汽车产业电子化

汽车产业的电子化～把握汽车产业的趋势～2目录I.汽车产业的结构III.电子化的问题与对策IV.应用实例V.相关标准II.电子化的现状和今后VI.参考资料3目录I.汽车产业的结构III.电子化的问题与对策IV.应用实例V.相关标准II.电子化的现状和今后VI.参考资料4a.行业结构的趋势国际化路线战略多样的本地化战略全球化战略竞争行动部署价值链市场战略组织管理导入标准化产品根据国别集中特定的价值链功能母公司对子公司的严格管理全球化对应国别对应导入适合当地的产品基本就是根据国别部署所有的价值链活动给予子公司最大的权限代表企业代表企业5b.汽车・零部件行业结构汽车生产厂家（最终客户）1级（系统生产厂家）2级（零部件生产厂家）3级（材料生产厂家）6c.行业结构～以丰田为例～タカニチ04年合并42.66%23.51%5.45%22.25%丰田工机23.62%22.56%06年合并22.98%9.1%7.85%46.82%丰田纺机アラコ注：数值表示的是持有股票率丰田汽车织机7d.OEM与供应商的关系（１）1级供应商（系统生产厂家）OEM（汽车生产厂家）专业生产厂家（零部件生产厂家）原来的OEM/１级供应商的共同作业多、与专业生产厂家的关系以及共同加工也是非常重要的8e.OEM与供应商的关系（2）OEM与专业生产厂家的共同作业需要尽早导入有显著进步的电子技术。判明、培育「技术的萌芽」的汽车的应用。面向汽车的应用观点非常重要。＜事例＞1.汽车用的微型电脑2.ACC用雷达（毫米波、激光）＜发展＞1.OEM＋专业厂家的「原理开发」2.＋1级供应商的「商品开发」Tier1供应商（系统生产厂家）专业厂家（零部件生产厂家）OEM(汽车生产厂家）Tier1供应商（系统生产厂家）专业厂家（零部件生产厂家）OEM(汽车生产厂家）信息提供：日产汽车9f.开发周期信息提供：东京大学21世纪COE物体制作经营研究中心发行日10目录I.汽车产业的结构III.电子化的问题与对策IV.应用实例V.相关标准II.电子化的现状和今后VI.参考资料11a.「舒适」与「安全」的追求•汽车导航•AT控制•电动窗•车头灯•雨刷•收音机现在～具体的组合方法～外部通讯系统车体控制系统近期引擎控制系统12b.「舒适」与「安全」的追求～今后实施的方针～•「舒适」与「安全」再加「健康」。•「舒适」：更加高级的空调（空气质量）管理电磁悬架装置•「安全」：酒精检查（防止酒后驾车）对步行者的安全气囊•「健康」：驾驶员、同乘人员的健康监视监视脉（心）拍、瞳孔、呼吸13c.电子零部件的增加•面向汽车行业的半导体产业的2000年的营业额只为105亿美金、2005年超过了150亿美金、预计2010年可以达到245亿美金。（年增长率为9%）•电装占车辆成本的比例2005年平均约20%2010年平均超过40%（预计）信息提供：PriceWaterhouseCoopers信息提供：日经BP141990年代现在2010年代微型计算机今后也将持续增长ECU上搭载的32比特微型计算机等微增或是不变、新搭载的系统用于控制传感器的8/16比特的微型计算机增加随着对已经存在的系统向ECU的集成将会减少・・・随着新的监视系统（传感器以及图像处理LSI的利用等）搭载新的ECU也将增加图：搭载于汽车ECU数量平稳、微型计算机继续增加今后、随搭载于汽车的ECU数量因进一步集成将会减少、又因为搭载新的系统有利于平稳、或许会微增。微型计算机除了ECU的搭载外、新的系统用于控制执行元件或传感器的新搭载部分的增加、预计将继续增加。d.电子零部件的增加ECU的数量微型计算机的数量15e.电子零部件的倾向1.小型化、功能合并例：以前分开的ABS的CPU和油压泵、现在为一体型了。2.连动化两个以上的系统各自相互作用。例：汽车导航控制系统ABSCPUABS油压泵ABS单元16f.