聊聊汽車電子的可靠性問題(二)

　　圖4、未來汽車中電子系統(tǒng)的分層和模塊化結(jié)構(gòu)

　　可靠性問題之一是它與成本成正比。在汽車安全關(guān)鍵部件和系統(tǒng)的設(shè)計中，在供應(yīng)鏈的上下，每個供應(yīng)商都有更多的測試步驟要做，這會增加更多的測試時間并需要更多的測試，這反過來又會增加成本。雖然正在制定戰(zhàn)略以同時進(jìn)行更多測試，但成本仍在不斷上升。

　　“制造和測試的早期部分肯定會有更多的關(guān)注，”Astronics高級經(jīng)理Anil Bhalla說。 “汽車測試是最復(fù)雜和最昂貴的，現(xiàn)在每個人都在試圖削尖他們的鉛筆，并找出如何削減成本的方法。汽車是由大量數(shù)據(jù)驅(qū)動的。這是非常小心和有條理的，它發(fā)生在很寬的溫度范圍內(nèi)。但是測試流程中也有很多冗余，重點(diǎn)是嘗試在正確的插入點(diǎn)找到正確的覆蓋范圍。由于汽車首次獲得更多前沿零件，這一點(diǎn)變得更加困難。我們在汽車行業(yè)看到了7nm的零件，如果你看一下半導(dǎo)體市場的增長點(diǎn)，汽車就是最大的細(xì)分市場之一?！?/p>

　　有兩種不同的方法可以解決這個問題。一種是利用系統(tǒng)級測試，這種測試更昂貴，但允許在實(shí)際系統(tǒng)的環(huán)境中進(jìn)行測試。目前尚不清楚系統(tǒng)級測試是否會實(shí)際上增加總體成本，因?yàn)闇囟韧ǔＰ枰齻€不同的插入點(diǎn)，而它可能只是一個系統(tǒng)級測試。另一個是首先關(guān)注成本，并找出測試可能需要或不需要的東西。

　　“問題是你不能兩者都做，因?yàn)榛顒拥牟考嗔?，”Bhalla說。 “在消費(fèi)類設(shè)備中，您可以每六個月更換一次。但在汽車領(lǐng)域，他們談?wù)摰氖橇闳毕莺腿f億分之一。這必須與能負(fù)擔(dān)得起的人保持平衡?！?/p>

　　圖5：ISO 26262故障參考。資料：Arteris IP

　　并非所有故障都是相同的，并非所有故障都是可預(yù)測的。 ISO 26262識別系統(tǒng)故障，這是我們可以找到并可能預(yù)測和修復(fù)的故障，以及屬于“事物發(fā)生”線的隨機(jī)故障。

　　“汽車制造商正在記錄所有故障，看它是否是一次周期性故障，或者是否是隨機(jī)故障，”Delta的Jrgensen說。 “當(dāng)然，你有快速的報告系統(tǒng)。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)失效時，我們需要確定它是否對其他部件產(chǎn)生影響，這是否是隨機(jī)失效。“

　　因此，有處理這些的質(zhì)量問題的測量方法，以及需要存儲哪些數(shù)據(jù)的程序。所有東西都按照飛機(jī)的方式進(jìn)行記錄，并且應(yīng)該保存15到20年。但即使這樣也可能還不夠。

　　圖6、用于動力傳動系統(tǒng)控制的本地智能系統(tǒng)(C3U)

　　“雖然可以通過監(jiān)控內(nèi)置自檢性能的細(xì)微變化來預(yù)測許多可靠性故障，但我認(rèn)為預(yù)測故障不會100%準(zhǔn)確，”Mentor的Benware說。 “許多可靠性故障在發(fā)生之前都沒有任何跡象。只要無法達(dá)到100%的準(zhǔn)確性，故障緩解將優(yōu)先于故障預(yù)測?！?/p>

　　一個龐大的，糾結(jié)的供應(yīng)鏈

　　現(xiàn)在，整個汽車供應(yīng)鏈必須參與安全文化，以使汽車系統(tǒng)可靠和安全?？煽啃允菆F(tuán)隊(duì)的努力。

　　“我們轉(zhuǎn)向的每個地方都聽到零缺陷，”KLA的Rathert說。 “在過去兩年中，我們一直致力于調(diào)整我們的工具，人員，方法和合作伙伴，以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?！?/p>

　　這是一個難題。另一個是準(zhǔn)確理解誰在供應(yīng)鏈中扮演的角色。

　　KLA-Tencor營銷高級主管Rob Cappel說：“你肯定會看到五年前你不會看到的汽車電子游戲中的玩家?！?“有人設(shè)計自己的芯片 - 谷歌，蘋果，亞馬遜。這可能不僅僅適用于汽車。他們正在研究人工智能。我們五年前所知道的生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)生變化。對于汽車而言，全面的生態(tài)系統(tǒng)，從大型企業(yè)到半導(dǎo)體廠商，都認(rèn)為質(zhì)量和可靠性是關(guān)鍵?！?/p>

　　與此同時，這些供應(yīng)鏈關(guān)系變得越來越復(fù)雜，Arteris IP營銷副總裁Kurt Shuler在一篇關(guān)于ISO 26262的論文中解釋道?！艾F(xiàn)在制造或設(shè)計芯片以實(shí)現(xiàn)自動駕駛應(yīng)用的傳統(tǒng)半導(dǎo)體供應(yīng)商如今有時與一級電子系統(tǒng)設(shè)計人員和原始設(shè)備制造商競爭，他們可能正在制造自己的芯片或向其半導(dǎo)體供應(yīng)商合作伙伴提供明確的要求。此外，Uber，Waymo和Apple等新進(jìn)入者正在設(shè)計自己的完整系統(tǒng)，盡管他們在汽車行業(yè)缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。 ISO 26262要求在整個過程中進(jìn)行高水平的協(xié)作和信息共享，而新進(jìn)入者可能不熟悉整個價值鏈。“

　　圖7、汽車供應(yīng)鏈。資料：Arteris IP