Ajoneuvojen elektroniikan kiihtyessä autolaatuisista siruista on tullut tärkeä osa autojen elektroniikkatekniikkaa. Autoluokan siruilla on tärkeä rooli ajoturvallisuudessa ja ajoneuvojen hallinnassa autoalalla, joten niiden luotettavuusvaatimukset ovat erittäin korkeat. Jotta varmistetaan, että autoluokan sirut kestävät kokeen erilaisissa ankarissa ympäristöissä, on suoritettava luotettavuusympäristötestit. Luotettavuusympäristötestauksen tarkoituksena on testata siru tietyssä ankarassa ympäristössä sen toimintakyvyn ja pitkäaikaisen vakauden varmistamiseksi tässä ympäristössä. Thesimuloitu ympäristötestauskammio (luotettavuuden ympäristötestauskammio)on yksi tärkeimmistä laitteistaluotettavuuden ympäristötestaus. Testikammio voi simuloida erilaisia ankaria ympäristöjä ajoneuvon ajon aikana, kuten korkeaa lämpötilaa, alhaista lämpötilaa, korkeaa kosteutta, alhaista kosteutta, tärinää ja muita olosuhteita, ja testata autolaatuisten sirujen luotettavuutta tiukoilla testausmenetelmillä. Luotettavuuden ympäristötestauksen avulla ajoneuvoluokan sirut voidaan testata ja arvioida kattavasti niiden luotettavuuden ja vakauden varmistamiseksi.
Autojen elektroniikkatuotteet ovat yleensä kalliimpia. Yksi tärkeimmistä syistä on autoteollisuuden elektronisten komponenttien käyttö. Mutta millaisia elektronisia komponentteja ovat autoteollisuuden laitteet? Katsotaanpa ensin eroja autojen elektronisten komponenttien ja yleisen kulutuselektroniikan soveltamisen välillä.
Ympäristövaatimukset
Lämpötila: Autoelektroniikassa on suhteellisen laajat vaatimukset komponenttien käyttölämpötilalle. Eri asennuspaikkojen mukaan on erilaisia vaatimuksia, mutta ne ovat yleensä korkeammat kuin siviilituotteiden vaatimukset (sanotaan, että AEC Q100 on poistanut 0 asteen -70 asteen H-versiosta. Lämpötilavaatimukset, koska millään autotuotteella ei voi olla niin alhaisia vaatimuksia).
Esimerkki:
Moottorin ympärillä: -40 astetta -150 astetta ;
Matkustajahytti: -40 astetta -85 astetta ;
Siviilituotteet: 0 tutkinto -70 tutkinto .
Muut ympäristövaatimukset: kosteus, home, pöly, vesi, EMC ja haitallinen kaasueroosio jne. ovat usein korkeammat kuin kulutuselektroniikkatuotteiden vaatimukset.
tärinä, isku
Kun auto toimii liikkuvassa ympäristössä, monet tuotteet kohtaavat enemmän tärinää ja iskuja. Tämä vaatimus voi olla paljon korkeampi kuin kotona asetettavien tuotteiden vaatimus.
luotettavuus
Havainnollistaakseni autojen luotettavuusvaatimuksia, anna minun selittää se toisella tavalla:
1. Suunniteltu käyttöikä: Yleisten autojen suunniteltu käyttöikä on noin 15 vuotta ja 200,000 kilometriä, mikä on paljon pidempi kuin kulutuselektroniikkatuotteiden käyttöikä.
2. Samoilla luotettavuusvaatimuksilla, mitä useammasta komponentista ja linkeistä järjestelmä koostuu, sitä korkeammat ovat komponenttien luotettavuusvaatimukset. Tällä hetkellä autojen elektroniikan taso on erittäin korkea. Voimansiirrosta jarrujärjestelmään on asennettu suuri määrä elektronisia laitteita, ja jokainen laite koostuu monista elektronisista komponenteista. Jos tarkastellaan niitä vain sarjasuhteena, niin koko ajoneuvon huomattavan luotettavuuden varmistamiseksi järjestelmän jokaiselle osalle asetetaan erittäin korkeat vaatimukset. Tästä syystä autonosien vaatimukset ilmaistaan usein PPM:inä (miljoonia). yksi osa) kuvailemaan.
Johdonmukaisuusvaatimukset
Nykyään autot ovat siirtyneet massatuotannon vaiheeseen. Vuodessa voidaan valmistaa satoja tuhansia autoja, joten vaatimukset tuotteiden laadun johdonmukaisuudelle ovat erittäin korkeat. Tämä oli aika haastavaa puolijohdemateriaaleille alkuvuosina.
Loppujen lopuksi diffuusion ja muiden prosessien johdonmukaisuutta puolijohteiden valmistuksessa on vaikea hallita. Valmistettujen tuotteiden suorituskyky on helppo olla diskreetti. Alkuaikoina se voitiin saavuttaa vain vanhentamalla ja seulomalla. Nyt prosessien jatkuvan parantamisen myötä johdonmukaisuus on parantunut huomattavasti. Laadun yhtenäisyys on myös suurin ero monien paikallisten ja kansainvälisesti tunnettujen toimittajien välillä. Monimutkaisten autoteollisuuden tuotteiden osalta on täysin mahdotonta hyväksyä, että komponentit, joiden koostumus on huono, aiheuttavat turvallisuusriskejä koko ajoneuvossa.
