模塊化連接器：汽車自動化組裝的破局利器

“整個藍圖中缺失的部分就是一種新型連接器，它可以實現(xiàn)自動化、實現(xiàn)所需的連接器密度并滿足當(dāng)今架構(gòu)的所有要求，同時為OEM提供其個性化架構(gòu)設(shè)計所需的靈活性。這就是模塊化連接器的用武之地?！?

當(dāng)你觀察汽車的“神經(jīng)系統(tǒng)”——線束系統(tǒng)，會發(fā)現(xiàn)其中蘊含著驚人的細節(jié)：足足2000余條線束和600個連接器錯綜復(fù)雜地交織在一起，每一條線束的尺寸各不相同，組裝步驟繁復(fù)精細，以至于僅一根線束的手工裝配就需要耗費40至80小時的心血。是的，你沒聽錯，這就是一場考驗?zāi)托呐c細致的“馬拉松”。

面對這樣的挑戰(zhàn)，我們不禁要問：傳統(tǒng)的組裝方式是否已走到了變革的十字路口？答案顯而易見。

于是，模塊化連接器應(yīng)運而生，它不僅能滿足自動化組裝需求，還完美適配了汽車架構(gòu)的多樣化要求，賦予了OEM靈活的個性化設(shè)計空間。據(jù)安波福的測試數(shù)據(jù)顯示，采用模塊化連接器后，機器人的工作效率能提升至原來的兩到三倍。憑借在連接器與電氣系統(tǒng)兩大領(lǐng)域的深厚積淀，安波福已立下新的戰(zhàn)略目標(biāo)：到2030年，將低壓線束組裝的自動化率從2023年的15%提升至60%以上。

自動化挑戰(zhàn)：

傳統(tǒng)線束組裝的困境與出路

隨著功能的不斷增加，傳統(tǒng)的車輛架構(gòu)面臨挑戰(zhàn)。汽車的新功能大多由軟件驅(qū)動，而軟件不僅依賴傳感器和執(zhí)行器，還需要相應(yīng)的計算硬件支持。過去，每當(dāng)OEM在引入新功能時，都會添加一個發(fā)動機控制單元（ECU），但隨著功能的增多，ECU和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜，這種方法已不再適用。

與此同時，與車輛區(qū)域控制相關(guān)的子線束也為自動化生產(chǎn)提供了契機，但傳統(tǒng)的連接器設(shè)計并未充分考慮自動化裝配需求。面對勞動力成本上升而供應(yīng)量減少的未來趨勢，自動化將在生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)越來越重要的地位，汽車行業(yè)也在探索縮短線束生產(chǎn)與車輛組裝距離的自動化方案，以優(yōu)化供應(yīng)鏈管理。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，業(yè)界開始探索通過區(qū)域架構(gòu)和中央計算這兩項關(guān)鍵轉(zhuǎn)變，來簡化電子電氣架構(gòu)，同時也在尋找新的連接器解決方案來支持這一變革。

區(qū)域架構(gòu)和中央計算是安波福SVA?智能汽車架構(gòu)的核心所在。在此架構(gòu)下，車輛的所有設(shè)備通過區(qū)域控制器連接，并將數(shù)據(jù)匯總至中央計算模塊，中央計算系統(tǒng)使用復(fù)雜算法處理來自各個ECU的數(shù)據(jù)信號，有效簡化了電子電氣架構(gòu)，并將線束劃分為更小、更易于管理的區(qū)域。不過，要實現(xiàn)這兩項關(guān)鍵轉(zhuǎn)變，還需要在有限空間內(nèi)提高區(qū)域控制器的功率和傳輸密度。

在此背景下，還需要這樣一種新型連接器來填補自動化藍圖中的空白，它不僅需要實現(xiàn)自動化，滿足高密度連接器的需求，還需要適應(yīng)當(dāng)今汽車架構(gòu)的所有要求，并賦予OEM個性化設(shè)計的靈活性。模塊化連接器正是解決這一系列問題的理想方案。

汽車連接系統(tǒng)的主要類型

模塊化連接系統(tǒng)

