Fortronic è uno dei principali eventi nel settore dell’elettronica di potenza. Organizzato dal 7 all’8 maggio, in parallelo con E-Tech Europe presso il centro fieristico BolognaFiere, vede la partecipazione di centinaia di espositori, tra cui le principali aziende del settore. L’evento è incentrato sugli aspetti energetici dei veicoli elettrici (EV) offrendo un’ottima opportunità per confrontarsi sui sistemi intelligenti integrati negli EV.
WIN SOURCE, azienda leader nel settore, presenta a Fortronic le sue ultime innovazioni nella tecnologia dei veicoli elettrici presso lo stand F110. Questo documento riflette le sue opinioni rispetto alla catena di approvvigionamento dei sistemi intelligenti integrati nei veicoli elettrici.
Panoramica e Contesto
Gli EV stanno crescendo rapidamente. Da una quota di mercato inferiore all’1% sulle vendite mondiali di veicoli appena 10 anni fa, la loro quota di mercato è salita al 13% nel 2022. Questo si traduce in circa 10 milioni di unità.
Tra i motivi di questa crescita ci sono le normative e la spinta alla transizione ecologica insieme agli sforzi per contrastare il riscaldamento globale e ridurre le emissioni di CO2. Anche le preferenze dei consumatori sono un fattore. Milioni di proprietari di auto vogliono fare la propria parte per combattere il riscaldamento globale.
La crescita dei veicoli elettrici è più di una semplice sostituzione dei veicoli tradizionali. Piuttosto, la tendenza rappresenta un passaggio a veicoli più connessi e intelligenti. I sistemi intelligenti integrati svolgono un ruolo cruciale in questo processo.
Oggi si pensa che le auto siano essenzialmente dei computer che hanno dei motori e dei volanti. C’è un po’ di verità in questo. Le auto sono in grado di eseguire tra le 70 e le 100 operazioni in media, comprendenti circa 200 milioni di righe di codice.
Non si tratta nemmeno di un nuovo trend. La prima auto ad avere un computer a bordo è stata la Volkswagen Maggiolino del 1968, che ne aveva bisogno per far funzionare il suo sistema di iniezione del carburante (un fatto avvenuto quattro anni prima della nascita di Elon Musk, per quanto valga…)
La crescita dei veicoli elettrici, insieme alle scoperte nell’intelligenza artificiale (IA), sta portando a un boom nei sistemi intelligenti integrati nei veicoli elettrici. Anche le auto a benzina tradizionali hanno sistemi integrati, ma gli EV sono più recenti, con maggiori potenzialità per integrare nuove tecnologie. Inoltre, la natura degli EV li rende più adatti all’uso di sistemi integrati intelligenti.
La tecnologia integrata nelle auto assume varie forme, la maggior parte delle quali si basa comunque su sensori digitali distribuiti in tutto il veicolo. Questi sensori trasmettono dati ai sistemi intelligenti, consentendo risposte rapide a cambiamenti nel motore, sulla strada, e così via. Quando funzionano correttamente, i sistemi integrati possono contribuire a migliorare le prestazioni dell’auto e rendere la guida più sicura.
Cos’è un Sistema Intelligente Integrato?
Prima di discutere della natura dei sistemi intelligenti integrati negli EV, ha senso definire il sistema integrato stesso. In termini semplici, un sistema integrato è un computer con una funzione specifica in un sistema meccanico o elettronico più ampio. Sono integrati e servono a uno scopo specifico, a differenza dei sistemi informatici autonomi disponibili per qualsiasi numero di compiti programmabili in base alle mutevoli esigenze degli utenti.
Una fotocamera digitale fornisce un esempio semplice di un sistema integrato. La fotocamera ha microprocessori e software che le consentono di scattare foto, memorizzarle, condividerle con altri dispositivi, e così via. Quel software non è destinato a svolgere nessun altro compito. I sistemi integrati possono diventare piuttosto complessi, come quelli che alimentano l’avionica in un jet passeggeri.
Un sistema integrato ha tre componenti di base:
1. Hardware, ad esempio, microprocessori con funzionalità di unità di elaborazione centrale (CPU);
2. Software, ad esempio, codice specializzato che consente al sistema di funzionare;
3. un sistema operativo (RTOS) di qualche tipo.
