أصبحت تصميمات السيارات معقدة بشكل متزايد ، حيث تضم وظائف أكثر تعقيدًا لتعزيز الراحة وتعزيز الأداء وضمان المزيد من السلامة الممتازة. عدد أجهزة الاستشعار وأجهزة التصوير المدمجة في المركبات آخذ في الازدياد بشكل كبير. يحدث هذا في أكثر من مجرد نهاية السوق الفاخرة – حيث تضيف الطرز متوسطة المدى وحتى الاقتصادية وظائف إضافية.
في نفس الوقت الذي يحدث فيه هذا ، تعمل ديناميكيات أخرى على تغيير كيفية تنفيذ تصميمات السيارات. يتم التخلص التدريجي من الأنظمة الميكانيكية التي تم دمجها لإزالة الوزن وبالتالي توسيع نطاق المركبات الكهربائية (EVs). في مكانها ، سيكون لتصميمات المركبات أنظمة إلكترونية تعتمد على x-by-wire.
هناك نتيجة واحدة يمكن تجنبها سيكون هذان الاتجاهان المختلفان مسؤولين عنها. سيكون مقدار البيانات التي ستنشئها السيارة العادية والنقل أكبر مما يجب أن تتعامل معه السيارات التقليدية. علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هذا سيزداد فقط مع بدء تقديم مستويات أعلى من استقلالية السيارة (ونبدأ في الانتقال إلى مرحلة تكون فيها السيارات بلا سائق تمامًا).
انفجار البيانات وانعكاساته
تقدر شركة المحللين McKinsey أن السيارة العادية تنتج بالفعل حوالي 25 جيجا بايت من البيانات كل ساعة. هذه هي البداية فقط. يستمر عدد الكاميرات المثبتة داخل المركبات وخارجها في الازدياد ، ومن المقرر أن تصبح تقنية التصوير ثلاثي الأبعاد – مثل LiDAR ووقت الرحلة (ToF) والموجات فوق الصوتية – ميزة مألوفة في عدد قليل فقط سنوات من الزمن.
إذا كانت أنظمة السيارات مستعدة بشكل كافٍ للتعامل مع متطلبات البيانات غير المسبوقة ، فستحتاج حلول التوصيل البيني الداعمة إلى التطور وفقًا لذلك. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كيفية إنشاء مثل هذه الحلول وتقديمها إلى السوق سوف تتغير بشكل جذري.
تنفيذ الوصلات البينية في أنظمة السيارات
هناك العديد من السمات التي تحتاج الوصلات البينية إلى امتلاكها لإثبات فعاليتها في بيئات السيارات الصعبة والامتثال للمعايير الدولية الصارمة ، مثل LV214 بالاتحاد الأوروبي و USCAR2 من SAE. أولاً ، يجب أن يكونوا قادرين على تحمل التعرض للصدمات والاهتزازات. ثم هناك التعرض لدرجات حرارة عالية يجب مراعاتها (على الرغم من أن هذا سيصبح أقل إشكالية مع انتقال الصناعة من محركات الاحتراق الداخلي إلى السيارات الكهربائية).
إذا لم يتم تخفيفها ، يمكن أن يكون لمصادر التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) تأثير ضار على سلامة إشارة البيانات التي يتم نقلها. لمكافحة هذا ، يجب دمج التدريع في الوحدات النمطية. يمكن أن يؤثر ظهور شعيرات القصدير بمرور الوقت بشكل خطير على موثوقية الوصلات البينية ، مع احتمال حدوث دوائر قصيرة قد تؤدي إلى حدوث أعطال في النظام.
أيضًا ، تعني قيود المساحة المفروضة على تصميمات المركبات أن الوصلات البينية الخاصة بالسيارات يجب أن تكون ذات طبيعة مضغوطة للغاية. غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى حلول عالية الكثافة. في بعض الحالات ، قد تحتاج هذه إلى الجمع بين الطاقة ونقل البيانات.
معالجة جانب التجميع
بالإضافة إلى أداء وموثوقية الوصلات البينية نفسها ، يجب أن تفكر الطبقة الأولى التي تنتج وحدات التحكم الإلكترونية ووحدات المستشعر في كيفية تأثير تكامل الاتصال البيني على عمليات التجميع كبيرة الحجم المستخدمة. إذا أدى تركيب الوصلات البينية إلى إبطاء سير العمل عن طريق إضافة عدد الخطوات التي يجب إكمالها ، فإن هذا يعني أن معدل النقل سيتأثر. على سبيل المثال ، إذا تطلب الأمر تدوير ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتوجيهه بشكل مختلف ، فسيتم إهدار الوقت. أيضًا ، إذا كان الاتصال البيني يعني أن التجميع يحتاج إلى تدخل بشري (بدلاً من أن يكون مؤتمتًا بالكامل) ، فستستغرق العملية وقتًا أطول (وستزداد مخاطر حدوث الأخطاء بشكل كبير أيضًا).
بسبب هذه المشكلات ، أصبحت تقنية الربط المتوافق مع الصحافة جذابة بشكل متزايد. توفر جهات الاتصال الملائمة للضغط واجهة موثوقة ولكنها بسيطة. باستخدامهم ، يمكن جعل أعمال التجميع أكثر كفاءة. وبالمثل ، يمكن تجنب الإجراءات المعقدة التي تتطلب عمالة كثيفة وفوضوية (مثل اللحام).
