汽车接线经历了一场结构革命
汽车中的电子内容已成倍增长，导致单辆汽车的接线重量超过150磅，目前都是手工组装。随着车辆复杂度的增加，需要一种新的接线范例。
汽车配线正在经历一场革命。从车辆中电子内容的爆炸性增长到电气化和自治系统的出现，公司设计，工程，制造和交付车辆线束的方式已经完全改变。西门子集成电气系统事业部汽车和运输业务总监Doug Burcicki一直密切关注过去三十年来重塑汽车系统的变革。Burcicki一年前被德国西门子公司收购时曾在设计软件公司Mentor Graphics任职，在此之前，他曾在日本汽车电子线束巨头Yazaki工作了25年，并在其中25人中支持GM和克莱斯勒。我们与他谈论了已经发生的变化以及即将发生的更多变化。
汽车行业正以惊人的速度发展，汽车制造商已经进行了一些重大的产品组合变更，以跟上不断变化的电子要求。这对于在这个市场工作的电子设计师意味着什么？
汽车OEM厂商正在寻找新的电气架构，以简化线束设计，从而可以最大程度地降低布线复杂性和成本。他们只需要：布线行业与80年前没有什么不同。汽车线束仍由单独安装数千个组件的人员手动构建。设计的体系结构对OEM业务模型有巨大影响。对于一级OEM而言，线束是一种劳动密集型产品，因此它们利用了全球成本最低的劳动力。制造每辆汽车的线束需要成千上万的零件号，最终成品重达150磅或更多。因此，他们必须协调这些产品的所有材料和组件，并将它们运送到世界各地。这造成了难以置信的长，
简化的汽车线束设计将使其更自动化的组装和交付过程，并使OEM能够更快地实施变更，这将降低整个链的成本。除了制造线束所需的原材料（包括连接器，端子，电线，胶带和其他各种组件）外，OEM厂商还必须存储一定数量的库存，以防止潜在的供应中断。当前的运营模式有很多隐性成本。如果OEM可以通过设计新的线束架构来实现一定百分比的制造自动化，那么他们将获得巨大的收益。
哪些标准与线束设计有关？
标准化一直是圣杯，但是某些地区比其他地区做得更好。德国在为汽车设计平台方面做得相当出色，而北美汽车业却真的很挣扎。
汽车线束的变化非常大。不仅是低成本，重型或豪华平台。当然，存在优化的架构，尤其是在成本和重量方面。包装空间和体积的严格物理限制要求后者。但是，已经出现了许多不同的体系结构来满足单个车辆设计的需求，并且随着汽车继续利用下一代新技术，它们将继续发展。例如，自动驾驶汽车将必须实现集中式数据存储和可扩展的模块化系统架构，并且布线和网络组件也必须发展以支持它们。问题在于，应对下一代布线挑战的解决方案是光学的还是无线的，而不仅仅是铜缆。
目前，汽车以太网正在大力推动。以太网在速度和可靠性方面解决了许多问题，但它未能满足车辆的高速网络需求。此外，以太网路由也不会提供OEM可以将其用作一种万能的解决方案的标准化产品。肯定会有一些标准的CAN，LIN和以太网方法，但最重要的是，由于技术上的要求，它们始终会是专有协议和特定于应用程序的协议。因此，OEM仍然没有真正的标准化答案。
行业整合如何影响这些发展？
已经进行了很多投资以及并购。系统集成商-博世，康迪，麦格纳-一直在收购令他们感兴趣的产品。在组件供应商中，像Rosenberger这样的独立公司预计将在高速组件方面保持领先地位。对于诸如Delphi [现在的Aptiv]或Yazaki之类的公司，开发程序往往更加集成和复杂。这些公司专注于小型化和辅助锁定功能，并且在人机工程学上也有重点。此外，Molex最近收购了天线公司Laird，该公司生产的鱼翅天线旨在替代传统的桅杆天线或后窗格栅天线。我们将在整个汽车供应链中看到更多此类合并和集成。
我们是否需要将这些新架构方法作为基础的路线图？
是。过去，如果您向车辆添加了诸如电动窗的功能，则还向其线束中添加了电动窗模块。当您查看当前的体系结构方法时，工程师现在必须实现“窗口”之类的功能。当今的汽车工程师必须考虑可以通过中央控制台上的软开关，门上的硬开关，甚至语音激活。这意味着必须使用软件解决方案来实现更多功能，而软件解决方案应为各个OEM支持更标准化的汽车架构。这种用于汽车架构的方法还将导致更多的组件重用，这意味着具有冗余软件模块甚至更多诊断的更少但更大的组件应用程序。