Questi componenti sono rilevanti ed è la catena di approvvigionamento elettronico a supportare la produzione del sistema integrato.
Sistemi Integrati Vs Sistemi Intelligenti Integrati
Il misuratore di luce elettronico di una fotocamera digitale è un sistema integrato, ma non è particolarmente intelligente. Traduce automaticamente le letture di luce in impostazioni della fotocamera. Un sistema integrato intelligente, al contrario, ha la capacità di agire in modo più dinamico in base agli input e ad altri fattori. Questo è conosciuto in generale come “intelligenza integrata”. Ad esempio, una macchina con sensori IoT potrebbe avere l’intelligenza integrata per controllare la propria salute. Potrebbe impegnarsi nell’analisi dei dati e prevedere quando sta per guastarsi e avvisare le persone che ha bisogno di manutenzione. Potrebbe anche spegnersi se “pensa” che sta per guastarsi e causare un problema a qualcuno.
Sistemi Integrati nei Veicoli
Nei veicoli elettrici, i sistemi integrati sono più di semplici computer di bordo. Agiscono come un centro di controllo intelligente che gestisce il funzionamento dei vari sistemi dell’auto. Collegano anche quei sistemi in modo che possano interagire, ad esempio, il sistema di sterzo si collega ai sensori che leggono le linee sulla strada, in modo che l’auto possa regolarsi per evitare di uscire dalla propria corsia. I sistemi integrati nei veicoli riguardano il sistema di alimentazione, le caratteristiche di guida sicura, l’intrattenimento a bordo, e altro ancora. La loro funzione principale è garantire un’esperienza di guida più efficiente, sicura e confortevole. Questi sistemi garantiscono elevate prestazioni ed efficienza dei veicoli elettrici attraverso un controllo preciso dei vari componenti del veicolo.
Gli EV avranno più Sistemi Intelligenti Integrati
I veicoli elettrici hanno più sistemi integrati rispetto ai veicoli tradizionali. Infatti, gli EV hanno il doppio del numero di chip informatici (3000) rispetto alle auto convenzionali. Ci sono diverse ragioni per questo. In primo luogo, gli EV sono una classe di auto più recente, quindi presentano le ultime tecnologie. Di conseguenza, hanno più elementi computerizzati. Anche il veicolo elettrico stesso ha più sistemi da gestire intelligentemente rispetto a un’auto a benzina. Un VE ha un pacco batterie, un sistema di ricarica, un sistema di gestione termica e un sistema di frenata rigenerativa. Le auto normali non hanno tali sistemi, quindi non hanno bisogno di computer per gestirli.
Sistemi Intelligenti Integrati: Casi d’Uso
I veicoli elettrici contengono numerosi sistemi integrati. Questi vanno dagli airbag e dall’ABS al “registro nero”, al controllo della trazione, alla visione notturna, al display head-up, ai monitor della pressione dei pneumatici, e altro ancora. Anche una radio digitale e un sistema di intrattenimento posteriore contano come sistemi integrati, così come l’accesso a Internet e il GPS. Alcuni di questi sono sistemi relativamente semplici, tuttavia. Potrebbero non utilizzare molta intelligenza.
I sistemi intelligenti integrati emergono nei veicoli elettrici in diversi casi d’uso, quali ad esempio:
• CONTROLLO del gruppo motopropulsore: I sistemi intelligenti integrati gestiscono le funzioni del motore elettrico. Traducono gli input del conducente in comandi per il motore. I risultati includono aumenti di velocità fluidi, rispetto a un’accelerazione nervosa, e un’ottima efficienza energetica.
• FRENATA RIGENERATIVA: I veicoli elettrici possono contenere sistemi di frenata rigenerativa. Questi riportano l’energia cinetica creata dal processo di frenata nel sistema energetico del veicolo. Quando un conducente preme i freni, il processo crea una spinta che si traduce in energia. Il sistema alimenta un motore elettrico utilizzando quell’energia. Altrimenti, l’energia creata dalla frenata si trasformerebbe in calore e verrebbe sprecata. La maggior parte dei sistemi di frenata rigenerativa degli EV riporta l’energia nella batteria. Il processo richiede un sistema intelligente integrato per la sua gestione.
