WINDROSE ELECTRIC
מו"פ ותיעוש

מה דירוג רכב באמת אומר

הביטוי מופיע כל הזמן, אבל הוא אינו הסמכה אחת — הוא ארבע נפרדות. הבלבול ביניהן מוביל למסקנות מסוג «השבב הזה מדורג לרכב, אז הוא יכול לקבל את החלטת הבלימה». הוא לא יכול.

מבוא הנדסי
4
הסמכות נפרדות
−40°C
רצפת הטמפרטורה לרכב
1000h
בדיקת חיים בחום גבוה
10–15yr
התחייבות אספקה
1/36
צירופים המגיעים ל-ASIL-D
99%
כיסוי תקלות ב-ASIL-D
01

לא תג אחד — חבילת הסמכות

כששבב מכונה «מדורג לרכב», ייתכן שהטענה מכסה רק אחד מארבעת הדברים שלהלן.

ראשון

טווח טמפרטורה

החלון שבין קור לחום שבו הוא עדיין פועל כשורה.

AEC-Q100 Grade 0/1/2/3
שני

אמינות

אלפי שעות של הזדקנות, מחזורי חום, רעידות ולחות.

AEC-Q100 / Q101 / Q200
שלישי

ייצור ואספקה

תרבות אפס-פגמים, עקיבות אצווה, הודעה על שינויים, זמינות לעשר שנים.

IATF 16949 / PPAP
רביעי

בטיחות תפקודית

האם המערכת מסוגלת להכיל את התוצאות כשהרכיב כושל.

ISO 26262 ASIL

השניים המבולבלים ביותר הם השני והרביעי.

AEC-Q100 עונה על «האם הוא ייכשל?» ISO 26262 עונה על «מה קורה כשהוא נכשל?» אלו הסמכות נפרדות לחלוטין. שבב יכול לעבור את AEC-Q100 במלואו ולא לשאת שום יכולת ASIL.

02

ראשון — טמפרטורה

הקונקרטי מבין הארבעה. הדרגות נבדלות רק בכמות החום שהרכיב שורד — משום שמיקום ההתקנה ברכב קובע במה עליו לעמוד.

−40°C 0°C 85°C 105°C 125°C 150°C ← קר יותר חם יותר → Commercial 0 to 70°C Industrial −40 to 85°C AEC-Q100 AUTOMOTIVE Grade 3 −40 to 85°C Grade 2 −40 to 105°C Grade 1 −40 to 125°C Grade 0 −40 to 150°C
השוו את Grade 3 מול Industrial. טווח הטמפרטורה זהה לחלוטין — שניהם −40 עד +85 °C — ובכל זאת הם אינם שקולים. ההבדל אינו בטמפרטורה אלא בפריט השני: כמה קשות הבדיקות, וכמה נמוך חייב שיעור התקלות. «תעשייתי = Grade 3 לרכב» היא טעות נפוצה ויקרה.

מיקומים שונים ברכב מטילים עומסי חום שונים מאוד:

−40 °C

חורף נורדי

85 °C

בתוך התא

125 °C

תא המנוע

150 °C

בסמוך למערכת ההנעה

מקרה אמיתי. מסמך תכן של ספק ציין רכיב כ«לא מדורג לרכב, אך מוגדר ל-−30 עד +85 °C». נראה בקושי מספיק — עד שנזכרים שהרכב הזה נמסר לצפון אירופה ושדרישת הרכב היא −40 עד +85 °C.

עשר המעלות האלה אינן מרווח ביטחון. הן קובעות אם המשאית מניעה בחורף נורווגי. ומעבר לכך, הרכיב אינו מגיע אפילו ל-Grade 3, הדרגה הנמוכה ביותר לרכב — שרצפתה היא בדיוק −40 °C.

03

שני — האם הוא ייכשל מוקדם?