由多種類型和尺寸端子組成，并與多種標(biāo)準(zhǔn)的模塊相配合，按照要求把這些模塊擺放至外框架中。

Mixed連接系統(tǒng)

結(jié)合多種低壓端子尺寸，如1.2、0.50、2.8等。

Hybrid連接系統(tǒng)

將高速數(shù)據(jù)端子、信號端子和大電流端子相結(jié)合，如H-MTD®、MCA。

模塊化連接器：

汽車自動化組裝的破局利器

模塊化連接器的出現(xiàn)為線束自動化組裝開辟了新的途徑，與傳統(tǒng)的連接器相比優(yōu)勢顯著，不僅支持簡化的線束組件生產(chǎn)、自動插拔，還能夠更好地控制質(zhì)量。理想的模塊化連接系統(tǒng)將在連接數(shù)量和類型方面提供較大的靈活性，同時保持與自動化系統(tǒng)適配的標(biāo)準(zhǔn)化尺寸。若設(shè)計合理，這一創(chuàng)新將在組裝自動化方面釋放無限可能。

模塊化連接器優(yōu)勢

模塊自動插拔

模塊化連接器允許在線束組裝過程中自動插拔，降低了線束插拔過程中損壞的風(fēng)險，從而減小了線徑，進而減輕重量、降低成本。

端子組合多樣性

通過端子的多種組合，模塊化連接器還可以滿足多種I/O接口需求的設(shè)備。這種組合還可以滿足設(shè)備要求的理想I/O。

靈活性

在外框架的選擇上，制造商可根據(jù)設(shè)備的具體需求，包括設(shè)備形狀和I/O接口數(shù)量，去定制最合適的框架。由于外框架可與任意模塊配合使用，因此制造商可以根據(jù)需求更換使用不同的模塊。隨著數(shù)據(jù)需求的增長和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的演變，這一特性尤為關(guān)鍵。

較小的線束套件

區(qū)域架構(gòu)對車輛的電子電氣架構(gòu)進行了劃分，進一步將這些區(qū)域細分到更小的子線束。每個子線束插入一個模塊，而這些模塊被擺放在一個外框架內(nèi)，通過該外框架可以連接到區(qū)域控制器。

隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，模塊化連接器的應(yīng)用越來越廣泛。其標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸使其易于機器人抓取和組裝，從而提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。同時，它還支持創(chuàng)建簡化的成套線束，這有助于提高每根線束接插對應(yīng)孔位的準(zhǔn)確性，減少返工，從而保證線束的質(zhì)量可控性。此外，模塊化連接器還支持在模塊上打印二維碼，便于產(chǎn)品的追蹤和驗證，為關(guān)鍵車輛部件質(zhì)量的可追溯性提供了有力保障。

模塊化連接器基于標(biāo)準(zhǔn)化尺寸和形狀設(shè)計（通常為矩形），支持多種端子類型和尺寸的靈活組合。例如，一個模塊內(nèi)既可以容納3個4.8mm端子，也可以容納26個小型0.5mm端子，并保持矩形連接器模塊外圍尺寸的一致性。

為了便于模塊的集成，還需設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的外框架作為載體。其外框架用于容納不同數(shù)量的模塊，從單個模塊到多達八個模塊不等，可適應(yīng)不同需求。外框架的設(shè)計關(guān)鍵在于確保模塊能夠精準(zhǔn)鎖定，理想情況下能夠像Housing和Header對配的那樣，保證每個模塊四角的位置鎖止到位，保障連接的穩(wěn)固與可靠性。

模塊化連接器作為汽車電子電氣架構(gòu)自動化創(chuàng)新的關(guān)鍵因素，正在引領(lǐng)汽車制造業(yè)向更高效率、更低成本、更高質(zhì)量及更靈活的方向發(fā)展。而安波福身為兼具汽車“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”獨特優(yōu)勢的系統(tǒng)供應(yīng)商，將深入拓展相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，挖掘自動化潛力，為未來汽車制造業(yè)自動化的轉(zhuǎn)型升級添磚加碼，向更安全、綠色、互聯(lián)的移動出行未來不斷前進。