يمكن الحصول على ميزة أخرى مهمة من خلال التخلص من الحاجة إلى تطبيق اللحام. في حين أن اللحام صلب وعرضة للتشقق إذا تعرض للصدمات / الاهتزازات ، فإن جهات الاتصال الملائمة للضغط تتمتع بقدر أكبر من التحمل. وبالتالي ، فإن الوحدات ذات الملامسات المناسبة للضغط ستوفر عمرًا تشغيليًا أطول من الوحدات ذات المسامير الملحومة.
تُستخدم الآن جهات الاتصال الملائمة للضغط التي طورتها Interplex على نطاق واسع في أنظمة السيارات ، وحصلت على موافقة العديد من موردي المستوى الأول. وبسماكة تتراوح من 0.4 مم إلى 0.8 مم ، فإنها توفر تشغيلًا موثوقًا ومستمرًا مع سهولة التركيب. بالإضافة إلى متانتها الميكانيكية ، فإنها تتمتع أيضًا بخصائص احتفاظ قوية وخصائص حرارية رائدة في الصناعة أيضًا.
من خلال تقنية طلاء IndiCoat الحاصلة على براءة اختراع والتي يمكن تطبيقها على الوصلات البينية الملائمة للضغط ، يمكن لـ Interplex التغلب على الصعوبات التي تسببها شعيرات القصدير للموردين الآخرين. وبذلك يتم ضمان جودة المنتج النهائي لفترة طويلة.
هناك عدد كبير من شركات السيارات التي تتطلع إلى تفريغ أعمال تصميم وحدة التحكم الإلكترونية / وحدة الاستشعار. بدلاً من القيام بذلك داخليًا أو عبر موردي المستوى الأول ، يعتمد الكثيرون على Interplex للقيام بهذه الأنشطة. يسمح هذا لمثل هذه الشركات بالتركيز على الموارد الهندسية حيث يمكنهم الحصول على أكبر قدر من التمايز.
من خلال الانخراط مع Interplex ، يمكن للعلامات التجارية للسيارات الاستفادة من الخبرة الرائدة في الصناعة في الهندسة الميكانيكية عالية الدقة وتكنولوجيا الطلاء. من بين الوحدات العديدة التي تم تصميمها وتصنيعها بواسطة Interplex لنشر السيارات ، توجد وحدة الرادار والوسادة الهوائية ECU الموضحة في الشكلين 2 والشكل 3 ، على التوالي.
ما هو محوري لكيفية تعامل Interplex مع مشاريع العملاء هو منهجية التصنيع المعيارية التي أنشأتها. هنا ، يتم مشاركة العديد من العناصر الثابتة بين تصميمات الوحدات المختلفة ، ولكن تظل بعض الأماكن الرئيسية حيث يكون من السهل تطبيق التعديلات. هذا يعني أنه يتعين على العملاء دفع أسعار أقل ، حيث لا توجد حاجة إلى أدوات جديدة تمامًا لكل وحدة واحدة ، ويمكن تقليل اقتناء معدات رأسمالية إضافية إلى الحد الأدنى. لم يعد من الضروري إنشاء مهام سير عمل الإنتاج الجديدة من البداية ، حيث توجد فقط تعديلات على ما تم إجراؤه مع الوحدات النمطية السابقة.
تسمح مواءمة تقنيات التصنيع بتغطية عدد أكبر من متطلبات الوحدة النمطية لعملاء السيارات عبر منصة واحدة قابلة للتكيف. هذا يوفر لهؤلاء العملاء توازنًا مقنعًا. يمكنهم جعل الوحدات المدمجة في نماذج سياراتهم مميزة ولكن مع الحفاظ على التكاليف الإجمالية المتضمنة منخفضة – وبذلك تحمي هوامشهم.
خاتمة
من الواضح أن مصنعي السيارات الحديثين وشركائهم من المستوى الأول يحتاجون إلى الوصول إلى وصلات الاتصال الفائقة. لا يجب أن توفر هذه الأجهزة أداءً مرتفعًا وموثوقية طويلة المدى كما توقعها هذا القطاع دائمًا. الآن ، يجب عليهم تجاوز ذلك وتقديم تجميع مباشر بالإضافة إلى مجال واسع للتكيف بحيث يمكن خفض التكاليف الإجمالية وزيادة إنتاج الإنتاج إلى أقصى حد.
بعد أن خدم عملاء السيارات لعدة عقود ، يتمتع الفريق الفني في Interplex بنظرة ثاقبة عميقة حول ما سيكون مطلوبًا للسلالة الجديدة من السيارات قيد التطوير حاليًا ، وكذلك تلك التي لا تزال في مرحلة المفهوم قبل الإصدار المستقبلي. يؤدي تضمين المسامير الملاءمة للضغط في وحدات التحكم الإلكترونية ووحدات المستشعر إلى تسهيل عملية التجميع – مما يؤدي إلى إجراءات إنتاج متسارعة تساعد في تعزيز الربحية. علاوة على ذلك ، باتباع نهج قائم على النظام الأساسي ومحمّل من أعلى في بناء هذه الوحدات ، يمكن تحقيق قدر كافٍ من المرونة لجعل العملية أكثر فعالية من حيث التكلفة قدر الإمكان.