电子零部件的趋势根据功能群的修改统一撤销与合并约60个～100个标准4群►动力消耗控制►多媒体►车体控制►安全控制图:约60个～100个ECU合并成4群丰田汽车现在正在对60个～100个的ECU进行合并、明确表明今后将统一为4群。4群为1.动力消耗2.车体控制3.多媒体4.安全控制。17小型化技术实装技术（半导体、多层基板、材料）＜现在＞ECU的安装场所＝空地＜将来＞没有空地=小型化服部（丰田汽车、第3电子技术部）、MES2005＜现在＞民生技术的追赶＜将来＞引导电子技术的小型化g.电子零部件技术的趋势18引擎直载ECU小型以及高温动作的技术Photo:MotorMagazine,No.603,2005为了减少线束与生产成本、引擎和变速器上搭载了ECU（也有浸泡在油中的车型）DENSOTechnicalReviewVol.8,No.2,2003＜新技术＞・氧化铝基板（材料开发）・高温对应半导体开发（半导体技术）・裸芯实装技术（实装技术）h.电子零部件技术的趋势照片：MercedesBenzCLS350CGI19欧美国家的材料以及零部件厂家已经开始了耐热项目HOTCARMAEDA+T124HightTemperatureElectronicsi.电子零部件技术的趋势20j.对汽车规格要求的变化05001000150020002500日本北米韓国西欧東欧その他2003年2007年2011年车种别市场残存率01020304050607080901000123456789101112使用年数残存率（％）軽トラック軽乗用車小型トラック小型乗用車バス世界范围的发展，建立生产体制与确保品质2个方面都极其重要。50％10％183％信息提供：デンソー信息提供：日经BP（丰田发表资料）～品质改造的重要性～地域别汽车台数预测21目录I.汽车产业的结构III.电子化的问题与对策IV.应用实例V.相关标准II.电子化的现状和今后VI.参考资料22a.伴随电子化的问题不同的功能开始了电子化。从电动窗和动力转向装置开始、ABS、安全气囊、燃料喷射装置、空调、节流阀、AT等对象剧增。单体的动作减少、要求各系统间的连动。由于车内LAN的原因动力增加。车辆重量、零部件数、成本增加23b.召回问题平成18年7月度リコール届出（情報：国土交通省）•4日トヨタリーフスプリング24,236台•18日トヨタセンサ268,570台•18日トヨタアースブラケット687台•18日トヨタターボ翼4,545台•25日日産サンルーフ135,402台•28日ホンダブレーキスイッチ35,419台合計468,859台24c.召回故障发生原因别件数信息提供：国土交通省2001年度～2005年度リコール分析25d.成本、零部件、降低环境负荷的策略1.ECU数量的减少1.通过功能集成使ECU由局部分散向集中发展2.通讯协议的标准化3.高密度/高性能IC的采用2.ECU安装位置的集约1.ECU需要电源。电源＝引擎2.为了保证最低限度需在当地配置3.无铅对应1.根据自主规定的无铅化（现在、汽车中使用的焊接的无铅不列入规格对象内）2.导电性粘结剂的开发・实用化为了实现必要的各种连接技术、这个连接技术的开发成为关键。26e.召回对策1.故障发生后的对应1.故障追溯以及对应⇒判断是否需要召回。1.原因调查・重要度判断2.影响度调查3.决定对应方针2.告知召回1.设计・试验（设计修理内容、是否能恢复到规定的规格的试验）2.采购/生产（采购/生产必要的零部件）3.售后服务・回收管理2.防止召回发生1.平台的模块化2.零部件的标准化3.标准化设计27汽车生产厂家电气・电子生产厂家行业的考虑最怕的就是召回。因此质量管理基准与可靠性评价极其严酷。产品的生命周期短、为了不被时代淘汰引进最先进的功能。