A következő generációs járműarchitektúrák tervezése – kihívás vagy lehetőség?

A gépjárművek folyamatosan változnak, amióta csak az első Ford T Model 1908-ban legördült a gyártósorról. Az első időkben elég volt, ha az autó képes volt eljuttatni az embereket és termékeket A-ból B-be. A konkurencia növekvő nyomása azonban az életstílus és a nagyfokú testreszabhatóság felé mozdította a fogyasztói reklámok üzenetét. A változás folyamatossá vált az elmúlt legalább ötven évben, néha a biztonság, máskor a tömegből való kitűnés vagy a technológia szabta meg az irányt.

Akárcsak a repülőgépiparban, a modern autózásban is egyre inkább megjelenik a fly-by-wire megközelítés, vagyis a számítógép vezérelte működés, tovább inspirálva az autóipar technológiai innovációit. Nem csoda, hogy mára már guruló adatközpontokként tekintünk a gépjárművekre. A járművek következő generációinak architektúrája a szoftveres vezérléstől a csatlakoztathatóságon keresztül, a felhőalapú és perifériális számítási képességekig mind azt a képzetet keltik, mintha egy nagy, kerekeken guruló számítógépben utaznánk.
Az autóipar számára az innováció folyamatos és gyakran egyéb fejlesztésekkel együtt halad előre. Például a hálózatok egyre komolyabb térnyerése a járműveken belül zónás architektúrák kialakításához vezetett, ami a funkcionalitás növelése ellenére is egyre kisebb kábelezési igénnyel jár.
De vajon mit hoz a jövő? Milyen problémákkal és kihívásokkal kell szembesülniük az autógyártóknak, mérnököknek és rendszertervezőknek a következő években?
A technológiának az iparágra és a döntéshozatali folyamatokra gyakorolt hatásáról, hogy jobb képet kaphassunk, a Mouser Electronics a Molex-szel együtt a témában végzett felmérésében 30 országból több mint 500 autóipari szakembert, érdekeltet és technológiai szakértőt kérdezett meg. A „Data Centre on Wheels” elnevezésű felmérés eredményei betekintés nyújtanak a legfontosabb trendekbe, kihívásokba és döntésekbe, amikkel az autóiparnak szembe kell néznie a következő generációs járművek tervezése és előállítása során.

Képességek és időzítés

A felmérés első kérdésköre (1. ábra) arra kérte a válaszadókat, hogy gondolják át, milyen funkciók és képességek jelenhetnek meg a gépjárművekben, és ezek mikor válhatnak szériafelszereltséggé.

1. ábra Milyen járműfunkciók válhatnak elérhetővé a „guruló adatközpontokban”, és mikorra várható, hogy ezek alapfelszereltségként megjelenjenek az új járművekben? (Forrás: Molex & Mouser)

 
A lista élén a járművek vezérlésére használható okostelefonos alkalmazás végzett, amiről a megkérdezettek fele gondolja, hogy már öt éven belül realitássá válhat. (Tegyük hozzá, hogy egyes vezető márkák platformjain már ma is vezérelhetők a járművek egyes funkciói applikáción keresztül.) Egy másik igen érdekes szempont az előfizetéses üzleti modellek várható térnyerése, amivel a gyártók bizonyos funkciók elérését szabályozhatják. A technológia már rendelkezésre áll, de végső soron a vásárlókon fog múlni, hogy mennyire válnak eladhatóvá a gyártók előfizetéses értékesítési modelljei.
A magas szinten autonóm (IV. szint) és a teljesen autonóm (V. szint) járművek megjelenését már évek óta várják, az iparág pedig lassan, de folyamatosan halad ezen célok felé. Az autonóm működés megvalósításához számos képesség és technológia megbízható együttműködése szükséges, ezért az autóipar előtt sokkal komolyabb feladatok állnak, mint pusztán a technológiai megoldások biztosítása. Mindeközben a biztosítási, pénzügyi és társadalmi hatásokkal is meg kell küzdeni. Mint az a 2. ábrán látható, a válaszadók 27%-a úgy gondolja, hogy az eladott új járművek fele 10 éven belül IV. szintű autonómiával fog rendelkezni, 15% szerint pedig ugyanezen idő alatt már az V. szint is realitás lehet.

2. ábra Mit gondol, mennyi időn belül lesz az eladott új autók fele (50%-a) IV., illetve V. szintű autonóm jármű? (Forrás: Molex & Mouser)

Megalapozó technológiák

A válaszadókat megkérdezték arról is, mely digitális technológiák voltak hatással a járművek tervezésére az elmúlt öt évben (3. ábra), és mire számítanak a következő öt évben. Szignifikáns fejlődés volt tapasztalható a járműhálózatok terén, beleértve a legújabban elfogadott szabványokat, a hálózatépítés hangsúlya azonban a járműveken kívülre kerül.