• CONTROLLO della velocità di crociera adattativo (ACC): Questo sistema consente a un veicolo elettrico di mantenere una distanza di sicurezza tra sé e altri veicoli sulla strada. Il conducente può impostare la velocità, così come la distanza preferita tra i veicoli. L’ACC si prende cura di tutto. Quando il traffico accelera e rallenta, l’ACC aumenta o diminuisce la velocità secondo necessità.
• Ottimizzazione e miglioramento dei SISTEMI DI ALIMENTAZIONE: I sistemi intelligenti integrati consentono il controllo preciso e l’ottimizzazione del sistema di alimentazione di un EV. Fanno ciò monitorando lo stato della batteria, le prestazioni del motore e l’utilizzo dell’energia in tempo reale. Di conseguenza, il sistema integrato intelligente può migliorare l’autonomia di guida e l’efficienza di ricarica del veicolo elettrico. Può anche massimizzare la durata della batteria e ridurre i costi operativi del’EV.
I sistemi intelligenti integrati gestiscono la gestione della batteria nei veicoli elettrici. Monitorano i componenti della batteria agli ioni di litio, ottimizzando la ricarica e la scarica mentre estendono l’autonomia dell’EV e migliorano la durata della batteria. La gestione termica è un’attività adiacente gestita dai sistemi intelligenti integrati. I sistemi garantiscono che la batteria non si surriscaldi, il che è importante per la sicurezza e la longevità della batteria.
• Aggiornamento e miglioramento della SICUREZZA di guida: Utilizzando sensori IoT avanzati, così come telecamere, radar e dispositivi di rilevamento e misurazione della luce (LiDAR), i sistemi intelligenti integrati negli EV sono in grado di percepire l’ambiente esterno. Possono monitorare l’ambiente circostante e rilevare se ci sono pedoni davanti al veicolo o se un altro veicolo si sta avvicinando. Possono rilevare ostacoli sulla strada, e così via. I sistemi devono operare con estrema velocità e reagire in tempo reale agli input che potrebbero influenzare la sicurezza.
• Miglioramento dell’ESPERIENZA utente e personalizzazione: I produttori di EV si stanno concentrando sull’ottimizzazione delle esperienze di conduzione e dei passeggeri. Questo riguarda il controllo climatico all’interno del veicolo, così come le opzioni di intrattenimento. I sistemi intelligenti integrati offrono una serie di servizi di intrattenimento, navigazione e informazioni a bordo. Ad esempio, i conducenti possono approfittare di assistenti vocali intelligenti e touchscreen per creare un’esperienza automobilistica personalizzata. La guida diventa più comoda e piacevole. E, cosa importante, il veicolo si distingue competitivamente dalle auto convenzionali sul mercato. In questo modo, i sistemi intelligenti integrati aiutano i produttori di veicoli a guadagnare quote di mercato creando un’esperienza utente migliore.
I sistemi intelligenti integrati sono responsabili della comunicazione dei VE con la rete elettrica, in quello che è noto come comunicazione veicolo-griglia (V2G). Il V2G è necessario nelle situazioni in cui il veicolo elettrico si sta ricaricando, o quando può restituire energia immagazzinata alla rete. Anche l’interfaccia utente e il sistema di intrattenimento del VE si basano sui sistemi intelligenti integrati. (Per coloro che dicono che un’auto è davvero solo un sistema di intrattenimento con un motore e quattro ruote…)
L’affidabilità e la sicurezza degli EV dipendono in gran parte dai sistemi intelligenti integrati. Ad esempio, la maggior parte degli EV presenta sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS). Questi controllano funzioni come l’assistenza al mantenimento della corsia e l’evitamento degli urti. I sistemi gestiscono anche molti aspetti dei VE come “veicoli connessi”, collegando il veicolo elettrico con reti wireless e istanze di elaborazione ai margini. Questa capacità è attualmente necessaria per attività come l’auto-parcheggio automatico, ma diventerà un requisito fondamentale per i veicoli autonomi. Questo è talvolta chiamato comunicazione veicolo-con-tutto (V2X).
Le capacità V2X, alimentate dai sistemi intelligenti integrati, saranno essenziali per gli aggiornamenti via aria dei molti sistemi informatici del veicolo. Come qualsiasi altro hardware e software, i sistemi dei VE riceveranno aggiornamenti e patch di sicurezza. I sistemi intelligenti integrati li renderanno possibili, così come gestiranno i numerosi flussi di dati in entrata e in uscita dal veicolo. I sistemi consentiranno al proprietario del veicolo di evitare appuntamenti di manutenzione fisica per gli aggiornamenti digitali.
