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平台化汽车环境下系统集成与电气分布设计自动化

发布时间:2020-06-30 18:49:41 阅读: 来源:曲奇厂家

一、 介绍 汽车平台中电气系统的增加以及选择成为今天重要的挑战。现代的汽车平台经常会整合80 个以上的独立系统,这些电气系统通常由几百个设备以及数千个电气连接所组成。汽车领域突出的电气系统设计趋势包括: 选配及派生复杂性不断提升、 功能设计方面显著强调更高层次复用、系统级建模以及架构设计 电气系统必须适合企业数据管理以及多个领域应用所需 汽车产业软件成分迅速增加 汽车中多样化电气系统的应用日益普及 汽车产业由传统的机械产业已经转向电子学驱动的机电产业,此外,面向特殊市场需求、反映汽车平台选配以及型号派生的特殊车辆配置的提取也将进一步加剧这种复杂性。

高效率地整合名目繁多且复杂的电气系统需要科学的方法学支持,这种方法学通过复用规则强化公司内部的IP 资源,这些复用规则将指导设备的布局确保这些电气系统安放在合适的装配位置,并且据此实施物理布线综合。 电气系统和设备在汽车平台中的智能化分布并通过物理布线实现电气系统之间的互联,成为影响最终产品质量和可靠性的关键步骤。因而合理的流程并应用相关的工具和技术可以推进和改善电气系统的优化设计,从而显著减少设计和制造成本,科学合理的流程应该遵循以下准则: 改善设计流程和方法学强调自动化 复用业已验证好的现有系统、部件、流程以及最佳设计经验 支持底层数据的图表综合 强化车辆高层次的仿真以及高级分析 汽车平台中有关电气系统的部署及其电气分布方面的挑战显著提升,因而迫切需要独到的解决方案,这种解决方案应该能够自动化地实现设备在汽车中的智能化分配,并且依据可能的布线通道实现布线综合。这种解决方案支持电气互联系统综合,并且适合所有车辆派生及选配,支持仿真,高级分析以及下道工序的制造作业。这种解决方案的核心是一个中央数据库,依据该中央数据库可以自动生成相关的图表。 二、 启用新流程 面向汽车平台的系统电气设备集成,产业目前并没有好的解决方案,所以任何的解决方案都必须适合业已存在的从设计到制造的流程。极少有公司或者部门具备共享的设计流程,因而很难就软件解决方案研发的实质性指导意见方面达成一致。事实上,在绝大多数公司内部只有极个别资深的员工,他们既有权利,又具备相关的知识,因而比较适合推动这一完善解决方案的实施。一开始大型EDA 公司并没有介入相关的汽车平台层次的系统集成技术研发,所以早期业界出现的技术本质上是汽车企业“局部的”也是“本土的”解决方案。很快OEM 厂商以及系统集成商开始对于通用的电子工程设计方法提出了需求,期望依靠通用技术来提升设计生产力并且应对汽车产业复杂性以及派生等方面的挑战。

上图简要描绘出汽车平台化设计理念下从设计到维修的整个流程。流程中引入了“交互式设计”以及“生成式设计”两种理念、方法学以及配套的工具集,相关的方法学和工具面向平台层次的系统集成、互联布线综合以及线缆网工程化。目前主流OEM 厂商普遍开始采纳的流程兼具以下特点: 1) 确认汽车平台以及目标系统需求,定义可能的选配和派生 2) 选择满足特定汽车平台需求的标准系统和/或特殊部件 3) 创建标准解决方案无法满足需求的新系统和部件 4) 获得目标汽车平台的特殊需求以及关键参数(比如:电源分布、接地位置以及网络节点等) 5) 在平台中分配所有系统部件及连接,并且通过物理布线实现系统互联(这一过程通常手工实现) 6) 将所有部件分别指定到各自线缆网 7) 生成该模型(反映出实际应用中所有可能的选配和派生)所有的发布和维护文档 该流程的所有阶段会实施各种各样的分析以及尝试性研究(比如成本、重量、空间、安全性FMEA 、电气验证以及可制造性分析等)。涉及这一流程的不同领域和不同机构在逐步的细化过程中设计数据不断丰富,同时这些设计数据也可以进行观察和报告输出。电子设计数据同样也可以实现与企业工程化系统如机械CAD 或者PLM 解决方案之间的共享。

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