汽车行业“CASE”创新面临的挑战
评估线束的可靠性，设计高速通信部件
用CAE技术估算疲劳寿命
汽车行业正在经历百年一遇的范式转变。CASE (Connected, Autonomous, Shared & Services, Electric)是这一趋势的关键词。作为通用汽车零部件供应商，住友电机集团一直在为凯斯实施各种措施。本节重点介绍主要产品线束的CAE和用于连接线束的连接器。
许多线束用于汽车部件的车载布线。它们形成一个传递能量和信息的系统。它们的功能相当于人体内的神经系统和血管。可靠性评估是其中的主要问题之一。疲劳断开前的使用寿命是可靠性因素之一。值得注意的是，门线束的可靠性评估是一个主要问题，因为门线束经常以开合运动的方式移动。住友电气集团在20世纪90年代开始通过弯曲运动来估算电缆的疲劳寿命。Shigeki Shimada，大阪分析部经理，自20世纪90年代以来一直从事CAE技术的开发。
他说:“汽车制造商对可靠性的要求比2000年前后更加严格。当时，线束制造商之间开发CAE技术的竞争加剧。在估算电缆疲劳寿命的技术上，我们被竞争对手超越了。客户批评我们落后竞争对手10年。在这种情况下，ATRC将分析团队与CAE团队整合，并与负责实验和验证的住友布线系统有限公司合作，开始开发更准确的CAE。当新的CAE技术通过使用x射线CT来可视化电缆中的电线形状，并确定电缆中可能受损的位置和影响疲劳寿命的因素时，转折点出现了。”Shimada说
目前，ATRC的CAE技术在业内名列前茅，得到了汽车制造商的高度评价，这是我们的客户。
由于电动汽车的大趋势，线束正在发生变化
线束的可靠性评估非常重要，因为它直接关系到车辆的安全性。也就是说，线束在车辆使用寿命结束之前，应确保可靠性而不引起断开。住友布线系统有限公司实验评估部线束可靠性部经理Yuki Tanaka评论如下:
“最近，新车型的开发周期比以前更短了。同时，线束的弯曲耐久性要求也越来越严格。包括住友电气在内的线束制造商很难确保设计返工的时间。这就需要在设计阶段使用CAE。CAE是在模拟的基础上提前解决问题的关键。在接受订单的竞争性投标中，要求供应商使用模拟技术验证可靠性。我们将进一步推进仿真技术，培养能够使用这些技术的人员，组建一支强大的CAE团队。”
Soichiro Okumura在大阪分析部门负责CAE技术的开发，他与Shimada合作研究基于CAE的技术，以估计线束的疲劳寿命。他说，CASE的发展为线束CAE带来了一个新阶段。
“电动汽车在CASE中代表‘电动’，需要大电流。不可避免地，它们需要粗电缆。传统的汽车能量传输电缆由数十根电线组成，而电动汽车电缆由多达数千根电线组成，结构复杂。我们估计可能被损坏和断开连接的位置。这些努力还旨在建立延长电缆使用寿命的专门知识。电线以各种方式绞合和弯曲，这影响了制造过程的性能和效率。我们希望通过充分利用CAE技术，实现电动汽车所需的高可靠性电缆。”
利用CAE技术开发高速通信连接器
CASE中的“Connected”指的是“Connected cars”。从传感器获得的各种数据，包括车辆状况和车辆周围的路况，以各种方式创造价值。车载线束传输信息，实现互联互通。这里的关键点是，传输信号的频率随着通信速度和容量的增加而增加。信号的顺畅传输是实现互联互通的必要条件。隶属于CAS-EV开发推广部门互联技术开发推广部门的Masanao Yamashita一直致力于应对这一挑战
“连接器的作用是连接贯穿整个车辆的线束。在高频通信中，波长极短的电信号在极短的时间内传输。信号受到主要由连接器引起的信号路径电扰动的显著影响。它们可能会因反思而减弱，导致沟通不匹配。因此，连接器的形状必须设计以确保平滑的信号吞吐量。在此过程中使用了CAE。我们使用CAD来设计形状，并将其加载到计算机的分析软件中。然后，我们配置通信条件，并通过将分析目标分割为许多称为“网格”的小元素(这是CAE技术之一)来执行有限元分析(FEA)，以得出连接器的最佳形状。这是实现互联汽车的手段之一。”
Yamashita所从事的计算是挑战之一。在CAE中，为了表示波长较短的较高频率，网格尺寸必须越细。分析所需的计算量和处理的数据量一直在不断增加。针对下一代CAE技术的发展和系统建设，包括设备升级。
住友电气集团(Sumitomo Electric Group)在分析技术方面的努力，上面已经讨论过，只是例子。ATRC管理所有业务领域的所有产品。高超的分析技术有助于确保竞争优势。分析技术的发展是由每位研究人员的使命感驱动的，以确保产品的高可靠性，并为更好的制造运营做出贡献。住友电机将继续迎接挑战，完成使命。