La guida autonoma è ancora in parte nel futuro delle auto a uso generale, ma man mano che diventa una capacità reale, i sistemi intelligenti integrati saranno un fattore abilitante chiave. Monitoreranno l’ambiente circostante dell’EV e faciliteranno reazioni istantanee e automatiche allo scopo di evitare collisioni e simili.
Sistemi Intelligenti Integrati e la Supply Chain
La pratica dell’industria automobilistica di installare sistemi intelligenti integrati negli EV mette pressione ai fornitori di componenti elettronici. I produttori di sistemi intelligenti integrati hanno bisogno di sensori e processori, insieme a moduli di gestione dell’alimentazione e della comunicazione, chip di memoria e display. Questo è vero nella fase finale di assemblaggio di un veicolo elettrico , così come durante il sotto-assemblaggio di numerosi componenti informatici. E li vogliono quando li vogliono: Non c’è tempo per esaurimenti delle scorte e ordini arretrati. La produzione di un veicolo è in pericolo se i sistemi intelligenti integrati non sono disponibili.
Queste dinamiche favoriscono partner della catena di approvvigionamento elettronico come WIN SOURCE, che hanno inventari di parti ampi e approfonditi. WIN SOURCE può mantenere in funzione continua i produttori di sistemi intelligenti integrati, evitando situazioni di esaurimento scorte che mettono a rischio l’intero processo di produzione di VE. In quanto principale distributore indipendente globale di componenti elettronici con oltre 24 anni di esperienza, WIN SOURCE svolge un ruolo insostituibile nell’intera catena di approvvigionamento.
l’Azienda lavora con molti dei principali produttori di veicoli elettrici del mondo e sviluppatori di sistemi intelligenti integrati per fornire soluzioni complete di componenti elettronici. La nostra linea di prodotti copre l’intera gamma di componenti chiave necessari per realizzare sistemi intelligenti integrati per EV. Abbiamo in magazzino i sensori necessari, i chip di memoria, i display e i processori, così come i moduli per la gestione dell’alimentazione e della comunicazione. Inoltre, offriamo servizi flessibili di catena di approvvigionamento e soluzioni personalizzate per aiutare i clienti a raggiungere una produzione e una gestione della catena di approvvigionamento rapide, efficienti e affidabili.
Uno dei nostri fattori di successo chiave nel servire le esigenze dei sistemi intelligenti integrati per EV è la nostra piattaforma di servizi IT proprietaria big data. Stiamo continuamente ottimizzando la nostra piattaforma di shopping online e la rete di fornitori. Allo stesso tempo, stiamo costantemente aggiornando il nostro sistema operativo interno WIN SOURCE per la catena di approvvigionamento, che include sottosistemi per vendite, approvvigionamento, logistica di magazzino e marketing per supportare la nostra catena di approvvigionamento globale. Con queste capacità e tecnologie, il nostro team consente ai clienti di ottenere l’approvvigionamento di un elenco unico di materiali (BOM) per i sistemi intelligenti integrati per veicoli elettrici. Possiamo rispondere rapidamente a situazioni di carenza e obsolescenza delle scorte, ottimizzando continuamente e riducendo i costi di produzione dell’approvvigionamento. Aiutiamo i nostri clienti a ridurre i costi e alleviare la pressione delle scorte.
Orientamenti Futuri
Le tendenze attuali suggeriscono che i sistemi intelligenti integrati diventeranno sempre più comuni nei veicoli elettrici con il passare del tempo. Le case automobilistiche che competono per i clienti innovano e creano nuovi modi per rendere la guida più divertente, sicura e confortevole. I sistemi intelligenti integrati saranno una grande parte di questa storia. Inoltre, poiché i produttori di EV competono per ottenere i conducenti delle auto tradizionali a passare agli EV, creeranno allo stesso modo nuove e interessanti comodità ed esperienze per i conducenti utilizzando sistemi intelligenti integrati.
E le preoccupazioni ambientali continueranno a guidare i cambiamenti normativi e il comportamento dei consumatori, sostenendo la crescita dei veicoli elettrici e dei sistemi intelligenti integrati.
