Teslas nya patentansökan US20190217794 visar hur företaget tänker lösa kabeldragningen i sina framtida bilar.
Elon Musk har förut, i samband med produktionsstarten av Tesla Model 3 klagat på att största problemet som hindrade robotiseringen av monteringen av bilarna var att robotarna kunde inte koppla ihop kablar. Det som är lätt för en mänsklig montör, att ta tag i två dinglande kablar och snäppa ihop dem, visade sig vara oerhört svårt för robotar att utföra. Elon Musk fick överge sina visioner om “alien dreadnought” helrobotiserade monteringslinor och fick acceptera mycket mer inslag av manuell montering längs produktionslinan.
Redan för två år sedan avslöjade dock han att inför lanseringen av Teslas nästa bil Model Y tänker de designa om hela bilens kablage.
I moderna bilar finns det uppemot 3 kilometer kablar som löper kors och tvärs i bilarna. Från batteriet till de olika knapparna och sedan vidare till fönsterhissar, elektroniska lås, högtalare, kameror, med mera.
Tesla jobbade hårt med att minska kablaget i sin Model 3 till hälften, varje Tesla Model 3 har “endast” 1.5 km kablar. Minskningen av kablaget beror till en viss del på att de slapp dra kablar till massa knappar och reglage – så gott som allt sköts via den enorma mittskärmen.
Men med Model Y vill Tesla gå ett steg längre: bilen kommer endast ha 100 meter kablage.
Tesla kommer byta ut all kablage i bilen till en enda databuss som löper runt karossen. Databussen kommer förutom en höghastighets databuss även innehålla strömförsörjning. Istället för att dra separata kablar till de olika komponenterna kommer allt kopplas till en och samma databuss.
Enklast att demonstrera skillnaden är kablaget till dörrarna. Istället för att behöva dra egna kablar från karossen till fönsterhissen, högtalarna i dörren, låset och knapparna dras en enda kabel från karossen till dörren. I dörren finns sedan en enhet som tar emot signalerna från databussen och styr fönsterhissen och låset. Även ljudet till högtalarna kommer som digitala signaler i databussen och det är kontrollern i dörren som matar ljudet till högtalarna. På detta sätt minskas behövlig kablage till en bråkdel.
Även andra biltillverkare har genom åren använt databussar för att minska på kablaget, alla moderna bilar har idag så kallad CAN-buss som förmedlar digitala signaler mellan olika delsystem i bilarna. På så sätt minskas kablaget. CAN-bussen har dock inte tillräcklig bandbredd för att skicka ljud till högtalarna eller bilder från backkameror. Det finns även problem med att strömförsörja komponenterna så länge bilens batteri är på endast 12 volt.
Teslas patent berättar inte vilket slags dataprotokoll som kommer användas till att överföra data i kablarna, men troligtvis blir det samma Ethernet som till exempel datorer använder – Teslas bilar har redan idag Ethernet nätverkskablar i sig för dataöverföring mellan bilens olika datorer. För att lösa strömförsörjningen väntas Tesla gå över till 36 eller 48 volt matningsspänning.
Inte nog med att Tesla vill byta ut kablaget i sina bilar till databuss – de har även återuppfunnit själva kabeln. Istället för sladdriga ledningar skissar patentet på styva kablar som robotar lättare kan hantera. Dessa kablar kommer inte hänga lösa på monteringsbandet utan kommer sticka ut från delarna på avsedda ställen så robothänderna lättare kan hitta dem, gripa tag i dem och koppla ihop dem. Patentet visar många olika kontakt-lösningar varav vissa även verkar tålas att vridas som gångjärn.
Första bilen som förväntas ha nya kabelsystemet blir kommande mini-SUV-en Tesla Model Y. Nya kabeln är en förutsättning för att kunna komma upp i de produktionsvolymer Elon Musk siktar på, och för att kunna få ner priset. De styva kablarna väcker åter drömmen om helrobotiserade monteringslinor som går i övermänsklig takt.
Databussen ger även en viss redundans som är eftertraktad för självkörande bilar. Tesla tänker sig att datakabeln ska göra ett komplett loop i bilen. Om det då tex blir ett kabelbrott på vänster sida kan datat från säg bakre kameran fortfarande levereras till självkörande datorn via datakabeln på bilens högersida.
Vi får hoppas att Tesla testar deras nyuppfunna kablar och kontakter riktigt riktigt ordentligt – vi som är tillräckligt gamla kommer fortfarande ihåg vilka problem och barnsjukdomar vissa bilar med CAN buss hade när de kom i början av 00-talet.
TCS två år sedan: Model Y på egen plattform
Redan i maj 2017 när Elon Musk avslöjade Model Y kommande revolutionerande kablage gick vi igenom hur datakablar fungerar i bilar och vad Teslas nytänk innebär.
“Databussen ger även en viss redundans som är eftertraktad för trådlösa bilar” vad menar du med trådlösa bilar Tibor?
Sedan att kabeln sitter på ett förutbestämt ställe på resp del och blir lätt för en robot att greppa är väl en sak men någon ska ju sätta den på rätt ställe ifrån början också, är tanken att man så att säga skjuter det manuella arbetet ifrån huvud produktionslinan till en förmontering?
Trådlösa bilar är sånt som hjärnlösa skribenter kör sent på natten när de skriver sina artiklar 😉 Jag menade självkörande, rättat. Tack!
I och med att kabeln är stel kan den också förmonteras av robotar. Plockas och läggas på plats som vilken annan plastdetalj som helst.
En intressant sak med Teslas uppfinning är att dagens sladdriga sladdar måste hela tiden fästas i karossen och andra delar med kabelclips så inte sladden rör på sig när bilen sen åker. Dels för att inte låta och dels för att inte slitas. Med stela kablar slipper man alla kabelclips också, kabeln kommer ju inte röra på sig.
Jag har bara lite erfarenhet av kablage till bilar och ett stort problem för mig var leveranstiden på en förändring, 18 veckor. Kan den bli bättre också?
Långa ledtider vid nyutveckling och förändringar är ett gissel i många företag. Om Elon Musk hade accepterat dessa ledtiderna hade Tesla ännu inte lanserat modell S.
Jag tror alltså att det handlar om att företagsledningen måste skaffa sig en annan instälning till denna typ av ledtider än de har idag.