向汽车行业的变革“CASE”发起挑战～配线束可靠性评估和高速通信零部件设计～
CAE技术预测断线寿命
据说汽车行业已迎来百年一度的变革期。印证这一趋势的关键词“CASE”，由Connected（互联）、Autonomous（自动驾驶）、Shared&Services（共享与服务）与Electric（电动）这几个英文单词的首字母组成。作为综合性汽车零部件供应商，住友电工集团围绕“CASE”开展了各种举措，以下将介绍作为主力产品的配线束及与之相连的连接器的CAE解析。
配线束多用于汽车车内布线，是一种传输能源与信息的、具有类似人体神经或血管功能的传输系统。其可靠性评估已成为重大课题之一。至断线为止的配线束寿命是评估可靠性的重要因素之一。频繁开关的车门可动部位的配线束容易出问题，针对该配线束的可靠性评估是尤为重要的课题。住友电工集团于1990年代开始着手断线寿命预测模拟。从那时开始，大阪研究部部长岛田茂树便一直参与CAE解析至今。
“汽车生产商们在2000年左右对可靠性提出了更加严格的要求。同时，配线束生产商之间围绕CAE技术开发的竞争日益激烈，在断线寿命预测技术方面，住友电工远不如其他公司。客户曾严厉指出住友电工的技术已落后10年。在这样的背景下，由分析团队和CAE团队合并而成的解析研得以设立，与负责实验和检验的住友电装株式会社协作，开始着手更高精度的CAE开发。作为重大转折点，解析研确立了全新的CAE手法，例如运用X光CT实现电缆内部裸线形状可视化，找出电缆内部损伤部位和左右断线寿命的因子等。”（岛田）
现在，汽车生产商客户对住友电工的CAE技术给予高度评价，称赞其已达行业顶级水准。
电动汽车这一巨大潮流将改变配线束
人们之所以重视配线束可靠性评估，是因为它与汽车的可靠性及安全性直接相关。换言之，市场需要“在达到汽车报废年限前永不断线”这种程度的可靠性。住友电装株式会社开发实验部W/H可靠性组长田中有纪如此说到。
“近年来，新车开发周期正不断缩短。其中，人们对配线束断线耐久性的要求也变得更加严格。我们作为配线束生产商，能够返工的时间已越来越有限。因此，必须从设计阶段就开始运用CAE，通过模拟方式尽早排除问题点，这就是我们的重要职能之一。此外，竞标过程中，有的客户还会要求通过模拟技术来确认可靠性。今后，我希望在推进模拟技术不断进化的同时，培养出能熟练运用该技术的人才，构建起强大的CAE团队。”（田中）
在大阪研究部负责CAE解析的奥村宗一郎与岛田共事，二人共同研发基于CAE的配线束断线寿命预测技术，他说CASE的发展动向也让配线束的CAE迎来了全新局面。
“CASE的要素之一Electric（电动）就需要大电流。因此，其电缆必然会变成粗径。以往，车内所铺设的用于传输能源的电缆由数十根裸线构成，而电动汽车所采用的电缆的结构更为复杂，有的甚至是由数千根裸线构成。我们可通过模拟方式判断出何处受损会导致断线，同时这也确立了一种专有技术，即有助于实现电缆长寿化的专有技术。裸线的绞合方式与弯曲方式多种多样，这些方式也与性能和制造工序的效率息息相关。在实物实验存在局限性的世界中，我希望通过CAE实现具有高度可靠性的电动汽车用电缆。”（奥村）
运用CAE解析，开发高速通信连接器
“CASE”中的Connected（互联）是指，通过传感器获取车辆状态和周围路况等各种数据，打造出具备多种价值的“互联汽车”。在汽车内部传输互联信息的就是配线束。重点在于，伴随通信高速化和大容量化，流通信号已趋于高频化。要实现“互联”，就必须顺畅地传输信号。实现这一设想的是汽车事业本部互联开发推进部的山下真直。
“将车内所铺设的配线束连接在一起的零部件是连接器。在高频情况下，是在极短时间内利用极短波长的电气信号进行通信，但连接器会对信号造成不小的压力，由于反射等因素导致信号减弱，进而导致通信不匹配。这要求技术人员对连接器的形状进行设计，以确保信号能顺畅地通过其中。此时就需要用到CAE。用CAD设计形状，再用计算机上的解析软件读取该形状并设置通信条件，然后采用CAE手法之一，通过对解析对象进行网格细分并计算，进而导出连接器的最佳形状。这便是实现互联的手段之一。”（山下）
山下所进行的“计算”是课题之一。在CAE解析中，为表现波长较短的高频，需细分网格尺寸，因此解析中进行的计算量和数据量正逐年递增。在全力推进计算技术开发的同时，人们正着眼于新一代CAE解析并构建相应体制，例如设备增强等。
以上介绍的住友电工集团的解析技术相关举措仅仅是一个事例。解析研进行分析与解析的对象是所有事业领域的所有产品。出色的解析技术能确保企业的竞争优势。此外，确保产品具备高度的可靠性，为提升制造业务而做出贡献，这就是住友电工每位研究人员的使命感，正是他们的使命感促使解析技术不断进化。为达使命，挑战不息！