זהו עיקרו של AEC-Q100: יותר מארבעים בדיקות עומס, אלפי שעות, מאות דגימות. המטרה היא לחלץ בתוך חודשים פגמים שהיו מתגלים רק בשנה העשירית.

עומס סביבתי
  • 1000 ש' חיי הפעלה בחום גבוה
  • 1000 ש' הטיית חום-לחות
  • 1000 מחזורי טמפרטורה
שלמות המארז
  • שלמות רגליים ויכולת הלחמה
  • רמת רגישות ללחות
  • מידות פיזיות, חתך רוחב
אמינות ברמת השבבון
  • נדידה אלקטרונית
  • שלמות תחמוצת השער
  • הזרקת נשאים חמים
חשמלי וסינון
  • פריקה אלקטרוסטטית
  • נעילת מצב
  • שיעור שגיאות רכות

מה מקבלים כשהוא עובר? התחייבות לשיעור תקלות — בדרך כלל ב-PPM (חלקים למיליון) או ב-FIT (תקלות למיליארד שעות) — ודוחות בדיקה בני מעקב.

רכיבים צרכניים מדלגים על רוב זה, או מריצים רק מקצת הבדיקות. «זה עובד» ו«זה עדיין עובד בעוד עשר שנים» הן טענות שונות. טלפון מוחלף אחרי שנתיים; משאית נוסעת חמש-עשרה שנה.

04

שלישי — ייצור ואספקה

המוזנח מבין הארבעה, והקשה ביותר עבור רכב מסחרי עם חיי שירות של חמש-עשרה שנה.

מחזור חיי שבב צרכני
מופסק לאחר כשנתיים-שלוש
התחייבות אספקה לרכב
10–15 שנה
ספקי רכב חייבים גם להפעיל PCN (הודעה על שינוי תהליך) ו-EOL (הודעה על סוף חיים): שום שינוי בתהליך, בחומר או באתר הייצור אינו יכול להיעשות בשקט. לכך מתווספים IATF 16949, אישור ייצור PPAP ועקיבות ברמת אצווה.

בפשטות: רכיב צרכני עלול לצאת מייצור בעוד המשאית שלנו עדיין באחריות. זה אומר שאין חלקי חילוף, או שצריך לתכנן מחדש את הלוח. ותכנון מחדש פירושו הסמכה מחדש.

05

רביעי — בטיחות תפקודית היא שאלה אחרת לגמרי

שלושת הראשונים שואלים כמה טוב השבב. הרביעי שואל מה קורה לאנשים כשהוא נכשל.

AEC-Q100

האם הוא ייכשל?

אמינות. מפחיתה את ההסתברות לכשל. בודקת את הרכיב עצמו — הזדקנות, טמפרטורה, רעידות, פריקה אלקטרוסטטית.

ISO 26262 · ASIL

ומה אם כן?

בטיחות תפקודית. מנהלת את התוצאה של הכשל. בודקת את המערכת כולה — האם יש נתיב שני שמבחין בכך, והאם המערכת יכולה להגיע למצב בטוח?

ASIL אינו דירוג איכות. הוא מחושב מתוך המפגע. ISO 26262 מנקד שלושה ממדים:

S · חומרה
עד כמה נפגעים קשה
S0 – S3
×
E · חשיפה
באיזו תדירות המצב מתרחש
E0 – E4
×
C · שליטה
האם הנהג עוד יכול להציל
C0 – C3
ASIL
הרמה הנגזרת
QM · A · B · C · D
QM
A
B
C
D
ניהול איכות רגיל מספיקהמחמיר ביותר

מדוע כל כך הרבה צירופים מתכנסים לחמש רמות בלבד

ל-S יש שלושה ערכים שמישים, ל-E ארבעה, ל-C שלושה. כלומר 36 צירופים — לא מספר אינסופי. ושלושים ושישה אלה מניבים חמש תוצאות בלבד, משום שהטבלה ב-ISO 26262 מתנהגת כחיבור פשוט: נקדו את S, E ו-C ב-1, 2, 3 (ו-E עד 4), חברו, וקראו את הרמה.

