是什么支撑汽车庞大数据的输出?

——探访安波福电气分配系统天津工厂,走进“汽车神经”

作者:商福兰 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2019-06-20
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“在一眨眼的时间里,一辆汽车可能已经完成了1.5万份数据的交换;到2020年,这一数量有望跃升至10万。据相关数据,如今,一台搭载有L2.5级主动安全自动驾驶功能汽车的单位时间平均数据量已经达到阿波罗登月时所产生数据量的十数倍。”

6月11日,AI《汽车制造业》记者有幸参观了安波福电气分配系统天津工厂。

众所周知,2017年年底,原安波福从著名零部件供应商德尔福拆分其动力总成业务并改名安波福出来后,便潜心主攻“汽车大脑”和“汽车神经系统”,而电气分配系统则是安波福的“神经系统”的一个重要组成部分。所谓“汽车神经系统”即指为车身及汽车内的组件传导电力及数据信息的传输数据网络,其学术名称为“汽车电气系统”,物理载体则表现为线束、连接器件和电气中心。此次参观天津安波福工厂,记者也深深感受到了在每一辆自动驾驶及智能网联汽车光鲜亮丽的背后,一条条兼具复杂工艺与高功率要求的线束如何从原材料,到按比例切割,再到按车型要求布线,测试检查,直至生产为一套完整的汽车配电系统的全过程!

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生活中,当我们充电的各种数据线杂乱无章时,已经让我们抓狂,而在汽车上,如此庞大的数据传输,所需的线束以及连接器的数量之多我们可想而知。

据了解,一辆中等豪华轿车平均有超过4000-5000个连接点需要由线束连接,不仅逻辑顺序复杂,传递信号的种类也十分丰富,包含了模拟信号、数据信号、电力信号等。此外,线束的开发涵盖汽车的整个生命周期以及所有的分系统,因此往往需要与客户进行大量沟通、深度参与,同时进行多方面、多领域的协同合作。安波福的奔驰E-Class项目,这一单一线束设计生产项目就动用了安波福全球超过200位工程师才合作完成,生产工艺和流程可谓复杂之至。

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面对如此复杂的线束生产,在工厂内部,记者观察到,每一条工序都井然有序。客户先根据要求宛如下菜单一样选择个性化的需求,这个需求会生成一个二维码。接下来,AGV自动导引运输车会携带这一二维码去相应的位置取相应的线束,每个位置的线束都有专门的人员来熟记于心,当AGV小车停下后,工人会根据相应的需求配置相应的线束。当然,现场工程师也告诉记者,工人在上岗前都会经过1个月的专业培训以确保每个工位提取线束的准确性。在现场,记者也观察到,在线束装配完毕后,后续的环节是要均由天车系统运输,这样既节省了仓库面积又避免了传统由人工运输造成的线路损坏。通过这些先进的智能化物流系统,安波福天津工厂大幅提升了生产效率,并且有效保证了产品质量的稳定性。此外,在上海工厂,安波福还拥有自动化程度堪称业界最高的自动化模具中心。

当然,除了在现场感受到的线束生产工艺的复杂及繁琐性外,在媒体访问环节,安波福电气分配系统全球总裁威廉T. 普雷斯利(William T. Presley)先生和安波福电气分配系统亚太区副总裁兼董事总经理朗智文(Anu Rathninde)先生也进一步为来场媒体介绍了线束生产的复杂性以及目前随着电气化发展,对于线束制造提出的更大挑战!

随着汽车内电子应用的增加,庞大的数据传输系统并非仅仅增加线束即可。如今一辆高档汽车内所包含的线束总长度已经从原来的约2千米增加到了约4千米,而到了L3至L5级自动驾驶时代后,如果还是按照老办法,一个未经优化的新系统将需要额外再增加约1.6千米的线束。要将5.6千米的线路和连接器装配进当前的汽车中,显然是不切实际的——因为如此长的导线不仅要在有限的车体上抢占更多空间,也与汽车轻量化的趋势背道而驰。此外,更加密集的线束将使得导线之间更容易受到影响,对保障系统的安全稳定极为不利。

