平台化汽车环境下系统集成与电气分布设计自动化

时间:2013-03-06来源:网络


这种设计流程本质上几乎无一例外地都表现为交互式的工作模式,同时许多应该考虑的仿真和分析由于缺乏合适格式的设计数据而被忽视。为了开发一种全新的生成式设计流程,需要确立一些关键的交付内容以及特殊情形实用性方面的法则。以下原则影响和约束了数据管理以及工程化工具的研发:

1) 在此流程的任何阶段,设计数据随时都可以用于分析、观察以及实现与其它企业系统之间的共享
2) 设计数据将逐步丰富,而且面向不同应用领域可以提供合适的格式
3) 跨越设计流程的不同领域彼此并不熟悉,因此任何工程化的技术都必须解决好特定用户群的需求

符合这种需求的电气设计流程因而必须提供与其它领域进行存储和共享电气设计数据的基础架构,以及相关工程化的工具操作和访问这些设计数据实现其分析、观察和报告输出。业界有两种核心方法学通过操作集中方式数据库来支持这一流程:

交互式设计流程:在这种设计流程中,设计工程师通过图形化或者表格方式的设计工具手工创建数据并且存储到数据库之中。这是最常见的方式,因为这种方式协助实现设计活动、以及从仿真或者分析获得反馈的可视化实现,从而提供设计决策的依据和支持

生成式设计流程:在这种设计流程中,流程早期阶段的设计数据会自动融合到整合的系统之中并且实现互联布线的综合。在后续阶段类似的生成式设计流程通过合并布线设计与几何线缆网捆扎配置(早期应用3D MCAD 创建)实现线缆网综合。

三、 生成式设计流程实现平台层次的系统集成与布线

行业研发的最新算法已经开始支持生成式设计流程,同时设计规则约束也开始支持设计流程中重要步骤的自动化。IP 的高效率复用开始有效激励最佳设计实践的逐渐成熟。生成式设计流程的关键步骤包括:

1) 创建新的项目(可能基于或者源自早期的设计)
2) 协作完成汽车平台中系统逻辑设计(设备与连接关系)以及汽车的详细选配和派生(配置)图表
3) 设计平台拓扑(条件允许的情况下尽可能在3D 环境下完成)
4) 标识系统设备的物理安装位置与装配开槽
5) 基于关联规则实现特定设备与特定位置的自动聚类。这一过程确保电气系统可以安装在平台中最优化的位置
6) 基于对相关设备安装位置约束的详尽了解智能化分配各自位置,比如在某些确定的接地点上可以有效减少EMI 噪声
7) 设备聚类可以自动创建新的装备。比如将所有系统熔丝全部聚类在一起就可以创建出一个保险丝盒
8) 在安装设备时,系统会识别选配内容(比如选择一个大功率的汽车遮阳棚马达)以及派生汽车模型(比如左右手驾驶)
9) 布线系统根据可能的路径互联所有的设备
10) 为了解决正常生产导致的破损通常用列式连接来分割路径。这将有效识别出生产和安装的线缆网分类

四、 整车布线系统综合

正如前面所说,规则用于约束设备的自动放置。同时规则也用来约束布线综合(包括线的结合、多端接等)确保实现系统的逻辑连接。这些规则定义了最佳的设计实践,以物理布线的方式规定所有设备的互联细节,通过布线综合来完成系统在车辆中的部署。通常包括以下步骤:

1) 通过分析实现线缆尺寸的自动化(支持所有可能的车辆配置)
2) 熟悉选配、派生及其约束,比如相互包含或者相互排斥的选配
3) 熟悉有关布线路径的物理约束
4) 熟悉可能影响线缆类型以及布线排斥(或者包含)的规则(比如间距规则或者敏感信号高噪声区域的避让规则)

一旦成功综合就能够实现整车电气系统的分解,同时为每一种汽车配置创建其所采用的任何一个线缆网。这样的线缆网无论单个还是成组,都可以直接用专门的工具来访问,并且在生产制造之前详细描述出完整的工程化细节以及生产制造之前的成本细节。

五、 图表综合与分析支持

平台化汽车设计环境下,系统集成与电气分布自动化迫切需求设计数据的图表(视图)生成以及电气分析。视图可以帮助不同领域工程师更好地理解并且实施调整,同时确保可以更好地满足法规或者商业的需要,比如提供高质量的维护文档。今天已经研发出相关的技术来支持生成式设计流程,确保特殊风格图表的生成,比如体现管理风格的特定分页以及原理图的设计。这种定制式样的能力支持不同机构裁剪其生成的图表进而更好地满足各自特殊的应用需求。比如,在航天航空业可能需要产生几种不同风格的接线图以满足不同的局部要求。
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关键词: 平台化 汽车环境 系统集成 电气分布

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