S1 · פציעה קלה
C1
C2
C3
E1
QM
QM
QM
E2
QM
QM
QM
E3
QM
QM
A
E4
QM
A
B
S2 · פציעה קשה
C1
C2
C3
E1
QM
QM
QM
E2
QM
QM
A
E3
QM
A
B
E4
A
B
C
S3 · מסכן חיים / קטלני
C1
C2
C3
E1
QM
QM
A
E2
QM
A
B
E3
A
B
C
E4
B
C
D
18 תאים QM 8 תאים ASIL-A 6 תאים ASIL-B 3 תאים ASIL-C 1 תא ASIL-D

מתוך 36 צירופים, בדיוק אחד מגיע ל-ASIL-D: S3 × E4 × C3. הנזק החמור ביותר, במצב הנהיגה השכיח ביותר, ללא דרך שבה הנהג יכול להציל. שלושת הממדים חייבים להיות במקסימום בו-זמנית. מחצית הטבלה — 18 תאים — אינה דורשת תהליך בטיחות תפקודית כלל.

ויש רק חמש רמות משום ש-ASIL אינו מתאר סיכון במדויק — הוא מחליט כמה עבודה צריך לעשות. כל רמה גוררת עמה מערך שלם של דרישות פיתוח: יעדי כיסוי, שיטות אימות, עצמאות תהליכית, חומרת lockstep. עם 36 רמות התקן היה בלתי שמיש. זהו סרגל גס במכוון.

מה מפריד בין ASIL-B ל-ASIL-D:

מדדASIL-BASIL-D
מדד תקלה חד-נקודתית≥ 90 %≥ 99 %
מדד תקלה סמויה≥ 60 %≥ 90 %
שיעור כשל חומרה אקראי< 10⁻⁷ / שעה< 10⁻⁸ / שעהמחמיר פי עשרה
ארכיטקטורת חומרהליבה בודדת עם watchdog מספיקה בדרך כללליבות lockstep נדרשות בדרך כלל
עצמאות תהליכיתמקלהסקירה, ביקורת והערכה עצמאיות

מהי ליבת lockstep? שתי ליבות מעבד מריצות את אותו קוד בסנכרון בעוד החומרה משווה את שתי התוצאות בזמן אמת. אי-התאמה מטופלת מיד כתקלה. זהו האמצעי היעיל ביותר לתפוס כשלי חומרה אקראיים — ולכן רמות ASIL גבוהות כמעט אינן מוותרות עליו.

הגעה ל-ASIL-D ללא lockstep מחייבת פיצוי באמצעות בדיקות עצמיות תוכנתיות נרחבות וחישוב עודף: יקר, וקשה גם לנמק מול השירות הטכני.

06

כל צירוף — ומה נוחת בו

הדוגמאות שלהלן להמחשה, לא כנורמה. ASIL הוא תכונה של מפגע מסוים, לא של סוג רכיב — אותה פונקציה עשויה לנחות בתא אחר בניתוח המפגעים של יצרן אחר.

ASIL-D — צירוף אחד

S × E × Cסכוםפונקציות אופייניות
S3 × E4 × C310כשל היגוי כוח חשמלי · בלימה לא מכוונת של ESC / EBS · פריסת כרית אוויר שלא לצורך · האצה מלאה לא מכוונת (ניטור בטיחות מומנט) · בלימת AEB לא מכוונת · היגוי וbrake-by-wireנזק קטלני במצב הנהיגה השכיח ביותר, ללא דרך שבה הנהג יכול להציל.

