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平臺化汽車(chē)環(huán)境下系統集成與電氣分布設計自動(dòng)化
作者：
時(shí)間：2013-03-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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一、 介紹
汽車(chē)平臺中電氣系統的增加以及選擇成為今天重要的挑戰?，F代的汽車(chē)平臺經(jīng)常會(huì )整合80 個(gè)以上的獨立系統，這些電氣系統通常由幾百個(gè)設備以及數千個(gè)電氣連接所組成。汽車(chē)領(lǐng)域突出的電氣系統設計趨勢包括：
選配及派生復雜性不斷提升、
功能設計方面顯著(zhù)強調更高層次復用、系統級建模以及架構設計
電氣系統必須適合企業(yè)數據管理以及多個(gè)領(lǐng)域應用所需
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)軟件成分迅速增加
汽車(chē)中多樣化電氣系統的應用日益普及
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)由傳統的機械產(chǎn)業(yè)已經(jīng)轉向電子學(xué)驅動(dòng)的機電產(chǎn)業(yè)，此外，面向特殊市場(chǎng)需求、反映汽車(chē)平臺選配以及型號派生的特殊車(chē)輛配置的提取也將進(jìn)一步加劇這種復雜性。 
高效率地整合名目繁多且復雜的電氣系統需要科學(xué)的方法學(xué)支持，這種方法學(xué)通過(guò)復用規則強化公司內部的IP 資源，這些復用規則將指導設備的布局確保這些電氣系統安放在合適的裝配位置，并且據此實(shí)施物理布線(xiàn)綜合。
電氣系統和設備在汽車(chē)平臺中的智能化分布并通過(guò)物理布線(xiàn)實(shí)現電氣系統之間的互聯(lián)，成為影響最終產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵步驟。因而合理的流程并應用相關(guān)的工具和技術(shù)可以推進(jìn)和改善電氣系統的優(yōu)化設計，從而顯著(zhù)減少設計和制造成本，科學(xué)合理的流程應該遵循以下準則：
改善設計流程和方法學(xué)強調自動(dòng)化
復用業(yè)已驗證好的現有系統、部件、流程以及最佳設計經(jīng)驗
支持底層數據的圖表綜合
強化車(chē)輛高層次的仿真以及高級分析
汽車(chē)平臺中有關(guān)電氣系統的部署及其電氣分布方面的挑戰顯著(zhù)提升，因而迫切需要獨到的解決方案，這種解決方案應該能夠自動(dòng)化地實(shí)現設備在汽車(chē)中的智能化分配，并且依據可能的布線(xiàn)通道實(shí)現布線(xiàn)綜合。這種解決方案支持電氣互聯(lián)系統綜合，并且適合所有車(chē)輛派生及選配，支持仿真，高級分析以及下道工序的制造作業(yè)。這種解決方案的核心是一個(gè)中央數據庫，依據該中央數據庫可以自動(dòng)生成相關(guān)的圖表。
二、 啟用新流程
面向汽車(chē)平臺的系統電氣設備集成，產(chǎn)業(yè)目前并沒(méi)有好的解決方案，所以任何的解決方案都必須適合業(yè)已存在的從設計到制造的流程。極少有公司或者部門(mén)具備共享的設計流程，因而很難就軟件解決方案研發(fā)的實(shí)質(zhì)性指導意見(jiàn)方面達成一致。事實(shí)上，在絕大多數公司內部只有極個(gè)別資深的員工，他們既有權利，又具備相關(guān)的知識，因而比較適合推動(dòng)這一完善解決方案的實(shí)施。一開(kāi)始大型EDA 公司并沒(méi)有介入相關(guān)的汽車(chē)平臺層次的系統集成技術(shù)研發(fā)，所以早期業(yè)界出現的技術(shù)本質(zhì)上是汽車(chē)企業(yè)“局部的”也是“本土的”解決方案。很快OEM 廠(chǎng)商以及系統集成商開(kāi)始對于通用的電子工程設計方法提出了需求，期望依靠通用技術(shù)來(lái)提升設計生產(chǎn)力并且應對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)復雜性以及派生等方面的挑戰。 
上圖簡(jiǎn)要描繪出汽車(chē)平臺化設計理念下從設計到維修的整個(gè)流程。流程中引入了“交互式設計”以及“生成式設計”兩種理念、方法學(xué)以及配套的工具集，相關(guān)的方法學(xué)和工具面向平臺層次的系統集成、互聯(lián)布線(xiàn)綜合以及線(xiàn)纜網(wǎng)工程化。目前主流OEM 廠(chǎng)商普遍開(kāi)始采納的流程兼具以下特點(diǎn)：
1) 確認汽車(chē)平臺以及目標系統需求，定義可能的選配和派生
2) 選擇滿(mǎn)足特定汽車(chē)平臺需求的標準系統和/或特殊部件
3) 創(chuàng )建標準解決方案無(wú)法滿(mǎn)足需求的新系統和部件
4) 獲得目標汽車(chē)平臺的特殊需求以及關(guān)鍵參數（比如：電源分布、接地位置以及網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)等）
5) 在平臺中分配所有系統部件及連接，并且通過(guò)物理布線(xiàn)實(shí)現系統互聯(lián)（這一過(guò)程通常手工實(shí)現）
6) 將所有部件分別指定到各自線(xiàn)纜網(wǎng)
7) 生成該模型（反映出實(shí)際應用中所有可能的選配和派生）所有的發(fā)布和維護文檔
該流程的所有階段會(huì )實(shí)施各種各樣的分析以及嘗試性研究（比如成本、重量、空間、安全性FMEA 、電氣驗證以及可制造性分析等）。涉及這一流程的不同領(lǐng)域和不同機構在逐步的細化過(guò)程中設計數據不斷豐富，同時(shí)這些設計數據也可以進(jìn)行觀(guān)察和報告輸出。電子設計數據同樣也可以實(shí)現與企業(yè)工程化系統如機械CAD 或者PLM 解決方案之間的共享。
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