电子设备的激增给制造商带来哪些挑战

乐享智能生活

当今的消费者生活在一个数字化的世界里，他们在街上行走时会查看体育比赛的比分，或跟随个人播放列表中的音乐翩翩起舞。因此，智能手机已经使我们习惯于在任何地方都能享受到用户友好的个性化环境。而这种环境也越来越多地包括我们驾驶的汽车。

电子设备无处不在

汽车制造商为满足客户需求和追赶竞争对手，在汽车上增加了大量新的电子设备。汽车包含数字仪表盘以及用于速度表、里程表、温度表和驾驶员希望看到的其他仪表的可定制显示屏。多个屏幕为驾驶员和乘客提供信息娱乐选项，以及座椅控制和照明，他们可以根据自己的喜好进行设置，只需轻轻一触即可，而无需摆弄按钮或表盘。

这只是其中一些有趣的功能。现在，新车有望提供一系列先进的安全功能，以保护驾驶员和乘客的安全。车辆在保持安全跟车距离的同时，还能在车道上保持正确的位置，声音警报伴随着挡风玻璃上闪烁的视觉警告，在紧急情况下还能自动刹车。

所有这些功能都依赖于遍布车内的传感器和设备的即时信息传输。无论是为了驾驶员的安全，还是为了舒适和方便，每项功能都有自己的线路，并封装在连接到线束的电子控制单元（ECU）中。如今的汽车通常多达150个ECU，而且随着消费者对更多功能的追捧，这一数字还会继续上升。汽车制造商和零部件制造商都在争分夺秒地跟上时代的步伐，将一切都微型化，以便在相同的空间内容纳更多的东西。

空间、能源和环境问题

电子设备的激增给制造商带来了挑战。车辆在设计之初从未考虑过要容纳如此多的线路，而工程师们已经没有足够的空间来考虑这些线路。

另一个问题是重量。如今，一条线束的重量可能超过150磅。它是汽车中第三重的部件，仅次于发动机和底盘，也是生产成本第三高的部件。

消费者在渴望电子设备的同时，也希望提高能源效率。遗憾的是，这些首选项并不相互兼容。对于使用内燃机的汽车来说，功能繁多的线束会增加阻力，降低油耗。而对于电动汽车来说，每一项新功能都有可能耗尽电池的电量，缩短行驶里程——这已经成为考虑改用电动汽车的消费者的痛点。

除了追求汽车的能源效率，消费者也越来越关注其他环境属性，如废气排放。布满电线的线束和ECU会产生更多的碳排放。在电动汽车中，这意味着电池寿命的缩短。

电子设备微型化

为了在减轻负担的同时将所有新的电子功能安装到汽车上，制造商及其供应商必须考虑采用开箱即用的解决方案。他们必须以小博大，很大限度地缩小模块和元件，同时仍能在整个汽车中快速、可靠地传输1亿行软件代码。这一点对于安全功能尤为重要，因为安全功能需要高密度引脚的连接器将信息传递到汽车的其他部分。

电子设备生产商一直与制造商和一级供应商密切合作，深入了解他们所面临的挑战，并设计出可减少空间和重量的微型元件。例如，Molex已将承载大电流的线束端子的尺寸从标准的1.5平方毫米减小到0.13平方毫米。低电流端子从0.64平方毫米减小到0.5平方毫米。

虽然这些数字看起来很小，但当您要在有限的面积内容纳越来越多元件时，这些数字加起来就会产生很大的差别。实际上，与传统系统相比，Molex莫仕的微型化连接器系统可为车内设备增加50%的电路板空间。这为OEM在电路板上集成更先进的半导体以支持扩展功能腾出了空间，同时帮助线束制造商减轻了重量：两全其美。

此外，使用更小的连接器和线缆所减轻的重量还有助于提高能效，同时减少排放。这使得电动汽车可以使用更小的电池组，并延长其续航里程——这对于希望尽可能缩短充电等待时间的买家来说是一个重要的考虑因素。

微型化连接器还使工程师能够将线缆布入以前无法布入的车内空间，让他们可以将 ECU放在更靠近其所控制的机械装置的位置，为未来应用打开新的可能性之门。

对坚固可靠的小型连接器的需求与日俱增

汽车连接器虽然小巧纤薄，但必须足够坚固，能够承受极高的温度、强烈的振动、破坏电路的湿气以及不可避免地进入底盘的灰尘和砂砾。

潮湿会导致连接器表面和内部产生冷凝水。在制造过程中，水也可能滞留在元件内部，并在温度变化后凝结。此外，不良设计、装配错误和操作员疲劳也会导致连接脱落和系统故障。

对于依赖电子设备的安全系统而言，确保可靠性从未像现在这样重要。随着制造商向第4级和第5级自动驾驶（自主）迈进，为主要系统和备用系统提供可靠的连接器将成为他们的更大责任。

未来，汽车行业还可能会出现更多的“共享出行”。两个主要共享出行平台每天的预订量已超过4,000万次。自动驾驶汽车的出现可能会为共享出行带来新的发展空间，自动驾驶汽车可以在乘客下车后短暂自动泊车，然后再驶向下一位乘客。

这一系统的效率和成本效益可能会使消费者的偏好从公共交通转向共享私人交通。届时，车辆将被不断使用，而不是整天闲置在停车场，整夜停在车道上。而这将对零部件造成更大的压力和磨损，包括至关重要的连接器。

值得庆幸的是，连接器技术的创新使连接器系统能够同时实现高可靠性和耐用性、小尺寸和简易装配：从而将制造过程中的人为错误风险降至极低。

面向未来

随着汽车在导航、安全、舒适和娱乐方面对数字化系统的依赖程度不断提高，连接器的重要性也日益凸显。要在提高灵活性和可靠性的同时使其更小更轻，并非易事。

Molex莫仕走在这些小型化设计的前沿，与制造商和一级供应商一起集思广益，打造出突破性的解决方案，例如坚固耐用的Mini50连接器，它提高了可靠性，为制造商带来更多的配置选项，并使维修变得更容易。