为什么坚固耐用的电子产品对越野车制造商来说正变得至关重要

技术人员在约翰迪尔产品验证实验室分析电路

新型机器越来越多地采用以前只有汽车行业才有的先进显示屏，以及远程信息处理、智能控制器、电动动力系统和自动驾驶功能。

虽然很多讨论都集中在新功能上，但对于原始设备制造商 (OEM) 来说，一个更根本的问题是，这些功能背后的电子系统是否能够经受住考验。

这很重要，因为在重型应用中，电子元件对于正常运行时间、机器价值和品牌信誉越来越重要。

约翰迪尔公司 OEM 销售和业务发展主管 Jason Weishaar 表示：“过去 10 年里我看到的最大变化是，电子技术在工业机器上用于实现先进功能方面的应用日益增多。”

他特别指出自主性，并表示：“真正实现自主性的唯一途径是借助先进的计算电子设备。”

杰森·韦沙尔

然而，与此同时，人们对操作环境的期望也发生了变化。约翰迪尔公司电子制造和OEM销售总监丹·多尔蒂表示，该行业一直在不断借鉴汽车设计，从更大的界面到驾驶室内的数字功能，不一而足。

“你会看到更大的显示屏和更像汽车的信息娱乐系统，”他说，因为汽车制造商正在响应客户的期望，而这些期望远远超出了传统的非公路市场。

虽然先进的功能和不断提高的用户期望使得车载电子设备的数量不断增加，但当这些系统性能不佳时，其后果也随之加剧。

严酷的环境，更高的风险

对于原始设备制造商 (OEM) 而言，技术挑战并非仅仅在于增加电子元件的数量，而在于确保这些电子元件能够应对严苛的环境。

Dougherty 指出了“灰尘、污垢、液体渗入、极端温度波动和振动”等主要威胁。

韦沙尔补充道：“冲击。例如，装载机驶入石堆时产生的突然冲击载荷。”

在这些时刻，电子设备不仅要承受稳定的工作压力，还要承受不可预测的尖峰和波动。

这些行驶里程至关重要。乘用车通常在相对狭窄且易于理解的条件下运行，而越野设备则不然。

约翰迪尔公司位于北达科他州法戈的电子制造工厂

拆除、回收或采石作业中的机器可能会面临反复的冲击、污染、潮湿和温度波动，除非经过专门设计和测试，否则很难复制这些组合。

对韦沙尔来说，这就是加固的本质。加固型电子产品“设计用于在这些条件下运行，但至关重要的是，它们也需要在这些条件下经过验证。这才是关键。”

“这不仅仅是选择合适的组件；而是要保证整体设计的完整性，并通过测试来满足各项参数。”

多尔蒂指出，坚固性不仅仅是一个工程问题。

他说：“这不仅仅是设计能够承受这些条件的电子系统，还涉及到制造能够承受这些条件的电子系统。”

实际上，这意味着工艺控制、装配专业知识和原型到生产的一致性都会影响模块能否在实际应用中存活下来。

可靠性不仅仅体现在盒子上。

讨论中一个比较引人注目的观察结果是，电子元件本身并不总是人们认为的薄弱环节。

“从很多方面来看，这些机器上的电子元件比机械部件更耐用，”韦沙尔说。他认为，问题往往出在“互连系统——特别是线束和连接器”。

Dougherty 描述了一种他称之为“交换诊断学”的常见行业模式：更换控制器、显示器或其他模块，因为看起来是问题所在，而真正的问题却出在系统的其他地方。

丹·多尔蒂

“Swapnostics 并不能真正找到系统问题的根本原因，”他说。“很多时候，问题可能只是线束故障或其他一些系统相关问题。”

