如何正確設(shè)計(jì)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)(EEA)？

1. 架構(gòu)設(shè)計(jì)

架構(gòu)設(shè)計(jì)在城市規(guī)劃與汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)中均扮演著至關(guān)重要的角色。對(duì)于城市規(guī)劃師而言，他們的工作不僅僅是設(shè)計(jì)某一街區(qū)或建筑，而是要對(duì)整個(gè)城市的規(guī)劃質(zhì)量負(fù)責(zé)。同樣地，在汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)中，架構(gòu)師負(fù)責(zé)規(guī)劃整個(gè)E/E系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量承擔(dān)重要責(zé)任。

在E/E系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，架構(gòu)師首先要明確系統(tǒng)的主要功能和性能目標(biāo)。這如同城市規(guī)劃師在規(guī)劃城市時(shí)，首先需要明確城市的發(fā)展方向和功能定位。接著，架構(gòu)師會(huì)根據(jù)確定的功能與性能目標(biāo)來(lái)規(guī)劃整車(chē)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即確定主要的控制器數(shù)量、各自的基本功能以及相互間的連接方式。這如同城市規(guī)劃師在城市規(guī)劃中確定各個(gè)功能區(qū)域及其布局。

此外，架構(gòu)師還需考慮E/E系統(tǒng)與車(chē)輛物理架構(gòu)的融合以及與外部世界的聯(lián)系。這要求他們充分考慮車(chē)輛本體的具體限制與能力，如同城市規(guī)劃師需要考慮城市的地形、氣候等因素。同時(shí)，每個(gè)控制器在車(chē)上的布置位置、質(zhì)量要求和性能要求等也是架構(gòu)設(shè)計(jì)階段需要確定的關(guān)鍵內(nèi)容。

最終，這些在架構(gòu)設(shè)計(jì)階段所確定的各種詳細(xì)信息會(huì)以原則、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或需求的形式輸出給相關(guān)方。這些需求將指導(dǎo)詳細(xì)設(shè)計(jì)，并作為供應(yīng)商進(jìn)行部件開(kāi)發(fā)的依據(jù)。這樣，從規(guī)劃到實(shí)現(xiàn)，汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)與城市規(guī)劃一樣，都是一個(gè)系統(tǒng)而復(fù)雜的過(guò)程，需要綜合考慮各種因素，確保整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和功能的實(shí)現(xiàn)。

                        寶馬7系EE架構(gòu)

2. 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是細(xì)化具體策略的過(guò)程，這一概念在城市規(guī)劃和汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)中都得以體現(xiàn)。對(duì)于城市而言，每個(gè)街區(qū)都承載著不同的功能，如商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)等。由于功能各異，它們的設(shè)計(jì)要求也各不相同。例如，居住區(qū)需要滿(mǎn)足容納100萬(wàn)人的需求，并提供豐富的生活設(shè)施；而工業(yè)區(qū)則需支持大型工業(yè)項(xiàng)目的生產(chǎn)和物流需求。

這一過(guò)程與E/E系統(tǒng)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)相似。在汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)中，E/E系統(tǒng)也會(huì)被劃分為多個(gè)域或子系統(tǒng)，每個(gè)域或子系統(tǒng)都擁有獨(dú)特的功能和技術(shù)要求，如底盤(pán)控制、儀表顯示、電池管理等。這些子系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)通常由來(lái)自專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程師負(fù)責(zé)。他們會(huì)根據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)自己負(fù)責(zé)的領(lǐng)域進(jìn)行深入設(shè)計(jì)。

以燈光控制系統(tǒng)為例，系統(tǒng)工程師會(huì)根據(jù)車(chē)輛的配置和功能需求，設(shè)計(jì)燈光系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯，包括信號(hào)交互、硬件驅(qū)動(dòng)的參數(shù)要求等。他們還會(huì)為每個(gè)相關(guān)部件提出詳細(xì)要求，以確保部件工程師能夠完成部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。通過(guò)這種方式，系統(tǒng)工程師確保了E/E系統(tǒng)中每個(gè)子系統(tǒng)的有效運(yùn)行和整體性能的協(xié)調(diào)。

總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論是城市規(guī)劃還是汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，都需要通過(guò)細(xì)化具體策略來(lái)實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)的高效執(zhí)行。這種從宏觀到微觀的設(shè)計(jì)思路，確保了每個(gè)部分都能滿(mǎn)足整體需求，并最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。

3. 零部件設(shè)計(jì)

