為保障質(zhì)量、安全性和可靠性,汽車(chē)行業(yè)始終如一地貫徹著嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。然而,這種對(duì)汽車(chē)安全性和可靠性的堅(jiān)定追求,也催生了對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)的迫切需要,即在芯片生命周期管理(SLM)中,使用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和分析技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)和預(yù)防半導(dǎo)體組件的故障。
預(yù)測(cè)性維護(hù)對(duì)于汽車(chē)行業(yè)至關(guān)重要。首先,預(yù)測(cè)性維護(hù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題,防止問(wèn)題惡化,避免停機(jī)造成的巨大損失,并優(yōu)化維護(hù)預(yù)算,從而降低整體成本。
其次,通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵組件和系統(tǒng),不僅可以提升車(chē)輛的可靠性,及早發(fā)現(xiàn)故障或性能下降,預(yù)防意外故障,還能提高車(chē)輛的安全性。這種持續(xù)的監(jiān)測(cè)還幫助及時(shí)響應(yīng)維護(hù)需求,最大程度減少意外故障,從而提升客戶(hù)滿(mǎn)意度。此外,預(yù)測(cè)性維護(hù)還能優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)更高效的資源分配,減少停機(jī)時(shí)間,同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況更換組件,延長(zhǎng)組件的使用壽命,減少不必要的更換。
最后,預(yù)測(cè)性維護(hù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能為制造商提供寶貴的見(jiàn)解,幫助他們識(shí)別常見(jiàn)問(wèn)題,改進(jìn)設(shè)計(jì),強(qiáng)化制造流程,提高產(chǎn)品質(zhì)量??傮w來(lái)看,預(yù)測(cè)性維護(hù)不僅能降低成本,還能提高汽車(chē)的可靠性和安全性,增加客戶(hù)滿(mǎn)意度,并推動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
浴盆曲線是可靠性工程的一個(gè)概念,可用于分析汽車(chē)組件的老化和劣化情況。它包括三個(gè)階段:早期失效階段、中間壽命階段和耗損失效階段。早期失效階段包含由于設(shè)計(jì)或制造問(wèn)題導(dǎo)致的失效,可通過(guò)測(cè)試和質(zhì)量控制加以解決。一般中間壽命階段的故障率較低且較穩(wěn)定,而耗損失效階段由于磨損、疲勞和劣化,故障率會(huì)越來(lái)越高。維護(hù)、檢查和主動(dòng)更換老化組件有助于控制耗損失效階段的失效現(xiàn)象。了解浴盆曲線有助于優(yōu)化汽車(chē)的可靠性和使用壽命。
▲?圖2上圖:傳統(tǒng)浴盆曲線;下圖:實(shí)際觀察到的曲線
本文將重點(diǎn)討論持續(xù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵組件和系統(tǒng)的重要性,強(qiáng)調(diào)芯片嵌入式監(jiān)測(cè)IP的必要性。這不僅包含測(cè)量工藝、溫度、電壓等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),還包含使用結(jié)構(gòu)化監(jiān)測(cè)來(lái)測(cè)量裕度,如路徑裕度監(jiān)測(cè)或信號(hào)完整性監(jiān)測(cè)。這是在芯片生命周期管理(SLM)中進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)或主動(dòng)維護(hù)的關(guān)鍵步驟。
ISO 26262是一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)汽車(chē)行業(yè)功能安全的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),主要側(cè)重于電氣和電子組件,為開(kāi)發(fā)安全關(guān)鍵型汽車(chē)系統(tǒng)提供了指南和要求。ISO 26262的重要性體現(xiàn)在幾個(gè)關(guān)鍵方面:
安全保障:
ISO 26262提倡在整個(gè)汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用系統(tǒng)化方法來(lái)保障安全。該標(biāo)準(zhǔn)建立了一個(gè)框架,用于識(shí)別、分析和降低與車(chē)輛潛在危害相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。遵循ISO 26262標(biāo)準(zhǔn),汽車(chē)制造商和供應(yīng)商可以確保從設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的早期階段就集成安全措施,讓行駛在道路上的汽車(chē)汽車(chē)更加安全。
遵守法律和監(jiān)管要求:
汽車(chē)制造商必須遵守各種與安全相關(guān)的法律和監(jiān)管要求。ISO 26262提供了一套廣獲認(rèn)可并行之有效的準(zhǔn)則,幫助企業(yè)順應(yīng)相關(guān)的法規(guī)要求。遵守這一標(biāo)準(zhǔn)不僅能彰顯企業(yè)對(duì)安全的不懈追求,并有助于通過(guò)監(jiān)管機(jī)構(gòu)所要求的認(rèn)證和批準(zhǔn)流程。
降低風(fēng)險(xiǎn)和減輕責(zé)任:
車(chē)輛的功能安全故障可能會(huì)造成嚴(yán)重后果,包括事故、人身傷害和死亡。ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)旨在通過(guò)系統(tǒng)化方法來(lái)識(shí)別危害、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)和緩解風(fēng)險(xiǎn),從而更大限度地降低功能安全故障的風(fēng)險(xiǎn)。此外,遵循此標(biāo)準(zhǔn)還有助于汽車(chē)廠商通過(guò)開(kāi)展盡職調(diào)查來(lái)確保產(chǎn)品安全,從而減輕潛在的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。
行業(yè)協(xié)調(diào)與合作:
ISO 26262為汽車(chē)行業(yè)各利益相關(guān)者之間的交流和合作提供了通用的語(yǔ)言和框架,促進(jìn)了汽車(chē)制造商、供應(yīng)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間就安全相關(guān)信息和知識(shí)展開(kāi)交流。在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用一致的標(biāo)準(zhǔn),可促進(jìn)提高互操作性、協(xié)調(diào)性和透明度,改善安全措施和共享最佳實(shí)踐。
客戶(hù)信心和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力:
遵守ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)有助于增強(qiáng)客戶(hù)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品的信心。消費(fèi)者越來(lái)越重視安全問(wèn)題,符合ISO 26262要求的車(chē)輛可以給消費(fèi)者樹(shù)立更安全、更可靠的品牌形象。此外,遵守ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)更可為汽車(chē)廠商贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),凸顯其對(duì)于卓越質(zhì)量、安全及持續(xù)改進(jìn)的堅(jiān)定承諾。
考慮到國(guó)際ISO26262管理機(jī)構(gòu)提出的具體要求,新思科技遵循以下封裝要求。
▲?圖3新思科技汽車(chē)IP封裝產(chǎn)品
目前,新思科技為臺(tái)積公司7nm和5nm節(jié)點(diǎn)提供的所有汽車(chē)監(jiān)測(cè)IP均符合車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到或超過(guò)了汽車(chē)電子委員會(huì)(AEC)規(guī)定的要求。有關(guān)測(cè)試方法和條件的詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱文件AEC-Q100《組件應(yīng)力測(cè)試認(rèn)證》。
▲ 圖4新思科技AG要求:降低風(fēng)險(xiǎn)并加快汽車(chē)SoC認(rèn)證
綜上所述,相關(guān)認(rèn)證可保障汽車(chē)行業(yè)的功能安全表現(xiàn),有助于促進(jìn)采用系統(tǒng)化方法管控風(fēng)險(xiǎn),遵守法規(guī)要求,推動(dòng)行業(yè)利益相關(guān)者開(kāi)展合作。通過(guò)遵循ISO 26262標(biāo)準(zhǔn),汽車(chē)廠商可以提高產(chǎn)品安全性、減輕責(zé)任風(fēng)險(xiǎn),并贏得客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的信任。