对于原始设备制造商 (OEM) 而言，这带来的影响远不止服务效率。误诊会导致不必要的零部件更换，造成保修分析方面的问题，并可能导致潜在的集成问题得不到解决。

在正常运行时间与客户收入直接挂钩的市场中，这是一个代价高昂的盲点。

实际成本问题

道尔蒂认为，围绕加固型电子产品使用的商业论点往往过于狭隘。

他指出，为了确保设备拥有最高的耐用性，原始设备制造商可能需要在优质组件和经过验证的设计上投入更多资金。然而，更重要的商业问题是，这些额外投入是否能降低设备的生命周期成本。

成本较低的模块如果现场性能不佳，一旦考虑到服务干预、正常运行时间损失、声誉损害和重复故障等因素，很快就会变得非常昂贵。

从这个意义上讲，坚固耐用的电子产品不仅仅是采购决策；它们是总体拥有成本等式的一部分。

Dougherty 表示：“如今，这个领域正在发生很多创新，尤其是在自主性方面——这些功能正被用来使机器在市场上脱颖而出。”

这再次提高了风险。如果数字化能力被用作竞争优势，那么配套电子设备的可靠性就至关重要，不容妥协。

一项功能如果在演示中运行良好，但在实际应用中却无法稳定运行，这不仅是技术问题，更是品牌问题。

合作打造全栈

约翰迪尔公司的视觉处理单元是利用机器人制造的。

这也是越来越多的原始设备制造商重新评估他们希望在内部构建多少电子技术能力的原因之一。

对于大型制造商而言，深厚的内部电子技术专长可能仍然是其核心竞争力。但对于许多中小型原始设备制造商 (OEM) 来说，情况则有所不同。Dougherty 表示，他们经常需要问自己：“我们的核心竞争力是什么？”

现代电子产品开发面临的挑战在于，它涵盖硬件、软件、验证、制造、采购和生命周期规划等各个方面。

他认为许多原始设备制造商会说“这对我们来说投资太多了，所以我们要找个好合作伙伴来做这件事。”

这项决定不再仅仅关乎产品设计，它还关乎系统集成和供应链的连续性。

Weishaar 表示，早期介入可以帮助供应商更好地了解客户的真正需求，并确保最终结果既“成本优化”又稳健可靠。

Dougherty 补充说，对于更高级的应用——尤其是在电气化和自动驾驶领域——早期合作可以带来显著优势，成功取决于确保系统在车辆开发的早期阶段“和谐运作”。

其次是供应链问题。“关键不在于拥有一个能用的东西，”韦沙尔说，“而在于拥有一个能长期有效的东西。”

近年来，随着原始设备制造商 (OEM) 面临零部件短缺和重新设计的压力，这一点变得愈发重要。Dougherty 认为，“对于这个行业而言，长期采购、选择和管理零部件的能力与电子产品本身的坚固性同等重要。”

对于设备使用寿命长达数十年的行业来说，这种长寿命理念至关重要。

Dougherty 表示，OEM 厂商需要“非常谨慎地选择零部件，并做好应对零部件过时和长期支持等现实情况的准备”。

战略设计选择

约翰迪尔动力电子制造工厂

更广泛的教训是，不应将坚固耐用的电子产品视为后期规范制定问题。

随着非公路机械的互联性增强、自动化程度提高、软件驱动程度增强，电子可靠性正逐渐成为机械战略的核心——影响正常运行时间和生命周期成本，以及原始设备制造商 (OEM) 将先进功能推向市场的信心。

重要的是，可信电子系统将日益影响机器和品牌的差异化。

“未来能够在电子领域取得成功的原始设备制造商，”多尔蒂说，“是那些能够正确执行整个技术栈的制造商。”

对于越野车制造商而言，这或许是关键所在。在为机器增添智能的竞赛中，真正的竞争优势可能并非来自于增加电子元件的数量，而是来自于确保这些电子元件足够坚固耐用，能够经受住时间的考验，赢得用户的信赖。

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本文由 KHL 内容工作室与约翰迪尔电子公司的专家合作撰写。

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所有图片均由约翰迪尔电子公司提供。

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