用最先进的机器人技术和自动化技术，迈恩德能够灵活响应客户要求，并提供定制化解决方案。目前对FAKRA部件的强劲需求通过全自动生产得到满足，同时在新设备中已开始将MINI-Coax和FAKRA装配到电缆上。生产的电缆长度从大约300毫米到超过10,000毫米。双侧装配无需额外的设备装调花费即可实现。由于迈恩德从一开始就塑造了混合电缆的装配，因此在生产复杂电缆方面积累了丰富的经验，并且可以提供广泛的产品系列。