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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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這種設計流程本質(zhì)上幾乎無(wú)一例外地都表現為交互式的工作模式，同時(shí)許多應該考慮的仿真和分析由于缺乏合適格式的設計數據而被忽視。為了開(kāi)發(fā)一種全新的生成式設計流程，需要確立一些關(guān)鍵的交付內容以及特殊情形實(shí)用性方面的法則。以下原則影響和約束了數據管理以及工程化工具的研發(fā)：
1) 在此流程的任何階段，設計數據隨時(shí)都可以用于分析、觀(guān)察以及實(shí)現與其它企業(yè)系統之間的共享
2) 設計數據將逐步豐富，而且面向不同應用領(lǐng)域可以提供合適的格式
3) 跨越設計流程的不同領(lǐng)域彼此并不熟悉，因此任何工程化的技術(shù)都必須解決好特定用戶(hù)群的需求
符合這種需求的電氣設計流程因而必須提供與其它領(lǐng)域進(jìn)行存儲和共享電氣設計數據的基礎架構，以及相關(guān)工程化的工具操作和訪(fǎng)問(wèn)這些設計數據實(shí)現其分析、觀(guān)察和報告輸出。業(yè)界有兩種核心方法學(xué)通過(guò)操作集中方式數據庫來(lái)支持這一流程：
交互式設計流程：在這種設計流程中，設計工程師通過(guò)圖形化或者表格方式的設計工具手工創(chuàng )建數據并且存儲到數據庫之中。這是最常見(jiàn)的方式，因為這種方式協(xié)助實(shí)現設計活動(dòng)、以及從仿真或者分析獲得反饋的可視化實(shí)現，從而提供設計決策的依據和支持
生成式設計流程：在這種設計流程中，流程早期階段的設計數據會(huì )自動(dòng)融合到整合的系統之中并且實(shí)現互聯(lián)布線(xiàn)的綜合。在后續階段類(lèi)似的生成式設計流程通過(guò)合并布線(xiàn)設計與幾何線(xiàn)纜網(wǎng)捆扎配置（早期應用3D MCAD 創(chuàng )建）實(shí)現線(xiàn)纜網(wǎng)綜合。 
三、 生成式設計流程實(shí)現平臺層次的系統集成與布線(xiàn)
行業(yè)研發(fā)的最新算法已經(jīng)開(kāi)始支持生成式設計流程，同時(shí)設計規則約束也開(kāi)始支持設計流程中重要步驟的自動(dòng)化。IP 的高效率復用開(kāi)始有效激勵最佳設計實(shí)踐的逐漸成熟。生成式設計流程的關(guān)鍵步驟包括：
1) 創(chuàng )建新的項目（可能基于或者源自早期的設計）
2) 協(xié)作完成汽車(chē)平臺中系統邏輯設計（設備與連接關(guān)系）以及汽車(chē)的詳細選配和派生（配置）圖表
3) 設計平臺拓撲（條件允許的情況下盡可能在3D 環(huán)境下完成）
4) 標識系統設備的物理安裝位置與裝配開(kāi)槽
5) 基于關(guān)聯(lián)規則實(shí)現特定設備與特定位置的自動(dòng)聚類(lèi)。這一過(guò)程確保電氣系統可以安裝在平臺中最優(yōu)化的位置
6) 基于對相關(guān)設備安裝位置約束的詳盡了解智能化分配各自位置，比如在某些確定的接地點(diǎn)上可以有效減少EMI 噪聲
7) 設備聚類(lèi)可以自動(dòng)創(chuàng )建新的裝備。比如將所有系統熔絲全部聚類(lèi)在一起就可以創(chuàng )建出一個(gè)保險絲盒
8) 在安裝設備時(shí)，系統會(huì )識別選配內容（比如選擇一個(gè)大功率的汽車(chē)遮陽(yáng)棚馬達）以及派生汽車(chē)模型（比如左右手駕駛）
9) 布線(xiàn)系統根據可能的路徑互聯(lián)所有的設備
10) 為了解決正常生產(chǎn)導致的破損通常用列式連接來(lái)分割路徑。這將有效識別出生產(chǎn)和安裝的線(xiàn)纜網(wǎng)分類(lèi)
四、 整車(chē)布線(xiàn)系統綜合
正如前面所說(shuō)，規則用于約束設備的自動(dòng)放置。同時(shí)規則也用來(lái)約束布線(xiàn)綜合（包括線(xiàn)的結合、多端接等）確保實(shí)現系統的邏輯連接。這些規則定義了最佳的設計實(shí)踐，以物理布線(xiàn)的方式規定所有設備的互聯(lián)細節，通過(guò)布線(xiàn)綜合來(lái)完成系統在車(chē)輛中的部署。通常包括以下步驟：
1) 通過(guò)分析實(shí)現線(xiàn)纜尺寸的自動(dòng)化（支持所有可能的車(chē)輛配置）
2) 熟悉選配、派生及其約束，比如相互包含或者相互排斥的選配
3) 熟悉有關(guān)布線(xiàn)路徑的物理約束
4) 熟悉可能影響線(xiàn)纜類(lèi)型以及布線(xiàn)排斥（或者包含）的規則（比如間距規則或者敏感信號高噪聲區域的避讓規則）
一旦成功綜合就能夠實(shí)現整車(chē)電氣系統的分解，同時(shí)為每一種汽車(chē)配置創(chuàng )建其所采用的任何一個(gè)線(xiàn)纜網(wǎng)。這樣的線(xiàn)纜網(wǎng)無(wú)論單個(gè)還是成組，都可以直接用專(zhuān)門(mén)的工具來(lái)訪(fǎng)問(wèn)，并且在生產(chǎn)制造之前詳細描述出完整的工程化細節以及生產(chǎn)制造之前的成本細節。
五、 圖表綜合與分析支持
平臺化汽車(chē)設計環(huán)境下，系統集成與電氣分布自動(dòng)化迫切需求設計數據的圖表（視圖）生成以及電氣分析。視圖可以幫助不同領(lǐng)域工程師更好地理解并且實(shí)施調整，同時(shí)確?？梢愿玫貪M(mǎn)足法規或者商業(yè)的需要，比如提供高質(zhì)量的維護文檔。今天已經(jīng)研發(fā)出相關(guān)的技術(shù)來(lái)支持生成式設計流程，確保特殊風(fēng)格圖表的生成，比如體現管理風(fēng)格的特定分頁(yè)以及原理圖的設計。這種定制式樣的能力支持不同機構裁剪其生成的圖表進(jìn)而更好地滿(mǎn)足各自特殊的應用需求。比如，在航天航空業(yè)可能需要產(chǎn)生幾種不同風(fēng)格的接線(xiàn)圖以滿(mǎn)足不同的局部要求。
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