产品的规格・耐久性（10年）・质量（无偏差）・耐热性（-40℃～150℃）・功能（高规格不要）・耐久性（3年）・质量（偏差大）・耐热性（-30℃～85℃）・功能（引入高规格）试验的条件・温度范围：　-40～+150（+180）℃・试验时间：　1,000～3,000小时・应力：　温度/湿度/循环　　　　　　　振动/结露/盐水・温度范围：　-30（55）～85（+125）℃・试验时间：　300～1,000小时・应力：　温度/湿度/循环试验的课题・确实的可靠性评价・降低试验成本・确保国际采购零部件的品质・缩短开发周期・降低试验成本・参入到汽车零部件市场～电气・电子厂家的参入～f.汽车行业特有的规格要求28g.汽车生产厂家的开发课题开发动向：－缩短开发周期－降低原价、确保质量课题：－市场上的使用环境愈加严酷。－可靠性试验跟不上开发工艺。－可靠性试验数与供给数的扩大导致成本增大今后的方向性：－提高寿命预测模拟技术（CAE的活用）－削减可靠性评价的时间（加速寿命试验的活用）－确确实实的可靠性评价29h.可靠性浴盆曲线的理想与现状现在、为了保证品质主要采取的措施就改善初期故障和偶发故障苛刻的使用环境中最重要的课题是磨耗故障初期故障偶发故障磨耗故障出厂时间目标：故障率O初期故障的低减改善活动、筛选等实装应力引起的显著化目标：故障率O改善设计和工艺适当的使用期间10年以上（车）耐久设计加速模型故障物理30目录I.汽车产业的结构III.电子化的问题与对策IV.应用实例V.相关标准II.电子化的现状和今后VI.参考资料31可靠性保障活动•客户的品质要求了解吗？•客户的使用方法和使用环境了解吗？•规格的设计符合客户的要求了吗？•对客户的要求能准确地进行评价的可靠性试验准备好了吗？•基准类、维修状态是否能满足或是可以满足市场动向了？可靠性的综合评价有关可靠性的方针目标商品计划车辆系统的企划可靠性目标的提示（市场条件的收集、分析、管理）可靠性设计试作可靠性评价可靠性审查生产部门检查制造销售售后服务故障处理购买计划下单供应商生产准备交货可靠性保证活动的审查监督32把握客户的品质的要求1.环境条件1.气象状况温度、湿度、降水量、臭氧、灰尘、日照量等2.燃料、油脂类的种类辛烷、粘性、含有物的量等2.使用者条件1.路面条件・路面的种类：柏油马路、水泥路、沙石路的凹凸・路面的维修（修复）条项、修复期间2.使用状况・不同路面的行走比率砂石路、柏油马路的行走比率等・不同交通状况的行走比率：交通堵塞、郊外路、告诉公路、山路等・不同使用目的的使用频度：购物、上班・上学、飙车、商务活动等・汽车的使用期间：车废为止的年数/行走距离、平均使用年数等33可靠性目标的设定•使用寿命的表示–用使用年数/距离以及可靠程度（或者为累计故障率）来表示几年内不希望发生故障。•表示退化的程度–用使用年数/距离的劣化水平来表示性能的劣化。好←性能水平→坏初期的目标值劣化后目标值劣化的目标值△α行走距离图3性能的劣化与可靠性目标值表1可靠性目标一览表（例）□万KM时项目代用特性可靠性目标值性34可靠性试验的体系车辆试验系统、组合的试验零部件的试验材料的试验实车的行走试验路面模拟试验加速试验自由试验环境试验（包含暴露试验）功能别加速试验功能别加速试验环境试验环境试验环境试验可靠性试验的体系（地面验证）（综合道路模拟，４轴加振动机）35今后采取的措施•降低原价1.积累数据（试验数据、市场数据（废弃车））2.导入假想试验（CAE或CFD的活用）3.新的试验方法的开发、导入（加速试验、新材料・面向机器的试验）客户的品质要求可靠性目标环境条件的把握把握市场的使用方法把握客户的行走模式行走模式的输入测定保证市场所有条件的设定输入水平以及把握频度实车再现条件与评价方法向设计标准长椅试验的评价铜鼓模拟试验预测寿命信赖试验的消减与废除温度、湿度、臭氧、灰尘加减速频度路面凹凸转方向频度输入水平时间频度36目录I.汽车产业的结构III.电子化的问题与对策IV.应用实例V.相关标准II.电子化的现状和今后VI.参考资料37a.与电装饰品有关的标准（1）•国际标准•ISO16750-2003Véhiculesroutiers--Spécificationsd‘environnementetessaisdel’équipementélec