Sähköjärjestelmien suunnittelu suurille autoteollisuuden OEM-valmistajille
Markkinoiden kilpailutilanteet pakottavat autonvalmistajia nopeuttamaan uusien mallien julkaisua ja tarjoamaan tunteita herättäviä ajoneuvoja sekä innovatiivisia liikkumisratkaisuja, joilla voidaan lisätä kuluttajan kokemaa arvoa ja parantaa käyttäjäkokemusta ilman, että se välttämättä vaikuttaa haitallisesti valmistuskustannuksiin. Älykkäämpi, nopeampi ja tehokkaampi työskentely ei ole enää tavoiteltavaa, vaan siitä on tullut tavanomaista liiketoimintaa.
Meidät valittiin tukemaan merkittävän brittiläisen ajoneuvovalmistajan sähköjärjestelmän suunnittelua ja kehitystä. Insinööritiimimme päätavoitteena oli lyhentää suunnittelu- ja kehitysaikoja sekä uuden ajoneuvon koko sähkökaapelointijärjestelmän kustannuksia havainnollistamalla ja suunnittelemalla mahdolliset ongelmat jo kehitysprosessin alkuvaiheessa. Tehokas suunnittelu ilman varhaisen fyysisen tuotteen luomista antaa TECHNIAn insinööritiimille mahdollisuuden auttaa nopeissa tarkistuksissa ja virtaviivaistetussa muutoksenhallintaprosessissa, mikä mahdollistaa nopeat suunnittelumuutokset.
Ajoneuvojen sähköjärjestelmien 3D-mallinnus
Suunnittelua ohjattiin XML-sähkökaavioiden tuonnista aina johdinsarjojen litistämiseen asti.
TECHNIA käytti useita CATIA V5 -työpöytiä (esim. sähkökokoonpanosuunnittelu, sähköjohtosarjojen kokoonpano, sähköjohtosarjojen asennus, sähköosien suunnittelu, sähköjohtojen reititys ja sähköjohtosarjojen litistäminen) suunnitellakseen kaapelijärjestelmät mahdollisimman tehokkaasti. Tämä saavutettiin sisällyttämällä olemassa olevat tuotesuunnittelutiedot reittien valintaan, törmäysten tunnistamiseen ja välttämiseen sekä yhteistyö määriteltyjen palveluiden, kuten putkistojen ja LVI-järjestelmien kanssa.
Liittimet tarkistettiin yhdessä niiden vastinpistorasian kanssa, jotta voitiin varmistaa, että niiden asentamiseen ja poistamiseen jälkikäteen oli riittävästi tilaa.
XML-kaavion tuontia käytettiin tarkistamaan, että liittimien välinen jatkuva ja asianmukainen reitti oli mahdollinen, sekä arvioimaan haarojen läpimitat koko johdinsarjassa. Tämä oli tärkeä prosessi, sillä sen avulla varmistettiin, että kaikki liittimet olivat olemassa siten kuin sähkösuunnittelun insinöörit olivat määritelleet alkuperäisissä kaaviokuvissa. Sen avulla voitiin myös vahvistaa johtosarjojen reititys, samalla saaden keskeistä tietoa valjaiden sellaisten osien yksityiskohdista, joissa oli käytettävä muotoiltuja taivutussäteitä, kun tyhjää tilaa oli rajoitetusti.
Tämä yhdistettynä asennusvaran älykkääseen hallintaan (paikallinen asennusvara, haaran kokonaispituus ja haaran prosentuaalinen asennusvara) sekä kattavaan johdinsarjatukien kirjastoon, mahdollisti hyvin jäsennellyn, yhtenäisen ja tehokkaan reititysratkaisun koko ajoneuvossa. Tällöin myös reitityksen tunkeutumisen käytettävissä olevaan vapaaseen tilaan pystyttiin minimoimaan.
Ajoneuvojen kaapeloinnin optimointi virtuaaliympäristössä
Joissakin tapauksissa johdinsarjojen suunnittelua oli mukautettava niin, että ne toimivat hyvin ahtaassa tilassa, minkä vuoksi käytettiin suorakulmaista profiloitua poikkileikkausta tavanomaisen pyöreän poikkileikkauksen sijasta. TECHNIAn insinöörit tekivät tiivistä yhteistyötä ajoneuvon suunnittelijoiden kanssa helpottaakseen alustan ja korin muutoksia, jotta kaapelireittejä, kulku- ja huoltoaukkoja sekä kaapelointia suojaavien läpivientikumien sijoittelua voitiin mukauttaa ja optimoida.
Valmistus- ja huoltoprosessit todennettiin ihmisrakentajan ja koko ajoneuvokokonaisuuden avulla. Kaikkien ajoneuvon järjestelmien ja huoltoreittien yhdistelmä varmisti, että kaapelointiongelmat voitiin tunnistaa ja poistaa mahdollisimman pienin kustannuksin jo suunnitteluprosessin alkuvaiheessa. Valmistusta varten tuotettiin yksityiskohtaiset ja optimoidut johdinsarjapiirustukset, joista käy ilmi keskeiset yksityiskohdat, kuten liittimien nastojen asettelu ja kiinnikkeiden suuntaus, mikä helpottaa halkaisijaltaan suurempien johdinsarjojen pätkien sovittamista.
Yhteenveto
TECHNIA tarjosi aikataulullisesti ja kustannuksellisesti tehokkaan, mutta joustavan ratkaisun, joka palveli asiakkaan yksilöllisiä tarpeita. Täten saavutettiin asiakkaan tavoite ja haluttu lopputulos, samalle lisäten kyvyn tarjota nopeita päivityksiä, uusia ratkaisuja ja muutoksia tarpeen mukaan sekä mekaanista suunnittelutukea fasilitoimaan sähkökomponenttien käytännöllistä asennusta.
Testauksen aikana tapahtuneen ajoneuvon vikaantumisen vuoksi TECHNIA joutui tekemään useita hyvin myöhäisiä muutoksia, jotka oli tehtävä todella lyhyessä ajassa. Nopeat muutokset olivat mahdollisia, sillä suunnitteluryhmällä oli käytössään kattavat 3D-CAD-tiedot sähköjohtosarjoista sekä täydelliset 3D-ajoneuvo- ja järjestelmäkuvaukset. Näin TECHNIA pystyi nopeasti ja tehokkaasti muuttamaan ja ilmoittamaan muutokset toimittajille ilman viiveitä.
