자동차 와이어 하니스를 제작하는 놀랍게도 수동 프로세스

자동차 시대의 초창기부터 자동차와 트럭은 기계 설계와 전기 설계의 혼합체였습니다. 실린더 내에서 위아래로 미끄러지는 모든 피스톤에는 엔진이 작동하기 위해 적절한 시간에 점화되어야 하는 점화 플러그가 있으며, 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 등이 동시에 켜지는 것이 더 좋습니다. 유압이 브레이크 패드 사이의 휠 로터를 조입니다.

전기 연결 없이는 유용한 자동차를 만드는 것이 사실상 불가능합니다. 전기가 차량의 연료로 선택되기 오래 전부터 차량 시스템을 작동하는 데 필요한 컴퓨터, 센서, 액추에이터 및 표시기를 연결하는 전선은 해가 갈수록 점점 더 복잡해지고 있었습니다. 엔진과 프레임 다음으로 자동차의 배선과 전자 장치는 세 번째로 비싼 구성 요소이며, 2010년 30%에서 2030년까지 평균 차량 비용의 절반이 전기 시스템에 고정될 것으로 예상됩니다.

모든 신호가 목적지에 도달하는지 확인하고 안전하고 신뢰할 수 있는 방식으로 이를 수행하는 것은 차량의 와이어 하니스(현대 자동차의 가능한 모든 영역을 차지하는 것처럼 보이는 와이어 묶음)의 역할입니다. 와이어 하니스의 설계 및 제조는 전문 소프트웨어, 어느 정도의 자동화, 엄청난 인력이 필요한 복잡한 프로세스입니다.

이 기사의 아이디어는 제가 Elliot Williams와 나눈 대화와 자동차 와이어 하니스 설계용 소프트웨어를 만드는 엔지니어와의 대화에 대한 즉석 언급에서 나왔습니다. 처음에 든 생각은 "이런 일을 할 수 있는 소프트웨어가 있을까?"였습니다. 그러자 바로 "물론 그렇게 할 수 있는 소프트웨어가 있습니다!"라는 말이 이어졌습니다. 최신 차량을 작동하는 데 필요한 배선은 임시적으로 수행할 수 있는 것이 아닙니다. 와이어 하니스는 전기적으로 요구되는 사항을 처리할 수 있도록 고도로 설계되었으며, 사용 가능한 공간에 맞을 뿐만 아니라 기계적으로 설계되었습니다. 까다로운 환경 조건에서 아마도 수십 년 동안 사용해도 살아남을 수 있습니다.

와이어 하네스도 별도의 구성요소로 제조 가능해야 합니다. 자동차와 트럭 제조는 점점 더 최종 조립 공정으로 변해가고 있으며, 작업자는 생산 라인에서 차량이 굴러가는 동안 계약 제조업체가 만든 부품을 차량 프레임에 추가합니다. 실제로 와이어 하네스는 초기 차량에 추가된 최초의 구성 요소 중 하나입니다. 이는 완제품에 대한 중요성을 보여주는 증거일 뿐만 아니라 나중에 서비스를 받아야 할 경우 일부 부품에 접근하는 것이 얼마나 어려운지 설명합니다. .

와이어 하니스의 설계는 복잡한 회로 설계가 시작되는 방식과 거의 동일하게 회로도를 통해 시작됩니다. 대부분의 최신 차량에서는 거의 모든 것이 점화 시기, 연료 분사부터 HVAC 제어 및 인포테인먼트 시스템 설정에 이르기까지 모든 것을 제어하기 위해 차량 주위에 흩어져 있는 수십 개의 전자 제어 모듈 중 하나 이상과 통신합니다. 와이어 하네스는 부하에 맞는 와이어 크기, 적절한 접지 연결 제공 및 적절한 커넥터 사용을 고려하여 각 센서 및 액추에이터에 전원 및 데이터 연결을 제공하도록 각 ECM에 맞게 설계해야 합니다.

와이어 하네스의 초기 설계 프로세스에서는 어느 정도 표준 EDA 도구를 사용할 수 있지만 결국 하네스의 2차원 도식 표현은 차량의 3차원 구조로 변환되어야 합니다. 해당 작업에는 보다 전문화된 EDA 및 CAD 도구가 사용됩니다. 이 세계에서 가장 큰 플레이어는 2D 회로도를 생성할 뿐만 아니라 이를 차량 섀시의 3D 공간으로 변환하는 데 필요한 도구를 갖춘 Dassault Systèmes의 CATIA인 것 같습니다. 이러한 도구를 사용하면 설계자는 와이어 묶음을 생성하고, 커넥터를 추가하고, 메인 묶음에서 분기를 정의하고, 각 묶음이 배치될 경로를 설정하고, 하네스와 차량 구조의 나머지 부분 사이의 경합을 찾을 수 있습니다. . 또한 설계자는 와이어를 묶는 방법(예: 테이프 랩 또는 와이어 직기)과 하네스를 차량에 부착할 위치 및 방법을 지정할 수 있습니다.