Katsotaanpa joitain muita vaatimuksia:
Valmistusprosessi
Vaikka autonosat kehittyvät jatkuvasti kohti pienentämistä ja keveyttä, kuluttajatuotteisiin verrattuna voidaan autotuotteiden valmistusprosessien vaatimuksia volyymin ja virrankulutuksen osalta lieventää. Yleensä käytetään suurempia pakkauksia sen varmistamiseksi, että niillä on riittävä mekaaninen lujuus ja se noudattaa suurimpien autotoimittajien valmistusprosesseja.
Tuotteen elinkaari
Vaikka autotuotteiden hintoja on laskettu jatkuvasti viime vuosina, autot ovat edelleen kestävä ja suuri lipputuote, ja huolto-osien tarjontaa on ylläpidettävä pitkään. Samalla auton osan kehittäminen vaatii paljon varmennustyötä, ja myös komponenttien vaihdon aiheuttama verifiointityö on valtava. Siksi myös ajoneuvojen valmistajien ja varaosatoimittajien on säilytettävä vakaa tarjonta pitkään.
standardi
Tästä näkökulmasta autoteollisuuden vaatimusten täyttäminen on todellakin monimutkaista, ja edellä mainitut vaatimukset koskevat auton osia (elektroniikkakomponenttien osalta se on järjestelmä). Vaatimusten muuntaminen elektronisiksi komponenteiksi tulee hyvin vaikeaksi. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on luonnollisesti syntynyt joitain standardeja, joista tunnetuimpia ovat AEC-standardit:
AEC Q100 -vaatimukset aktiivisille laitekomponenteille
AEC Q200 -vaatimukset passiivisille (Possive Device) -komponenteille
Tietysti monet ihmiset sanovat myös, että OEM-valmistajille on olemassa monia yritysstandardeja. Mutta haluan myös jakaa ymmärrykseni tästä asiasta. OEM-valmistajalla, jossa työskentelin aiemmin, on asiaankuuluvat yleiset luotettavuusvaatimukset, mutta se arvioi kokonaisen autokomponentin (elektroniikkakomponenteista koostuvan järjestelmän) sen sijaan, että se kohdistuisi suoraan näiden komponenttien muodostaviin elektronisiin komponentteihin. (vastukset, kondensaattorit, transistorit, sirut jne.). Vaikka sen vaatimuksia voidaan käyttää referenssinä alemman tason komponenttien valinnassa, se on silti erittäin sopimaton elektroniikkakomponenttien testaukseen.
Ajoneuvomääräysten tarkistaminen
Edellisessä työssäni oli väistämätöntä, että käytin joitakin elektronisia komponentteja, joilla ei ollut AEC Q100/200 -sertifikaattia. Monet autotehtaan työntekijät haluaisivat tehdä jonkin verran luotettavuustarkastusta varmistaakseen, että se täyttää ajoneuvomääräykset.
Oma mielipiteeni on, että tämä menetelmä ei ole kovin tehokas, koska nämä testit ovat vain välttämättömiä, mutta eivät riittäviä testejä. Sitä voidaan käyttää vain laitteen saatavuuden kieltämiseen, ei sen käyttökelpoisuuden vahvistamiseen.
Syy on yksinkertainen: otoskoko on liian pieni ja testatut kohteet eivät riitä. Suuria määriä valmistettujen komponenttien, kuten puolijohteiden, osalta on erittäin epäluotettavaa testata pientä määrää näytteitä niiden luotettavuuden määrittämiseksi. Täällä voimme myös katsoa tärkeimpiä AEC Q100:n suorittamia sertifiointitestejä, eli näet eron.
Kumpi standardi on vaativampi?
Automääräykset vai teollisuusmääräykset, kummalla on korkeammat vaatimukset? Yleisesti uskotaan, että korkean ja matalan vakiojärjestys on sotateollisuus > auto > teollisuus > kulutuselektroniikka. Mutta henkilökohtaisesti en voi täysin hyväksyä tätä tilausta. Teollisuus on hyvin laaja ala, ja myös ympäristöt ja luotettavuusvaatimukset ovat hyvin erilaisia. On mahdollista, että suuren teollisuuslaitteiston luotettavuusvaatimukset eivät koskaan ole alhaisemmat kuin auton. (Esimerkiksi suuren voimalaitoksen avainlaitteet), ja samalla ympäristön ankaruus voi ylittää huomattavasti autojen vaatimukset. Ei voida yksinkertaisesti sanoa, että teollisuuden sääntelyvaatimukset ovat alhaisemmat kuin autojen.
Autokohtaisten osien käytön haitat
Millään valinnalla ei voi olla vain etuja eikä haittoja. Mitä haittoja autojen standardien elektroniikkakomponenttien käytöstä on?
