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Optimierung des Bordnetzes

Das Ende des Kabelsalats

4. November 2019, 10:30 Uhr | Von Reinhold Blank

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Anpassungen und Optimierungen der Konnektivität

Im Rahmen des Import-Prozesses wird die Konnektivität des Referenz-Designs eingelesen – zum Beispiel aus dem Schaltplan-Design in E3.cable oder über KBL auch aus jeglichen anderen ECAD-Systemen. Zwar handelt es sich bei der Bordnetzoptimierung meist um topologische Änderungen, doch machen diese häufig auch eine Anpassung der Konnektivität erforderlich.

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Ist die Konnektivität in einem Schaltplan verfügbar, so kann man dort dann die Änderung einfügen – zum Beispiel das Steuergerät zu einem näher gelegenen Massebolzen verbinden – und eine neue Schaltplanversion importieren. Schwieriger wird es aber, wenn die Konnektivität mittels Datei-Import wie KBL zum Beispiel aus dem Vorgänger-Design übernommen wird. Änderungen in der XML-Datenstruktur sind nicht nur kompliziert, sondern auch fehlerträchtig. Um Abhilfe zu schaffen, verfügt das Tool E3.WiringSystemLab neben der 3D-Sicht auf die Topologie noch über ein zweites Editor-Fenster, den sogenannten Connectivity Editor (Bild 6). In diesem wird die gesamte Konnektivität in Form von Baumstrukturen dargestellt.

Die »Von-Nach«-Struktur der beiden oberen Bäume – auch Trees genannt – zeigt übersichtlich die beiden Enden einer Leitung. In anderen Trees wird unter anderem die Zuordnung zu Multicore-Kabeln beziehungsweise Twisted-Pairs angezeigt sowie auch, welches elektrische Netz und Signal aufgelegt ist. Änderungen wie das Umhängen eines Drahtes auf einen anderen Masse-Kabelschuh kann auch hier in Sekunden durch eine intuitive Drag-&-Drop-Operation ausgeführt werden. Diese Art der Schaltungsmodifikation wird direkt auf dem Konnektivitäts-Datenmodell ausgeführt (Bild 7).

Um dem Anwender die Übersicht über die eingebrachten Änderungen zu ermöglichen, wurde der numerische Konnektivitäts-Editor noch um eine Visualisierungs-Komponente ergänzt. Sie stellt in Echtzeit den relevanten Ausschnitt aus der Konnektivität als automatisch generierte Schaltplansicht dar und reflektiert so auch ideal eingebrachte Änderungen.

Die gleiche Funktion des Connectivity-Editors hilft auch bei der Untersuchung von Änderungsideen, die eine Verschiebung von Funktionen zwischen verschiedenen Steuergeräten repräsentieren. Es müssen dazu lediglich die relevanten Pins eines Steuergeräte-Steckers ausgewählt und auf einen Stecker im neuen Steuergerät gezogen werden. Das Tool übernimmt alle weiteren Anpassungen wie die Berücksichtigung geänderter Steckergrößen, geändertes Routing und gegebenenfalls auch die Anpassung der Trennstellenübergänge.

Konzept-Bewertungen

Für einen Optimierungsprozess ist es sehr wichtig, kurzfristig verlässliche Ergebnisse für eine eingebrachte Design-Modifikation zu erhalten. Auch dieser Aspekt wird durch die Applikation E3.WiringSystemLab unterstützt, denn die Bewertung eines kompletten, physikalischen Bordnetzes dauert weniger als fünf Minuten. Dabei werden verschiedene Konfigurationen berücksichtigt, die über die Definition von Optionscodes als boolesche Ausdrücke an den Leitungen beschrieben sind. Üblicherweise betrachtet man für einen Optimierungsprozess eine Minimal-, eine Maximal- und ein bis zwei Volumen-Konfigurationen als Stellvertreter der zu erwartenden Kundenkonfigurationen.

Auch für die Bewertung gilt es, Schnelligkeit und eine geringe Rüstzeit zu gewährleisten. Daher wird auf eine konventionelle, sachnummern-orientierte Kalkulation verzichtet, sondern eine neuartige generische Bewertung angewendet. Auf Basis von Rechenmodellen und technischen Parametern wird dabei eine Vorhersage bezüglich Gewicht und Kosten jedes Einzelteils erstellt. Weil das zugrunde liegende Regelwerk von Kunden an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden kann, lässt sich durch diese generische Bewertung eine Genauigkeit erreichen, die einer konventionellen Kalkulation sehr nahekommt – und das zu einem Bruchteil des dafür erforderlichen Aufwands.

Die Bewertungsergebnisse werden graphisch aufbereitet und in Relation zum Referenz-Design in verschiedenen Sichten dargestellt (Bild 8). Alle Ergebnisse und Design-Daten können exportiert werden, wobei eine große Bandbreite von Exportern unterstützt wird, angefangen beim Excel-Format bis hin zu den Standardformaten KBL und VEC.

Der Autor

Reinhold Blank

Jahrgang 1960, studierte Feinwerktechnik an der FH Nürnberg (heute TH Nürnberg). Seit 1990 ist er im Bereich ECAD tätig. 1997 wechselte er zu Leoni als CAD-Leiter für den Bereich Bordnetzentwicklung. 2001 übernahm er die IT-Leitung bei der Leoni-Tochter Intedis, wo er für die toolseitige Unterstützung von rund 100 Projekten für OEMs weltweit im Bereich Bordnetzarchitektur zuständig war. Seit Mai 2014 ist Reinhold Blank als Business Director Automotive bei Zuken E3 verantwortlich für die weitere Entwicklung von spezifischen Lösungen für Automobile, Sonderfahrzeuge und andere Verkehrsmittel.