随着车辆变得越来越由软件驱动，对诊断的更大需求将有助于确保关键系统的功能性能。连接器和插头产品除了不断扩展的核心功能套件之外，还需要更精细的数据和电源通信，备份或故障安全机制以及强大的诊断功能。
汽车公司是否为此做好了准备？
过去的六，七年是相对自由的。我们正处在过度炒作的时期，每个人都感到兴奋和过度乐观，而银行和投资公司却在四处乱投钱。他们看到了一个市场，但他们不知道谁去做。
现在，交易减少了，但交易规模更大且更具战略意义。通过与Rivian的交易[Rivian在2019年春季从通用汽车公司获得5亿美元的投资，并在亚马逊获得7亿美元的投资]，福特说，'我现在想使我的投资组合中的很大一部分实现电气化'，并且这样做，节省了自己两年的研发时间。如果您相信这项技术，那将是明智的选择，但这是一种不同的商业模式，对汽车行业来说是一个巨大的变化。
20或30年间，围绕不同的汽车架构进行了研究和活动。追溯到1950年代和1960年代，可能有几十条电路。喇叭，车外灯，调幅收音机，扬声器等。然后是电动座椅，电动窗户，空调，立体声和导航系统以及后座娱乐场所。汽车在相对较短的时间内从只有十几个插头变成了数千个插头，这对线束组件数量和复杂性产生了重大影响，并且完成了复杂性管理的艰巨任务。
今天，复杂性管理涉及什么？
由于消费者口味和个人品牌标识的差异，有数千种汽车线束变体。每辆车的线束都有数千个零件变体和数千个潜在特征组合。这导致车辆组装厂将数以百万计的零件组合在一起。这些组合中大约有90％很少（如果有订购的话），但是为了以防万一，供应商仍然必须创建所有这些数据，并管理影响每种可能变体的变更。除了产品设计之外，所有企业资源计划（ERP）系统，制造执行系统（MES），物流和IT成本都是巨大的。还涉及付款和合同问题。因此，就目前而言，您可以轻松地让制造商及其设备供应商对永不发货的零件号进行模具投资。OEM花费大量时间和资源来解决这个问题。
必须付出一些。
是。汽车布线行业正处于架构，物理结构和线束类型方面的巨大颠覆之中，这将直接影响车辆的自动化潜力以及可制造它们的地区。它会在某些平台之前先后在波浪中和某些平台周围发生，在某些情况下，这将需要数十年的时间，但它将会发生。
【摘自Bishop杂志，作者：Gale Morrison，August 27, 2019】
汽车配线正在经历一场革命。从车辆中电子内容的爆炸性增长到电气化和自治系统的出现，公司设计，工程，制造和交付车辆线束的方式已经完全改变。西门子集成电气系统事业部汽车和运输业务总监Doug Burcicki一直密切关注过去三十年来重塑汽车系统的变革。Burcicki一年前被德国西门子公司收购时曾在设计软件公司Mentor Graphics任职，在此之前，他曾在日本汽车电子线束巨头Yazaki工作了25年，并在其中25人中支持GM和克莱斯勒。我们与他谈论了已经发生的变化以及即将发生的更多变化。
汽车行业正以惊人的速度发展，汽车制造商已经进行了一些重大的产品组合变更，以跟上不断变化的电子要求。这对于在这个市场工作的电子设计师意味着什么？
汽车OEM厂商正在寻找新的电气架构，以简化线束设计，从而可以最大程度地降低布线复杂性和成本。他们只需要：布线行业与80年前没有什么不同。汽车线束仍由单独安装数千个组件的人员手动构建。设计的体系结构对OEM业务模型有巨大影响。对于一级OEM而言，线束是一种劳动密集型产品，因此它们利用了全球成本最低的劳动力。制造每辆汽车的线束需要成千上万的零件号，最终成品重达150磅或更多。因此，他们必须协调这些产品的所有材料和组件，并将它们运送到世界各地。这造成了难以置信的长，
简化的汽车线束设计将使其更自动化的组装和交付过程，并使OEM能够更快地实施变更，这将降低整个链的成本。除了制造线束所需的原材料（包括连接器，端子，电线，胶带和其他各种组件）外，OEM厂商还必须存储一定数量的库存，以防止潜在的供应中断。当前的运营模式有很多隐性成本。如果OEM可以通过设计新的线束架构来实现一定百分比的制造自动化，那么他们将获得巨大的收益。
哪些标准与线束设计有关？
标准化一直是圣杯，但是某些地区比其他地区做得更好。德国在为汽车设计平台方面做得相当出色，而北美汽车业却真的很挣扎。
