Wprowadzenie
Architektura, według której budowany jest system elektryczny pojazdu, stanowi fundament dalszych prac projektowych. Wyznacza ramy techniczne, granice integracji systemów oraz wpływa na masę, koszt i złożoność całego rozwiązania. Przez wiele lat klasyczne podejście – oparte na wielu sterownikach odpowiedzialnych za swoje funkcje i komunikujących się między sobą – było wystarczające. Wraz z rozwojem systemów pokładowych oraz rosnącymi wymaganiami w zakresie kosztów, masy i wpływu na środowisko, architektura ta przestała jednak odpowiadać aktualnym potrzebom.
Zmiana architektury wydawała się naturalnym kierunkiem, jednak w inżynierii nie ma miejsca na decyzje oparte na założeniach. Konieczne było sprawdzenie, które rozwiązania mają realny potencjał zastosowania i jakie przynoszą mierzalne korzyści. Celem projektu było dostarczenie obiektywnych danych, które umożliwią podjęcie decyzji dotyczącej dalszego rozwoju architektury elektrycznej pojazdu.
W ramach projektu przeprowadzono analizę porównawczą trzech architektur. Aby zapewnić miarodajność wyników i jednocześnie uniknąć projektowania wszystkiego od podstaw, zespół bazował na istniejącym projekcie pojazdu opartym o klasyczną architekturę. Na jego podstawie opracowano dwa dodatkowe warianty – zmodyfikowane w taki sposób, aby odzwierciedlały architekturę typu backbone oraz ring. Każdy z trzech wariantów zapewniał identyczną funkcjonalność pojazdu, co pozwoliło na bezpośrednie i miarodajne porównanie rozwiązań w kontekście długości przewodów, kosztów, wagi wiązki, a co za tym idzie emisji CO2.
Zakres prac
Zakres naszych prac obejmował:
- wytypowanie i wydzielenie określonej konfiguracji głównej wiązki z istniejącego projektu opartego o klasyczną architekturę
- rozplanowanie i odpowiednie przypisanie wszystkich funkcjonalności w kontekście nowych architektur – backbone oraz ring
- opracowanie nowych rysunków w narzędziu LDorado, w tym:
- rozmieszczenie nowych jednostek ECU
- przepięcie przewodów
- usunięcie zbędnych sterowników
- wyliczenie masy wiązek i długości przewodów dla każdego wariantu
- analizę danych oraz opracowanie wyników porównania
- przygotowanie i prezentację wyników projektu.
Rezultaty
- trzy koncepcyjne projekty pojazdu o identycznej funkcjonalności, każdy oparty o inną architekturę elektryczną
- dane umożliwiające bezpośrednie porównanie architektur pod kątem długości przewodów, masy wiązek, kosztów oraz wpływu na emisję CO₂
- opracowane wyniki analizy wskazujące wyraźne różnice pomiędzy rozważanymi rozwiązaniami
- prezentacja podsumowująca wnioski i wspierająca dalsze decyzje projektowe.
Podsumowanie
Porównanie trzech typów architektury dostarczyło jednoznacznych i miarodajnych wyników. Różnice pomiędzy rozwiązaniami były na tyle wyraźne, że nawet przy założeniu znaczącego marginesu błędu wnioski pozostawały niezmienne. Przyjęty przez nasz zespół sposób realizacji projektu pozwolił na szybkie przeprowadzenie analizy przy stosunkowo niewielkim nakładzie pracy.
Realizacja tego zadania potwierdziła, że nasz zespół potrafi w krótkim czasie przygotować koncepcyjne projekty oraz przeprowadzić rzetelną analizę danych, która realnie wspiera decyzje projektowe na wczesnym etapie rozwoju produktu.