Ensinnäkin se on kallista, sillä on korkeat järjestelmävaatimukset, korkeat kehitys- ja todentamiskustannukset sekä pieni teho, mikä tekee kustannuksista paljon korkeammat kuin kulutuselektroniikan. Suhteellisen korkea kynnys johtaa myös suurempaan myyntipreemioon.
Toinen haittapuoli on, että valinta on vaikeaa. Jokainen elektroniikkaa harrastava tietää, että nykyään elektronisia komponentteja on melko runsaasti. Saman toiminnon tuotteille on monia ratkaisuja, ja monimutkaisuus voi vaihdella suuresti. Joskus automääräysten vaatimusten täyttämiseksi joudutaan kuitenkin luopumaan joistakin pitkälle integroiduista tuotteista. suunnitelma.
Toinen ilmeinen haittapuoli on, että jotkin tuotteet ovat teknologisesti taaksepäin ja suuri määrä varmennustyötä vaikuttaa uusien tuotteiden markkinoille tulon nopeuteen. Samanaikaisesti siruvalmistajien yleinen lanseerausstrategia on odottaa kulutuselektroniikkamarkkinoiden kypsymistä ennen tuotteen markkinoille saattamista. automarkkinoille. Esimerkiksi vuonna 2013 editorin kehittämä tuote käytti ARM Cortex A9 -prosessoria. Tuolloin se oli periaatteessa automarkkinoiden paras tuote, mutta ARM Cortex A57 -prosessori ei ollut harvinaista kuluttajamarkkinoilla.
Mitä riskejä liittyy muiden kuin ajoneuvostandardien elektronisten komponenttien käyttöön autossa?
Tämä kysymys on todella monimutkainen ja sitä on arvioitava monelta kannalta:
1. Vaikka se ei ole saanut asiaankuuluvaa sertifikaattia, tuotteen suorituskyky ja luotettavuus todella täyttävät vaatimukset, ja se on myös todennettu useilla sovelluksilla. Jos näin on, riski on suhteellisen pieni.
2. Tämä on erittäin tärkeä kohta, joka on komponenttien ja järjestelmien välinen suhde. Järjestelmän suorituskyky ja luotettavuus koostuvat seuraavan tason elektronisista komponenteista, joten samalla suunnittelulla tuotteet, joissa käytetään ei-ajoneuvon standardikomponentteja, ovat varmasti huonompia. Hyvä suunnittelu voi kuitenkin vähentää komponenttien suorituskykyvaatimuksia. Jos suojatoimenpiteet ovat hyvin suunniteltuja ja komponenttivialla on lievä vaikutus järjestelmään, on mahdollista käyttää ei-autostandardin mukaisia komponentteja parempien tuotteiden valmistukseen.
Nykytekniikan ja prosessien rajoituksista johtuen kaikki autoissa käytettävät elektroniset komponentit eivät täytä ns. ajoneuvomääräyksiä. Mutta tiettyjen toimintojen toteuttamiseksi autossa on käytettävä näitä komponentteja. Tämä tilanne voidaan jakaa kahteen luokkaan:
a. Tällä toiminnolla on korkeat turvallisuusvaatimukset, eikä poikkeamia voida hyväksyä.
Esimerkki: E-CALL-toiminto hätäpuheluille. Tämän toiminnon varmistamiseksi laitteeseen on asennettava vara-akku. Tämä toiminto liittyy henkiturvallisuuteen ja joidenkin yritysten ASILI (ISO26262) -luokituksen mukaan sen on saavutettava taso B.
Tiedämme, että akkujen on erittäin vaikea ylläpitää korkeaa suorituskykyä -40 asteessa. Siksi joidenkin yritysten ratkaisuna on kääriä akun päälle lämpövastuslanka ja lämmittää sitä alhaisissa lämpötiloissa suorituskyvyn varmistamiseksi. Tällä hetkellä se ei ole yhden komponentin standardien mukainen, mutta osakokoonpanona se voi täyttää autonvalmistajan standardivaatimukset. . Tämä osoittaa myös OEM:n yritysstandardien ja komponenttistandardien välisen suhteen.
b. Tämä toiminto ei yleensä liity turvallisuuteen, joten voit harkita poikkeamien hyväksymistä
Kuten viihdejärjestelmän LCD-näyttö. Mahdollinen näyttö heikentyneestä vasteesta ja optisesta suorituskyvystä alhaisissa lämpötiloissa. Mutta osa insinöörihenkilöstöstä hyväksyy tämän tilanteen.
3. Joillakin "rohkeilla" ja huolimattomilla ihmisillä on tiettyjä ideoita, kuten kustannusten alentaminen tai paremman suorituskyvyn saavuttaminen, ja he haluavat vain varmistaa suorituskyvyn ja tarkkuutensa pienellä määrällä näytteitä lyhyessä ajassa. Luotettavuus, tässä tapauksessa voin vain sanoa, että kaikki tulevaisuudessa riippuu luonteesta, kukaan ei tiedä mitä tapahtuu.