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安波福电气分配系统全球总裁威廉T. 普雷斯利(William T. Presley)先生

“其实电气化的挑战之一,就是重量的挑战。基于此,我们安波福一个是从线束材料方面进行优化,我们的工程师们已经开发应用出了剖直径面积仅0.13平方毫米的超细导线,同时,我们首次尝试用铝导线替代铜导线,虽然铝的导电性能不如铜,体积也要大一点,。但是因为一些主要的线缆体积减小了,所以我们能够为这些大的线缆挪出一些地方。”威廉T. 普雷斯利先生继续说道,“另一方面,就是我们的‘智能汽车架构(SVA)’设计,目的就是把线束分成可管理的小段,我们只需从一个电气中心连接到另一个电气中心,并由一个中央集成的计算中心控制即可,从而减少线束的长度,达到减重的效果!”

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雪佛兰贝尔艾尔(Bel Air)

提及汽车电气架构系统的发展史,是一个从简到繁、再从繁到简的过程。以便要追溯到1957年款的雪佛兰贝尔艾尔(Bel Air)为例,这款车不仅外观优美,其内部设计也堪称简约的典范——至少在电气系统方面。它的构造可以说是相当地简单。随着汽车功能的增加,汽车的电气架构也越来越复杂,到1960年代,音频和照明设备的增加促进了电气组件的增加,玻璃管保险丝成为标准保护方式。1970年代,随着排放要求的提升,电子模块也随即出现。到了1980年代,便是汽车架构的腾飞年代,电气应用的增加给汽车装配带来更大的挑战,电子集成推动了电气化发展。1990年代到2000年代,法规的完善更是进一步加速了汽车电气架构的发展。而到了2010年代,汽车真正进入互联与安全年代,大功率电力传输及数据传输的需求更为突出,有限的车内空间使传统的开始盛行,汽车电气构架逐渐到达瓶颈。更为凸显。此时,安波福顺势而发,领先于行业提出了“智能汽车架构(SVA)”的概念,并将其定义为L3至L5自动驾驶汽车的电力和网络支柱。

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当下,汽车架构当前的发展趋势,就是由零零散散的零部件转为基于软件的数字化平台。SVA便是安波福用来处理计算、信号和动力传输的整体方法,是安波福在所有相关优势领域技术的集大成者。它能够帮助实现支持基于软件的各项功能、快速数据传输,并且能够满足最高级别汽车安全的冗余性要求,确保汽车故障后仍然能安全运行,同时还能满足业内最严格的运行安全与网络安全标准。可以说,安波福革命性的智能汽车架构方案,为汽车解锁了新的特性和功能,也为未来移动出行带来了更多可能。威廉T. 普雷斯利先生表示:“未来的汽车架构会有三个S:一个是简化(simplified),一个是可扩展(scalable),还有一个是可持续(sustainable)。所以在未来的车辆当中会看到更高的计算能力,而汽车架构组装起来会更简单,会有更好的扩展性,并且可以重复使用。”

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未来汽车需要什么样的智能架构

如今,安波福电气分配系统业务部(EDS)在全球共有59个工厂,成品运往遍布全球的647个客户地点,每年生产的线束长度超过1500万千米。在全球拥有7000多名工程师、10个设计中心和50个客服中心,管理着超过3200家供应商。在中国,安波福电气系统业务部拥有超过1800名工程师、13家工厂,为中国市场客户提供强有力的本地工程开发及生产供应支持。客户包括在中国市场的国外及本土品牌的高、中端客户,如奥迪、卡迪拉克、捷豹、路虎、奔驰、丰田、大众、上汽、长城、观致、吉利、江淮、奇瑞等。

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安波福电气分配系统亚太区副总裁兼董事总经理朗智文(Anu Rathninde)先生

朗智文(Anu Rathninde)先生最后表示:“我们在中国投资始于1993年,现在我们在中国的员工已经有将近17000人,3400位工程师,19个制造基地和4个主要技术中心。作为唯一一家可以同时提供汽车‘大脑’和‘神经系统’产品的供应商,我们有信心,凭借着100多年的汽车级工程创新经验,解锁新一代功能,助力未来出行更好更快发展!”

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