在完成了街區(qū)的整體設(shè)計(jì)之后，接下來(lái)的關(guān)鍵步驟是每棟建筑的詳細(xì)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)者會(huì)發(fā)布詳盡的圖紙，這些圖紙中明確規(guī)定了房屋的主要結(jié)構(gòu)、所處的具體位置以及與周邊環(huán)境的相互關(guān)系。同時(shí)，圖紙還會(huì)精確標(biāo)出房屋內(nèi)部各種組件的位置以及它們之間的結(jié)合關(guān)系。比如，會(huì)明確標(biāo)注出磚混結(jié)構(gòu)的布局、房屋的具體位置和朝向、臥室與客廳的相對(duì)位置及其尺寸、馬桶在衛(wèi)生間中的位置等細(xì)節(jié)。此外，建筑設(shè)計(jì)者還會(huì)對(duì)各類(lèi)建筑材料的選取原則提出具體的標(biāo)準(zhǔn)，例如水泥的標(biāo)號(hào)、鋼筋的型號(hào)以及電線(xiàn)等級(jí)的要求等。

與建筑設(shè)計(jì)的細(xì)致入微類(lèi)似，零部件工程師也承擔(dān)著相似的任務(wù)。他們與供應(yīng)商緊密合作，在滿(mǎn)足系統(tǒng)工程師提出的具體要求的前提下，進(jìn)一步開(kāi)展每一個(gè)零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。這包括硬件和軟件邏輯的詳細(xì)設(shè)計(jì)、零部件的整體外觀尺寸、可靠性以及EMC（電磁兼容性）標(biāo)準(zhǔn)的制定等。零部件工程師還需確保供應(yīng)商的產(chǎn)線(xiàn)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)，并保持高質(zhì)量的產(chǎn)品輸出。在合作過(guò)程中，他們隨時(shí)準(zhǔn)備解答供應(yīng)商的各種問(wèn)題，并將其中部分問(wèn)題反饋給系統(tǒng)工程師乃至架構(gòu)師，以便他們根據(jù)實(shí)際情況決定是否需要對(duì)原始設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。

通過(guò)這樣的詳細(xì)設(shè)計(jì)流程，無(wú)論是建筑設(shè)計(jì)還是零部件設(shè)計(jì)，都能夠確保每一個(gè)細(xì)節(jié)都得到充分的考慮和精確的實(shí)施，從而為整體項(xiàng)目的成功奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4. 供應(yīng)商系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

當(dāng)各種設(shè)計(jì)需求最終傳遞給供應(yīng)商時(shí)，供應(yīng)商便開(kāi)始了具體的實(shí)施工作。在建筑行業(yè)中，施工單位一旦獲得詳細(xì)的圖紙，便會(huì)組織施工隊(duì)伍展開(kāi)具體的建造任務(wù)，直至項(xiàng)目驗(yàn)收完成。然而，在汽車(chē)行業(yè)，供應(yīng)商的工作流程有所不同。他們?cè)谠O(shè)計(jì)驗(yàn)收通過(guò)后，會(huì)啟動(dòng)大規(guī)模的量產(chǎn)活動(dòng)（SOP，Start Of Production），并持續(xù)進(jìn)行，直至產(chǎn)品退市（EOP，End of Production）。

值得注意的是，對(duì)于許多復(fù)雜產(chǎn)品，整車(chē)廠與零部件供應(yīng)商之間的設(shè)計(jì)職責(zé)界限并不那么明確。很多時(shí)候，整車(chē)廠只需提供概要性設(shè)計(jì)，而所有的詳細(xì)設(shè)計(jì)工作則由供應(yīng)商負(fù)責(zé)完成。這體現(xiàn)了汽車(chē)行業(yè)中供應(yīng)商角色的重要性和廣泛性。

在整個(gè)E/E系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，無(wú)論是架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是零部件設(shè)計(jì)，本質(zhì)上都是設(shè)計(jì)活動(dòng)。設(shè)計(jì)本身是一個(gè)不斷產(chǎn)生需求、傳遞需求的過(guò)程。上下游之間的信息傳遞以需求為載體，設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的各種規(guī)范、原則、標(biāo)準(zhǔn)等，本質(zhì)上都是一種需求——即需要下游來(lái)遵守或滿(mǎn)足的需求。

此外，需求的傳遞并非完全是單向的瀑布式流程，而是雙向的。只有被下游接受的需求才是有效的需求，同時(shí)，下游也有權(quán)對(duì)上游提出需求。這種雙向的需求傳遞確保了設(shè)計(jì)的有效性和適應(yīng)性。

最終，具體需求的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證和生產(chǎn)活動(dòng)。供應(yīng)商在這一過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，確保設(shè)計(jì)得以轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品，并滿(mǎn)足市場(chǎng)和客戶(hù)的需求。