A kábelekkel kapcsolatos know-how támogatja a növekvő kommunikációs áramlást az autó teljes elektronikájában
Az egyre növekvő számú elektronikus vezérlőegység és a jármű növekvő hálózatba kapcsolása belső és a jármű környezetével együtt magas követelményeket támaszt az autó hálózati technológiáival szemben. Időközben mintegy 100 vezérlőegységet telepítettek a luxusszedánokba, amelyek egyre nagyobb mennyiségű adatot generálnak. Ezen túlmenően az autó egyre inkább mutánsan gördül multimédiás egységgé: a vezető és az első utas mobileszközeinek hozzáférést kell biztosítani a jármű hálózathoz, például MP3-lejátszók audio adatainak lejátszásához a jármű audiorendszerén keresztül, vagy videotartalmak, például gyermekfilmek irányításához a hátsó ülések kijelzőin . Ezzel ellentétben az audiotartalmak, például az internetes rádió, a járműben lévő internet-hozzáférés útján átvihetők a jármű utasainak mobilkészülékeire.
Ezek és más alkalmazások növelik a jármű elektromos rendszerével szemben támasztott igényeket a sávszélesség, az integrálhatóság, a rugalmasság és a valós idejű viselkedés tekintetében a korábbi hálózatba kötött járműalkalmazásokhoz képest. A megfelelő sávszélesség és a nagy feldolgozás, valamint a jelminőség mellett a költség, a bonyolultság és a súlycsökkentés is meghatározó szerepet játszik. Ezért van széles körű egyetértés az autóiparban abban, hogy az elkövetkező években a meglévő busztopológia egyre inkább átalakul Ethernet alapú gerinchálózatra.
A BroadR-Reach mindig nyer
Az Ethernet lehetővé teszi olyan alkatrészek újrafelhasználását, amelyek beváltnak bizonyultak a járműiparban kívül. Az ABI Research elemzői szerint 2020-ig világszerte az új autók 40 százalékában olyan hálózati technológiákat és szabványokat kell használni, mint az Ethernet, a WLAN és az NFC. Nemcsak a mobil eszközök, például az okostelefonok integrálásához, hanem a járművezérléshez, az érzékelőkhöz és az infotainment rendszerekhez is. Az augurok szerint az új gépjárművekben az Ethernet szabvány elterjedése a jelenlegi 1 százalékról 40 százalékra nő 2020-ban. Hivatkoznak a „100 Mbps BroadR-Reach Automotive” Ethernet szabványra, amelyet az egypáros Ether-Net speciális érdekcsoport 2011-ben definiált. A BroadR-Reach egy Ethernet fizikai réteg, amelyet a Broadcom fejlesztett ki. A BroadR-Reach egyre népszerűbb, mint megfelelő és gazdaságos kábelezési technológia a jövő gépjárműve számára, ezért jelenleg a 100 Mbit/s-os de facto szabványnak tekintik. Ezzel 100 Mbit/s Ethernet sebességet lehet továbbítani egyetlen, árnyékolatlan vezetékpáron keresztül.
Az Ethernet járművekben történő használatának fő mozgatórugói jelenleg a kamerán alapuló vezetőtámogató rendszerek. A "kisfeszültségű differenciális jelzés" (LVDS) technológiát korábban a járművek kamerarendszereihez használták. Az ott használt árnyékolt kábelek általában biztosítják az elektromágneses kompatibilitást, de az ipari körülményekhez képest drágák, a gépjárműveknél pedig nem túl praktikusak. Az általában erre a célra használt árnyékolt kábelek biztosítják az adatátvitel szükséges minőségét és a kívánt elektromágneses kompatibilitást.
Ez a típusú kábel azonban nagyon drága az ipari szabványok szempontjából, és a nagyobb keresztmetszet miatt több beépítési helyet igényel a járműben. A BroadR-Reach segítségével alternatív 100 Mbit/s gyors Ethernet technológia áll rendelkezésre, amely extra árnyékolást vagy burkolatot igényel, és csavart kétvezetékes kábelt (UTSP: Árnyékolatlan Twisted Single Pair) biztosít adatvezetőként. A nagyobb adatmennyiség továbbítására alkalmas sávszélesség és az elektromágneses interferencia tényezők (EMC) jobb kezelése mellett a BroadR-Reach technológia döntő költségelőnyt is kínál. A vonalak megnövekedett átviteli sebessége különös figyelmet igényel az elektromágneses interferencia tényezők (EMC) csökkentése érdekében, és az OEM-eknek nagyon specifikus követelményeik vannak az UTSP használatára. A csavart végtermék pontos méreteit megadják, és azok betartása szükséges. A fekvés hossza, a szimmetria szempontjai és különösen a csavaratlan kábelvégek hossza a meghatározó.
