“整個藍圖中缺失的部分就是一種新型連接器,它可以實現自動化、實現所需的連接器密度并滿足當今架構的所有要求,同時為OEM提供其個性化架構設計所需的靈活性。這就是模塊化連接器的用武之地。”
當你觀察汽車的“神經系統”——線束系統,會發現其中蘊含著驚人的細節:足足2000余條線束和600個連接器錯綜復雜地交織在一起,每一條線束的尺寸各不相同,組裝步驟繁復精細,以至于僅一根線束的手工裝配就需要耗費40至80小時的心血。是的,你沒聽錯,這就是一場考驗耐心與細致的“馬拉松”。
面對這樣的挑戰,我們不禁要問:傳統的組裝方式是否已走到了變革的十字路口?答案顯而易見。
于是,模塊化連接器應運而生,它不僅能滿足自動化組裝需求,還完美適配了汽車架構的多樣化要求,賦予了OEM靈活的個性化設計空間。據安波福的測試數據顯示,采用模塊化連接器后,機器人的工作效率能提升至原來的兩到三倍。憑借在連接器與電氣系統兩大領域的深厚積淀,安波福已立下新的戰略目標:到2030年,將低壓線束組裝的自動化率從2023年的15%提升至60%以上。
自動化挑戰:
傳統線束組裝的困境與出路
隨著功能的不斷增加,傳統的車輛架構面臨挑戰。汽車的新功能大多由軟件驅動,而軟件不僅依賴傳感器和執行器,還需要相應的計算硬件支持。過去,每當OEM在引入新功能時,都會添加一個發動機控制單元(ECU),但隨著功能的增多,ECU和設備網絡變得復雜,這種方法已不再適用。
與此同時,與車輛區域控制相關的子線束也為自動化生產提供了契機,但傳統的連接器設計并未充分考慮自動化裝配需求。面對勞動力成本上升而供應量減少的未來趨勢,自動化將在生產領域占據越來越重要的地位,汽車行業也在探索縮短線束生產與車輛組裝距離的自動化方案,以優化供應鏈管理。
為了應對這一挑戰,業界開始探索通過區域架構和中央計算這兩項關鍵轉變,來簡化電子電氣架構,同時也在尋找新的連接器解決方案來支持這一變革。
區域架構和中央計算是安波福SVA智能汽車架構的核心所在。在此架構下,車輛的所有設備通過區域控制器連接,并將數據匯總至中央計算模塊,中央計算系統使用復雜算法處理來自各個ECU的數據信號,有效簡化了電子電氣架構,并將線束劃分為更小、更易于管理的區域。不過,要實現這兩項關鍵轉變,還需要在有限空間內提高區域控制器的功率和傳輸密度。
在此背景下,還需要這樣一種新型連接器來填補自動化藍圖中的空白,它不僅需要實現自動化,滿足高密度連接器的需求,還需要適應當今汽車架構的所有要求,并賦予OEM個性化設計的靈活性。模塊化連接器正是解決這一系列問題的理想方案。
汽車連接系統的主要類型
模塊化連接系統
由多種類型和尺寸端子組成,并與多種標準的模塊相配合,按照要求把這些模塊擺放至外框架中。
Mixed連接系統
結合多種低壓端子尺寸,如1.2、0.50、2.8等。
Hybrid連接系統
將高速數據端子、信號端子和大電流端子相結合,如H-MTD、MCA。
模塊化連接器:
汽車自動化組裝的破局利器
模塊化連接器的出現為線束自動化組裝開辟了新的途徑,與傳統的連接器相比優勢顯著,不僅支持簡化的線束組件生產、自動插拔,還能夠更好地控制質量。理想的模塊化連接系統將在連接數量和類型方面提供較大的靈活性,同時保持與自動化系統適配的標準化尺寸。若設計合理,這一創新將在組裝自動化方面釋放無限可能。
模塊化連接器優勢
模塊自動插拔
模塊化連接器允許在線束組裝過程中自動插拔,降低了線束插拔過程中損壞的風險,從而減小了線徑,進而減輕重量、降低成本。
端子組合多樣性
通過端子的多種組合,模塊化連接器還可以滿足多種I/O接口需求的設備。這種組合還可以滿足設備要求的理想I/O。
靈活性
在外框架的選擇上,制造商可根據設備的具體需求,包括設備形狀和I/O接口數量,去定制最合適的框架。由于外框架可與任意模塊配合使用,因此制造商可以根據需求更換使用不同的模塊。隨著數據需求的增長和數據標準的演變,這一特性尤為關鍵。
較小的線束套件
區域架構對車輛的電子電氣架構進行了劃分,進一步將這些區域細分到更小的子線束。每個子線束插入一個模塊,而這些模塊被擺放在一個外框架內,通過該外框架可以連接到區域控制器。
隨著自動化技術的不斷發展,模塊化連接器的應用越來越廣泛。其標準形狀和尺寸使其易于機器人抓取和組裝,從而提高了生產效率和質量。同時,它還支持創建簡化的成套線束,這有助于提高每根線束接插對應孔位的準確性,減少返工,從而保證線束的質量可控性。此外,模塊化連接器還支持在模塊上打印二維碼,便于產品的追蹤和驗證,為關鍵車輛部件質量的可追溯性提供了有力保障。
模塊化連接器基于標準化尺寸和形狀設計(通常為矩形),支持多種端子類型和尺寸的靈活組合。例如,一個模塊內既可以容納3個4.8mm端子,也可以容納26個小型0.5mm端子,并保持矩形連接器模塊外圍尺寸的一致性。
為了便于模塊的集成,還需設計標準化的外框架作為載體。其外框架用于容納不同數量的模塊,從單個模塊到多達八個模塊不等,可適應不同需求。外框架的設計關鍵在于確保模塊能夠精準鎖定,理想情況下能夠像Housing和Header對配的那樣,保證每個模塊四角的位置鎖止到位,保障連接的穩固與可靠性。
模塊化連接器作為汽車電子電氣架構自動化創新的關鍵因素,正在引領汽車制造業向更高效率、更低成本、更高質量及更靈活的方向發展。而安波福身為兼具汽車“大腦”和“神經系統”獨特優勢的系統供應商,將深入拓展相關技術創新,挖掘自動化潛力,為未來汽車制造業自動化的轉型升級添磚加碼,向更安全、綠色、互聯的移動出行未來不斷前進。
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原文標題:模塊化連接器:汽車自動化組裝的破局利器
文章出處:【微信號:安波福中國,微信公眾號:安波福中國】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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