Hoe Rivian de bedrading met 4,2 kilometer en 44 pond verminderde

Rivian’s R1T pick-up en R1S SUV van de tweede generatie, die nog maar een paar maanden geleden werden onthuld, zullen hun kenmerkende uiterlijk behouden, met speelse koplampen en een strak exterieur. Onder de oppervlakte gebeurt de magie, met name een geheel nieuwe elektrische architectuur die volgens het merk goedkoper en gemakkelijker te onderhouden is.

Rivian senior vice-president van elektrische hardware Vidya Rajagopalan zegt dat het nieuwe elektrische systeem meer functies biedt, evenals verbeterde detectie- en computermogelijkheden. Tijdens de overgang van Gen 1 naar Gen 2 R1-voertuigen schakelde Rivian over op een zone-architectuur.

Uiteindelijk resulteert dit in een meer haalbare optie. Door de zonale aanpak wordt de totale bedradingslengte met maar liefst 2,5 kilometer verkort en kan elk R1-voertuig 44 kilo afvallen. Gewicht is van groot belang voor elektrische voertuigen, omdat het een directe correlatie heeft met de prestaties van de batterij. Bovendien claimt het bedrijf een besparing van 20 procent op materiaalkosten en een vermindering van 15 procent in de ecologische voetafdruk tussen de eerste en tweede generatie.

Dit alles is in eigen huis ontwikkeld door het hardware- en softwareteam van Rivian, wat een indrukwekkende prestatie is. De complexiteit van software is een groot probleem, en Rivian vindt manieren om zijn gouden gans als softwaregedefinieerde autofabrikant te vereenvoudigen en te vereenvoudigen.

Zone- versus domeingebaseerde architectuur

Bij basketbal leren kinderen al vroeg één-op-één verdediging. Elke speler wordt toegewezen aan een concurrent, en zij blijven als lijm bij die persoon plakken voor een effectieve dekking. Zoneverdediging vereist dat elke speler het gebied (zone) en elke aanvallende speler binnen deze parameters bewaakt. Het is een elegantere optie en vereist meer kennis van het spel.

Met behulp van een zonale benadering demonstreert Rivian zijn technologische bekwaamheid.

Toen Rivian-ingenieurs begonnen met het bouwen van de R1, ontwierpen ze een platform gebaseerd op een zogenaamde domeingebaseerde architectuur, legt Rajagopalan uit. Bij deze opstelling wordt elke softwarecategorie gekoppeld aan een stuk hardware. Elke keer dat u een deur opent, de temperatuur in de cabine verhoogt, de stoelen verplaatst, de lichten aanzet, de bedieningsmodus wijzigt en meer, kunt u verbinding maken met andere hardware. Die elektrische regeleenheden, of ECU’s, kunnen zich in het donker voortplanten als Gremlins.

een röntgenfoto van de SUV met de ECU-locaties gemarkeerd
Elke R1T en R1S is lichter in de tweede generatie dankzij een grote vermindering van het aantal elektrische besturingseenheden en bedrading. Afbeelding: Riviaan

“We hadden 17 ecu [in Gen 1], elk gewijd aan een categorie”, zegt Rajagopalan. “Andere fabrikanten kunnen tussen de 40 en 150 per voertuig hebben, afhankelijk van hoe ze werken.”

Hoewel Rivian aanzienlijk minder hardware gebruikte dan zijn concurrenten, wilden ze het systeem verbeteren. Meer ECU’s betekent in totaal meer onderdelen; bijgevolg leidt dit tot grotere kansen op mislukking.

Voor de tweede generatie voertuigen krijgen vier categorieën hun eigen ECU’s: infotainment, autonomie, voertuigtoegang, aandrijfeenheden en batterijbeheersysteem. Elke andere voertuigfunctie wordt bestuurd door slechts drie ECU’s die Rivian West, Oost en Zuid noemt. De infotainment-ECU zelf is net zo krachtig als een laptop en heeft de mogelijkheden van een smartphone.

een röntgenfoto van de SUV met de bedradingslocaties gemarkeerd
Door over te schakelen van domein- naar zonearchitectuur kon het bedrijf de complexiteit verminderen en de schaalbaarheid verbeteren. Afbeelding: Riviaan

De ECU die het autonome voertuigplatform aandrijft, is echter de krachtigste computer in de R1S- en R1T-modellen. Het systeem omvat een reeks van elf intern ontwikkelde camera’s en vijf radars die meer dan 250 biljoen operaties per seconde uitvoeren, wat volgens Rivian een toonaangevende statistiek is. Als zodanig werkt het samen met kunstmatige intelligentie, die helpt bij het identificeren en waarnemen van de wereld voor u om straatnaamborden, rijstroken, voetgangers en meer te detecteren.

Het verminderen van onderdelen verbetert de schaalbaarheid en verlaagt de kosten

Minder ECU’s resulteren ook in minder bedrading, en een ander resultaat van het weglaten van de ECU is een lager gewicht.

“Als je ECU functie voor functie aanstuurt, zul je lange draden door de hele auto laten lopen”, zegt Rajagopalan. “Als je een zonale mentaliteit hanteert, lijkt het meer op een wiel- en spaakfunctie. Consolidatie wint altijd; minder stuks verlagen de kosten en maken de productie eenvoudiger.”

Het opent ook ruimte voor schaalbaarheid, iets dat Rivian nodig heeft om te groeien.

Rajagopalan werkte voor Tesla als Senior Director of Engineering voordat hij eind 2020 bij Rivian kwam. Ze geeft nu leiding aan meer dan 400 mensen bij Rivian en is getuige geweest van de evolutie van het bedrijf. Ze zegt dat toen Rivian voor het eerst de eerste generatie van zijn R1T en R1S lanceerde, klanten dol waren op de focus van het merk op avontuur en offroad-capaciteiten. Sindsdien heeft de autofabrikant bewezen dat hij zijn productiecapaciteit kan vergroten en verbeteren.

Nu er een nieuwe joint venture met Volkswagen aan de gang is, krijgt Rivian de kans om op veel grotere schaal een gedeeld platform te bouwen. Om te beginnen zal VW 1 miljard dollar in Rivian investeren en in de loop van de tijd nog eens 4 miljard dollar. Op zijn beurt zal VW profiteren van Rivian’s softwaregedefinieerde voertuigexpertise en eigenzinnige aanpak. In de tussentijd wachten we tot de kleinere R2 en R3 debuteren naarmate Rivian vordert.