3. ábra Tapasztalatai szerint mely digitális technológiák voltak leginkább hatással a járművek kialakítására és a vezetési élményre az elmúlt öt évben, és melyek lesznek ezek a következő öt évben? Maximum három választ jelöljön meg (Forrás: Molex & Mouser)

A válaszadók úgy látják, hogy a felhőalapú számítástechnika, a mesterséges intelligenciával, gépi tanulással és a kezelőfelületek magával ragadó átalakulásával együtt számítanak a jövő kulcsfontosságú alaptechnológiáinak.

Akadályok és kihívások

A következő generációs gépjárművek valóságos melegágyai a technológiai újításoknak; azonban azzal is mindenki tisztában van, hogy egyetlen technológia bevezetése (különösen ennyi egymással összefüggő rendszer esetében) sem zajlik le problémamentesen, ahogy az a 4. ábrán látható. A válaszadók kétszer annyi kihívást látnak a szoftverfejlesztéssel, mint a hardverek kialakításával kapcsolatban.

4. ábra Véleménye szerint mi jelent majd nagyobb technológiai kihívást a „guruló adatközpontok” építése során? Azt a választ jelölje meg, amelyikre inkább illik (Forrás: Molex & Mouser)

 
Az iparág előtt viszont nem csak technológiai jellegű kihívások állnak. A következő generációs járművek értékesítésének várható sikere mellett megjelenik néhány egyéb tényező is (5. ábra), mint például a fogyasztók félelme az autonóm járművektől, az utakhoz elengedhetetlen V2X/V2C-infrastrukúra kialakításához szükséges beruházási igények és a gépjármű-kereskedők bevételkieséstől való félelme miatti ellenállása.

5. ábra Milyen problémák megoldása jelenti a legnagyobb kihívást az iparág számára a „guruló adatközpontok” építése során? (Forrás: Molex & Mouser)

 
Az elektronikai ipart jelenleg sújtó félvezetőhiány mellett talán nem meglepő, hogy az ellátási láncokkal kapcsolatos problémák igen előkelő helyen végeztek (6. ábra). Bár a félvezetők és az egyéb fontos elektronikai alkatrészek magas helyezést szereztek, a válaszadókat mégis az elektromos járművekhez szükséges akkumulátorok és a gyártásukhoz szükséges nyersanyagokkal kapcsolatos problémák aggasztották leginkább.

6. ábra Mit gondol, a „guruló adatközpontok” jövőbeli gyártásának ellátásláncában milyen technológiával kapcsolatos ellátási hiányok okozhatnak leginkább komoly problémákat? (Forrás: Molex & Mouser)

A „guruló adatközpontok” tervezése – a következő generációs járművek lehetősége

A válaszadók több mint 94%-a úgy gondolja, hogy a következő generációs járművekben és a „guruló adatközpont” megközelítésben igen komoly lehetőségek rejlenek. Ennek a célnak az elérése meglehetősen kitett a különböző digitális technológiák rendelkezésre állásának, és komoly együttműködést igényel az OEM-ek, a beszállítók és alvállalkozók között. Az iparág elé továbbra is számos tényező állít kihívásokat, amelyek közül a megkérdezettek az adatvédelmet, a biztonságot, a technológiaváltást és a vállalati kultúrát emelték ki (7. ábra).

7. ábra A válaszadókat arra kérték, hogy jelöljék meg, mennyire értenek egyet ezzel a három állítással (Forrás: Molex & Mouser)

 
Mindhárom kérdésre meglehetősen hasonló válaszok születtek. Az a várakozás, hogy a hardver és a szoftver egyaránt gyakori változtatásokat igényel majd (minden bizonnyal új funkciók beépítése és a népszerű fogyasztói technológiákkal való együttműködés javítása érdekében) aggályos kérdéseket vet fel vállalati IT-beszállítók és az autóipar kultúrája közötti eltérések kapcsán. Ezek egyike a robusztus adatvédelmi és biztonsági rendszerek kialakításának megközelítése, aminek terén a válaszadók 75%-a szerint bőven lenne javítani való.

Szerző: Mark Patrick – Mouser Electronics

A teljes „Data Centre on Wheels” beszámoló elérhető:
https://experience.molex.com/webfoo/wp-content/uploads/2022/03/data-center-on-wheels-survey-report-molex.pdf

Mouser Electronics
Hivatalos forgalmazó
www.mouser.com
Kövessen bennünket Twitteren:
https://twitter.com/MouserElecEU