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4方法设计更可靠的汽车电子产品

虚拟验证有助于确保电子产品可以承受严酷的车载环境。

受欢迎程度

从发动机管理系统(燃油喷射率、排放控制、冷却系统)和自动控制(巷、速度、公园帮助,自适应巡航控制系统)信息娱乐系统和舒适系统(气候控制、电子座椅调节、自动雨刷,等等),现代的天然气和电动汽车比以往有更多的电子设备。事实上,微处理器和芯片功率现代汽车现在如此普遍,实际上商品同样钢铁和铝。

电子在一个汽车的列表。

根据德勤的一项研究中,1电子负责新车的总成本的40%,与一个期望在未来几年内增长到45%。保证汽车电子可靠性必须头脑的设计师和制造商部署新车型市场。Ansys仿真软件可以帮助原始设备制造商(oem)和供应商设计可靠性(DfR)从一开始的一个项目——从集成电路(ICs)到印刷电路板(pcb)和附件。

汽车电子的四类

汽车电子通常可以分为四个不同的类别。

  • 功能的电子产品(车辆的关键操作):防抱死制动系统(ABS),自动变速器的控制,初学者,燃油喷射,头灯,机电停车刹车。
  • 法规遵从性电子产品(规定NHTSA或点):安全气囊、排放控制、备用相机,和碰撞检测雷达。
  • 区分电子(独特的,以顾客为中心技术):娱乐,自适应巡航控制,wi - fi连接,和高级驾驶员辅助系统(ADAS)。
  • 增长机会(车辆):碰撞检测,仪表盘上的显示,足智多谋的显示器(HUD),增强信息娱乐系统,vehicle-to-vehicle沟通(V2V)和改进的wi - fi。

因为电子产品的数量和种类在一辆汽车的使用环境——包括可能更长时间占空比自驾车辆-和长寿命要求由消费者需求驱动,汽车电子设计师和制造商必须考虑虚拟验证以及物理测试为了保持在一个合理的成本率和减少开发时间。

测试失败

电子使用并不新鲜,和其他行业,如消费电子和高科技必须满足的要求,包括:

  • 静止/有限的振动
  • 没有机械冲击
  • 低湿度/温度控制的办公环境
  • 可预测的责任周期

而动力学非常适合,家用电器,汽车电子的压力接触更极端,包括:

  • 严厉的移动环境
  • 大的温度波动
  • 持续时间的振动,在发生事故的情况下,突然冲击
  • 长寿命;一辆车预计将持续10年,与手机或笔记本电脑

夫妇与微型特征尺寸,包括环境和运动传感器,机载计算机系统和网络,车辆控制执行机构。突然,最佳性能可预测性是按比例在一,五,甚至10年的开车,和退化的影响。

设计更可靠的汽车电子产品

设计更可靠的汽车电子产品,有许多要考虑的最佳实践。

在测试过程中消除故障

多达73%的产品开发成本陷入“fix-fail-fix-repeat”循环。当电子产品进行物理测试,它们可以通过轮设计周期修复发现的失效模式。然而,这可以是昂贵和费时。或模拟,虚拟样机是最好的方法之一来测试失败的产品之前身体制造。

然而,模拟必须包括准确材料输入和适当的加载条件,确保仿真结果匹配尽可能接近现实。早期捕获失败,这减少了设计周期在设计阶段,允许工程师进行设计更改之前产生一个物理原型。模拟不完全取代物理测试,但它可以大大减少测试执行。

重用工程思想和资产

大部分的汽车电子生产可以利用模型重用。一旦创建一个可靠的模型,它可以继续被重用和优化未来的版本。这是一个概念,也可以用于模拟、仿真模型可以被重用和更新基于新的可靠性和安全性要求。

Ansys生态系统支持工程师和设计师在数据管理、项目跟踪、数据驱动的决策等等。

使用模拟帮助设计的好处是各种配置和数据管理,提供可视化、透明度和协作。仿真模型和结果都记录在案,供以后使用,和自动化和优化工作流可以用来促进设计决策。

此外,有适当的数据管理,是透明的允许不同的部门(如电气和机械工程部门)一起工作在一个共同的设计和确保所有跨部门可靠性目标被实现和数据被有效地来回传递。

看我们的系列讲座学习如何使用Ansys密涅瓦工作流管理汽车电子可靠性。

审核供应商

如果你是一个原始设备制造商(OEM),这也是极其重要的审计你的汽车电子供应商。大流行以来,供应链受到影响,尤其是在汽车行业。供应链已经放缓,打开的扩散伪造、备用零件。不幸的是,往往很难分辨是假冒的。重要的是审核你的供应商或执行稳健设计部分接受审查,以确保它们是有效的。

确保制造规范

有很多规格和要求,汽车电子产品必须符合之前包含在整个汽车制造过程。这些规格要求包括最近更新3172年克分子量,大众8000年,ISO 26262安全标准。大多数这些标准要求电子函数在一个可靠的水平在一定温度下,振动水平,湿度等等。有物理测试,可以执行,确保电子零件可靠性满足这些规格,但也有模拟工作流可以用来看看电子设计将满足这些需求在一个物理原型构建。这些模拟工作流包括多重物理量和涉及许多不同的软件工具。这允许用户执行最健壮的和准确的分析同时考虑electro-thermo-mechanical压力的影响在汽车电子零件。

在我们观看第三网络研讨会汽车电子产品可靠性研讨会系列了解我们的electro-thermo-mechanical工作流。

引用

  1. 电子产品占成本的40%一辆新车。“汽车和司机,5月2日,2020年。


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