ASIL-C — שלושה צירופים

S × E × Cסכוםפונקציות אופייניות
S2 × E4 × C39שינוי חד בסיוע ההיגוי בנהיגה רגילה (ירידה, לא אובדן)
S3 × E3 × C39מצבר מתח גבוה אינו מתנתק לאחר תאונה · אובדן בידוד מתח גבוה
S3 × E4 × C29אובדן חלקי של כוח הבלימה בנהיגה רגילה (מעגלים אחרים עדיין זמינים)

ASIL-C נדיר בפועל — רוב הצוותים מתכננים ישר ל-D, או משתמשים בפירוק ASIL.

ASIL-B — שישה צירופים

S × E × Cסכוםפונקציות אופייניות
S1 × E4 × C38כשל פנסי אחור וגבול — חשיפה מתמדת, והנהג אינו רואה את פנסיו האחוריים
S2 × E3 × C38כשל מוחלט של פנסי החזית — אין תאורה בלילה
S2 × E4 × C28כשל פנס בלימה — הרכב מאחור אינו יודע שאתם בולמים
S3 × E2 × C38היעדר ניטור בידוד מתח גבוה — סיכון התחשמלות שאדם אינו יכול לחוש
S3 × E3 × C28האצה לא מכוונת מבקרת שיוט או ACC
S3 × E4 × C18אובדן הנעה בנהיגה רגילה — הרכב עדיין יכול לגלוש לשוליים

בדרך כלל ASIL-B גם: תצוגת המהירות בלוח המחוונים, ניטור לחץ אוויר בצמיגים, ושכבת התפיסה של מערכות מכ"ם ומצלמה.

ASIL-A — שמונה צירופים

S × E × Cסכוםפונקציות אופייניות
S1 × E3 × C37מצלמת הרוורס נעלמת — התנגשות במהירות נמוכה בעת תמרון
S1 × E4 × C27תאורה פנימית נתקעת דלוקה ופוגמת בראיית לילה
S2 × E2 × C37כשל מוחלט של המגבים בגשם — אובדן ראות קדימה
S2 × E3 × C27כשל פנס חזית אחד
S2 × E4 × C17שגיאת קריאת מד מהירות — הנהג עדיין יכול להעריך מהירות מהתנועה ומההילוך
S3 × E1 × C37אובדן התרעת בריחה תרמית בתנאי הפעלה נדירים
S3 × E2 × C27תקלת תיאום בלימת נגרר בתנאים מסוימים
S3 × E3 × C17אובדן הנעה בחשיפה בינונית — הרכב יכול לעצור בצד

QM — שמונה-עשר צירופים

חומרהצירופיםפונקציות אופייניות
S1 · תשעה תאיםE1C1 · E1C2 · E1C3
E2C1 · E2C2 · E2C3
E3C1 · E3C2 · E4C1
תאורת תא מטען, חימום מושבים, מנורות קריאה, מנגנון מניעת צביטה בחלון, וילון גג, מפוח מיזוג, חימום מראות, בהירות לוח המחוונים.יחידת המולטימדיה, הניווט, Bluetooth, טעינה אלחוטית ותאורת אווירה — כולם ברצועה הזו.
S2 · שישה תאיםE1C1 · E1C2 · E1C3
E2C1 · E2C2 · E3C1
בריחת כוונון מושב בתנאים נדירים, תקלות תאורת נגרר, כשל מגבים במהירות נמוכה (המהירות הגבוהה זמינה), תקלת סיוע זינוק בעלייה, אי-התרעה על לחץ אוויר בצמיגים
S3 · שלושה תאיםE1C1 · E1C2 · E2C1מפגעים בחומרה קטלנית בתנאים נדירים שהנהג שולט בהם במלואם; תקלות הנעה בחשיפה נמוכה הניתנות להכלה בבלימה

שלוש חוקיות ששווה להפנים.

השליטה היא המנוף החזק ביותר. שגיאת מד מהירות ב-S2 × E4 × C1 היא ASIL-A; כשל פנס בלימה ב-S2 × E4 × C2 הוא ASIL-B. אותה חומרה, אותה חשיפה — ההבדל הוא רק אם הנהג יכול להבחין ולפצות.