汽车线束的变化非常大。不仅是低成本，重型或豪华平台。当然，存在优化的架构，尤其是在成本和重量方面。包装空间和体积的严格物理限制要求后者。但是，已经出现了许多不同的体系结构来满足单个车辆设计的需求，并且随着汽车继续利用下一代新技术，它们将继续发展。例如，自动驾驶汽车将必须实现集中式数据存储和可扩展的模块化系统架构，并且布线和网络组件也必须发展以支持它们。问题在于，应对下一代布线挑战的解决方案是光学的还是无线的，而不仅仅是铜缆。
目前，汽车以太网正在大力推动。以太网在速度和可靠性方面解决了许多问题，但它未能满足车辆的高速网络需求。此外，以太网路由也不会提供OEM可以将其用作一种万能的解决方案的标准化产品。肯定会有一些标准的CAN，LIN和以太网方法，但最重要的是，由于技术上的要求，它们始终会是专有协议和特定于应用程序的协议。因此，OEM仍然没有真正的标准化答案。
行业整合如何影响这些发展？
已经进行了很多投资以及并购。系统集成商-博世，康迪，麦格纳-一直在收购令他们感兴趣的产品。在组件供应商中，像Rosenberger这样的独立公司预计将在高速组件方面保持领先地位。对于诸如Delphi [现在的Aptiv]或Yazaki之类的公司，开发程序往往更加集成和复杂。这些公司专注于小型化和辅助锁定功能，并且在人机工程学上也有重点。此外，Molex最近收购了天线公司Laird，该公司生产的鱼翅天线旨在替代传统的桅杆天线或后窗格栅天线。我们将在整个汽车供应链中看到更多此类合并和集成。
我们是否需要将这些新架构方法作为基础的路线图？
是。过去，如果您向车辆添加了诸如电动窗的功能，则还向其线束中添加了电动窗模块。当您查看当前的体系结构方法时，工程师现在必须实现“窗口”之类的功能。当今的汽车工程师必须考虑可以通过中央控制台上的软开关，门上的硬开关，甚至语音激活。这意味着必须使用软件解决方案来实现更多功能，而软件解决方案应为各个OEM支持更标准化的汽车架构。这种用于汽车架构的方法还将导致更多的组件重用，这意味着具有冗余软件模块甚至更多诊断的更少但更大的组件应用程序。
随着车辆变得越来越由软件驱动，对诊断的更大需求将有助于确保关键系统的功能性能。连接器和插头产品除了不断扩展的核心功能套件之外，还需要更精细的数据和电源通信，备份或故障安全机制以及强大的诊断功能。
汽车公司是否为此做好了准备？
过去的六，七年是相对自由的。我们正处在过度炒作的时期，每个人都感到兴奋和过度乐观，而银行和投资公司却在四处乱投钱。他们看到了一个市场，但他们不知道谁去做。
现在，交易减少了，但交易规模更大且更具战略意义。通过与Rivian的交易[Rivian在2019年春季从通用汽车公司获得5亿美元的投资，并在亚马逊获得7亿美元的投资]，福特说，'我现在想使我的投资组合中的很大一部分实现电气化'，并且这样做，节省了自己两年的研发时间。如果您相信这项技术，那将是明智的选择，但这是一种不同的商业模式，对汽车行业来说是一个巨大的变化。
20或30年间，围绕不同的汽车架构进行了研究和活动。追溯到1950年代和1960年代，可能有几十条电路。喇叭，车外灯，调幅收音机，扬声器等。然后是电动座椅，电动窗户，空调，立体声和导航系统以及后座娱乐场所。汽车在相对较短的时间内从只有十几个插头变成了数千个插头，这对线束组件数量和复杂性产生了重大影响，并且完成了复杂性管理的艰巨任务。
今天，复杂性管理涉及什么？
由于消费者口味和个人品牌标识的差异，有数千种汽车线束变体。每辆车的线束都有数千个零件变体和数千个潜在特征组合。这导致车辆组装厂将数以百万计的零件组合在一起。这些组合中大约有90％很少（如果有订购的话），但是为了以防万一，供应商仍然必须创建所有这些数据，并管理影响每种可能变体的变更。除了产品设计之外，所有企业资源计划（ERP）系统，制造执行系统（MES），物流和IT成本都是巨大的。还涉及付款和合同问题。因此，就目前而言，您可以轻松地让制造商及其设备供应商对永不发货的零件号进行模具投资。OEM花费大量时间和资源来解决这个问题。
必须付出一些。
是。汽车布线行业正处于架构，物理结构和线束类型方面的巨大颠覆之中，这将直接影响车辆的自动化潜力以及可制造它们的地区。它会在某些平台之前先后在波浪中和某些平台周围发生，在某些情况下，这将需要数十年的时间，但它将会发生。
【摘自Bishop杂志，作者：Gale Morrison，August 27, 2019】