Pontos sodrási folyamat
A stabil és jó minőségű UTSP előállításához elengedhetetlen az általános termelhetőség pontos ismerete és a sodrási folyamat célzott befolyásolása, mert az UTSP kiváló minőségű gyártása lényegesen összetettebb, mint amire első pillantásra látszik. Az OEM-ek által elvárt számos terméktulajdonság és méret befolyásolja egymást. Egyszerű példa a lefektetés hosszától és a csavarozatlan kábelvégek hosszúságától való függés: minél rövidebb a csavarozatlan kábelvégek hossza, annál kisebbek az átviteli hibák. Az adott hatás erőssége függ a kábel külső átmérőjétől is.
Ezen kívül vannak mechanikai korlátozások, amelyek az UTSP és maga a gyártóberendezés kombinációjából erednek. Tehát egyértelmű, hogy a megfogónak is szüksége van helyre a vezető végének megtartásához, és ez összefügg a kívánt csupaszítási hosszúsággal, a krimpelő érintkezőkkel, a hüvely helyzetével és a csavarozatlan kábelvégek hosszával. Ezenkívül biztosítani kell, hogy a gyártás során ne legyenek olyan ütközések a gépben, amelyek károsíthatnák a gépet vagy az UTSP-t. Nem minden UTSP egyformán jó vagy egyáltalán előállítható, ezért nagy jelentőséget tulajdonítanak a gyártásra alkalmas terméktervezésnek. Ezért a kívánt UTSP általános termelékenységét kiszámító konzisztencia-ellenőrzés elengedhetetlen eszköz, ha maximális gyártási pontosságra van szükség magas minőségi szinten. A legjobb eredményeket akkor is elérhetjük, ha nemcsak a sodrási folyamatot, hanem a korábbi vágástól a hosszig, a lehúzásig, az illeszkedő tömítőgyűrűkig és az érintkezési rögzítésig terjedő keresztirányú hatásokat is figyelembe vesszük a gyárthatósági szempontokban. Ezért az integrált, teljesen automatikus UTSP-gyártás előnyösebb, mint sok kis sziget-megoldás.
Ha megadjuk a termelékenységet, akkor semmi sem akadályozza az UTSP-k megbízható gyártását. A csavarási folyamat alapos ismerete segít optimalizálni a nagyobb gyártási sebességet és/vagy pontosságot. Ebből a célból bizonyos paramétereket kell figyelembe venni a kábeltípustól, a kábel anyagától és a kábel viselkedésétől függően, és lehetővé kell tenni a csavarási folyamat vezérelt vezérlését. A sodrás közben fellépő centrifugális erők minimalizálása és az ütések nagyon egyenletes eloszlásának elérése érdekében figyelembe kell venni az előcsavarodást a gyártás során, és ennek megfelelően kell meghatározni. A következő lépésben a kábeleket a megadott maximális sebességgel lehet csavarni. Egy különálló rugalmassági paraméternek lehetővé kell tennie a túlcsavarodás és az azt követő csavarás nagyon pontos meghatározását a kábeltermék kívánt és tartós képlékeny alakváltozásának elérése érdekében.
Megbízható, szabványosított UTSP gyártás
A Komax Wire erre készen áll az Alpha 488 S teljesen automata sodrógéppel, amely lehetővé teszi két egyedi kábel teljesen automatikus feldolgozását a mérő által, ezt követő csavarással és számos integrált minőségellenőrzéssel. A moduláris felépítés nagyon rugalmasá teszi a rendszert: a gép elrendezése akár hat feldolgozó állomás felépítését teszi lehetővé. A kábel keresztmetszete 2 × 0,22 mm² (AWG24), opcionálisan 2 × 0,13mm² (AWG26), legfeljebb 2 × 2,5 mm² (AWG14) lehet. Ezenkívül lehetőség van a rendszer két dimenziós, csavartalan egyedi kábel feldolgozására is. A rendszer 4, 7 és 10 méteres változatban érhető el. Az mci 722 és mci 712 krimpelő modulokkal és az mci 765 C hüvely szerelő modullal, a gyorscserélő rendszerekkel és az integrált minőségellenőrzéssel együtt a Komax célja, hogy mind a folyamatok magas megbízhatóságát, mind a feldolgozás minőségét és a lehető legrövidebb átállási időt biztosítsa.
Az AC szervo-meghajtású csavarófej az Alpha 488 S szíve, és biztosítja a szükséges dinamikát. Az integrált TFA monitorozás (Twist Force Analyzer) vezérli a sodrási folyamat során fellépő erőket és szabályozza a csavarófej beállítási mozgásait. Ez biztosítja a szabályos és pontos sodrási folyamatot. Az integrált DLA-val (Delta Length Analyzer) ellátott lineáris kábelbehúzó egység lehetővé teszi a kábelek kíméletes behúzását és nagy pontosságot. A rendszer nagy teljesítményét két vonal párhuzamos feldolgozásával és a feldolgozási ciklus három optimálisan szinkronizált fő folyamatra osztásával érhetjük el. Gondos és pontos kábelkezelést ér el a motoros tengelyekkel ellátott átvezető híd. Ez lehetővé teszi bizonyos beállítási folyamatok automatizálását is.