החומרה לבדה אינה קובעת דבר. S3 מופיע ב-QM (שלושה תאים), ב-A (שלושה), ב-B (שלושה), ב-C (שניים) וב-D (אחד) — לאורך כל הסולם. קטלני אינו שקול ל-ASIL גבוה.

רק מקסימום בכל שלושת הצירים מגיע ל-D. S3 × E4 × C3 הוא התא היחיד. לכן יש כל כך מעט פריטי ASIL-D ברכב: היגוי, בלימה, כריות אוויר, ניטור בטיחות מומנט — וכמעט לא מעבר לכך.

ביישום על בלימת חירום אוטומטית, האסימטריה היא כל הטיעון.

בלימה לא מכוונת — בלימה כשאסור — נוחתת על S3 × E4 × C3. זהו התא היחיד, כלומר ASIL-D.

אי-בלימה — היעדר בלימה כשצריך — נוחתת סביב S3 × E3–E4 × C1, כלומר ASIL-A או B. קו הבסיס הוא משאית ללא AEB: תמיד הונח שהנהג יבלום בעצמו.

כל דרישת ASIL-D במערכת AEB קיימת כדי למנוע בלימה שאסור שתקרה — לא כדי להבטיח בלימה שצריכה לקרות.

07

ארבעת הממדים ניצבים זה לזה

כל צירוף אפשרי. ידיעת אחד מהארבעה אינה אומרת דבר על האחרים.

שבבטמפרטורהאמינותבטיחות תפקודיתמתאים להחלטת בלימת AEB?
SoC צרכני0 to 70 °Cללא AEC-Q100ללא ASILלא
SoC תעשייתי−40 to 85 °Cללא AEC-Q100ללא ASILלאטמפרטורה בלבד; דבר מלבדה
SoC מוסמך לרכב−40 to 105 °CGrade 2ייתכן שעדיין איןתפיסה בלבדלא החלטת הבטיחות
בקר בטיחות, ASIL-B−40 to 125 °CGrade 1ASIL-B, ללא lockstepדורש נימוק נוסף
בקר בטיחות, ASIL-D−40 to 125 °CGrade 1ASIL-D, ליבות lockstepכן

השורה השלישית היא המלכודת. «אנחנו משתמשים בגרסה המוסמכת לרכב» נשמע מרגיע, אך המשפט עונה רק על טמפרטורה ואמינות. הוא אינו אומר דבר על בטיחות תפקודית.

08

מה לשאול כששומעים «דירוג רכב»

על טמפרטורה

איזו דרגת AEC-Q100? בקשו את התעודה עצמה, המציגה את מספר החלק המדויק ואת הדרגה.

על אמינות

האם יש תעודת AEC-Q100? «תוכנן לפי תקני רכב» ו«הוסמך לפיהם» הן טענות שונות.

על בטיחות תפקודית

איזה ASIL? עם lockstep או בלי? דרשו תעודה ברמת המוצר — תעודת תהליך אינה נחשבת.

על אספקה

לכמה שנות אספקה מתחייבים? האם יש מאחוריה משמעת PCN ו-EOL?

שלוש טענות נפוצות, ומה הן באמת אומרות:

  • «שלנו הוא פתרון מדורג לרכב.» בדרך כלל מכסה טמפרטורה בלבד. אינו אומר אם עבר AEC-Q100, ואינו אומר דבר על ASIL.
  • «אנחנו מוסמכי ASIL-D.» שאלו אם מדובר ברמת המוצר או ברמת התהליך / מערכת הניהול. השנייה מוכיחה שלחברה יש תהליך פיתוח, לא שהמוצר הזה בטוח.
  • «לשבב הזה יש גרסה לרכב.» קיומה של גרסה אינו זהה לכך שזו הגרסה שאנחנו קונים. בקשו את מספר החלק המדויק, לא את שם המשפחה.