可制造性設(shè)計(jì)在汽車線束開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

聶波琳

摘要：在汽車線束開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用可制造性設(shè)計(jì)可以有效降低汽車線束設(shè)計(jì)制造的復(fù)雜度，節(jié)約制造成本。對(duì)此，就可制造性設(shè)計(jì)在汽車線束中的應(yīng)用展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：汽車；線束；可制造性；DFM

中圖分類號(hào)：U46；TN402 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－6835（2014）09－0016－02

復(fù)雜工藝的產(chǎn)品制造流程通常需要事先設(shè)計(jì)。要做到敏捷化制造，就需要在前期的設(shè)計(jì)中考慮諸如制造設(shè)備能力和人機(jī)工程等諸多運(yùn)營(yíng)要求，進(jìn)行可制造性設(shè)計(jì)DFM（Design For Manufacturability）。

1可制造性設(shè)計(jì)發(fā)展概述

20世紀(jì)80年代初期，由于可制造性設(shè)計(jì)使得設(shè)計(jì)到制造的轉(zhuǎn)變更為順利，所以其工具和方法盛行。有了可制造性設(shè)計(jì)，對(duì)汽車線束設(shè)計(jì)方案的評(píng)估就不再僅僅是產(chǎn)品性能和客戶需求這些實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)考慮它們對(duì)制造流程的影響?？芍圃煨栽O(shè)計(jì)從本質(zhì)上說(shuō)就是一系列必須被遵守的有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)則（比如壓接導(dǎo)線要求截面積≥3 mm），它確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和已有的生產(chǎn)制造能力互相兼容。此外，可制造性設(shè)計(jì)也用于降低汽車線束設(shè)計(jì)制造的復(fù)雜度。例如，盡量消除彎曲環(huán)繞，以節(jié)省材料和勞動(dòng)力；評(píng)估盡量使用更寬的膠帶或更窄的膠帶設(shè)計(jì)，以減少勞動(dòng)力和材料成本或在生產(chǎn)中不會(huì)有棘手的實(shí)施角度等。

為了使可制造性設(shè)計(jì)方法發(fā)揮作用，必須詳細(xì)了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)施生產(chǎn)（或服務(wù)）方法之間的關(guān)系，結(jié)合全球線束制造指導(dǎo)，來(lái)減少潛在的問(wèn)題和結(jié)構(gòu)成本（勞動(dòng)力和材料成本）。實(shí)踐證明，這一投資產(chǎn)出回報(bào)高于1∶10.同時(shí)，公司要詳細(xì)了解流程，并制作詳細(xì)的產(chǎn)品說(shuō)明書，專注于簡(jiǎn)化產(chǎn)品生產(chǎn)流程的研究。

2可制造性設(shè)計(jì)在汽車線束設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原理

線束設(shè)計(jì)時(shí)，盡量消除彎曲環(huán)繞，以節(jié)省材料和勞動(dòng)力。雖然有時(shí)做起來(lái)比較困難，但我們依然應(yīng)當(dāng)設(shè)法減少導(dǎo)線規(guī)格。當(dāng)有多種規(guī)格的線連到同一塑件時(shí)，我們要考慮能不能減少線的規(guī)格，最好選用同一規(guī)格；盡量使用壓接，并頭壓接線的規(guī)格相同，減少總裝混線的危險(xiǎn)。雖然對(duì)較大截面積的線來(lái)說(shuō)，同一規(guī)格會(huì)產(chǎn)生較大的成本，但相對(duì)于減少預(yù)設(shè)置成本和避免潛在的混線成本來(lái)說(shuō)，總的成本優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的。該原理同樣適用于鍍金和非鍍金端子。

圖1A方案和B方案示例

選擇合適的壓接點(diǎn)，以減少線的用量和輸送，列舉A，B兩種方案，如圖1所示。A方案選用了5 000 mm線，而B方案只用了3 000 mm線。同時(shí)，A方案需要更多的人力，會(huì)產(chǎn)生服務(wù)和材料處理的問(wèn)題；而B則較少。雖然采用相同的材料，但按B方案生產(chǎn)的成本要比A方案低。

在某些情況下，根據(jù)分支的長(zhǎng)度，超聲波壓接要比雙線壓接更經(jīng)濟(jì)。如果效果不明顯，需要對(duì)雙線壓接點(diǎn)進(jìn)行人工和材料方面的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。當(dāng)選擇雙線壓接時(shí)，要考慮端子打結(jié)的問(wèn)題。如果一個(gè)雙線壓接有兩個(gè)不易打結(jié)端子和一個(gè)易打結(jié)端子，那么盡可能選擇易打結(jié)端，以減少看板放在流水線旁的刀片型物料架上的打結(jié)問(wèn)題，節(jié)省材料用量。盡可能消除導(dǎo)線上的條紋和標(biāo)示，因?yàn)檫@些標(biāo)示會(huì)增加材料成本。在相同的板上，不同的零件號(hào)盡量用相同的線。

對(duì)于線束覆蓋部分，盡可能選用間隔纏繞代替覆蓋纏繞。評(píng)估使用的覆蓋主要有波紋管覆蓋和膠帶覆蓋。一般情況下，如果指定使用波紋管且不需要耐磨保護(hù)時(shí)，膠帶覆蓋較便宜。對(duì)分支出口較多或短波紋管要求較多時(shí)，選用小管徑的波紋管，保證不露線，但由于管徑太小會(huì)增加操作難度，進(jìn)而抵消了因此節(jié)省的材料費(fèi)。用點(diǎn)膠帶代替覆蓋纏繞，評(píng)估用卡釘條代替單個(gè)卡釘?shù)目尚行裕ù藭r(shí)分支必須在板上布置成直線）。盡可能使標(biāo)識(shí)性膠帶起到某些功能性的作用，比如代替點(diǎn)膠帶等。當(dāng)點(diǎn)膠帶只用于地址標(biāo)識(shí)時(shí)，考慮在導(dǎo)線上做標(biāo)識(shí)點(diǎn)來(lái)代替點(diǎn)膠帶，膠帶種類要盡量小。為了減少勞動(dòng)力和材料成本，評(píng)估盡量使用更寬的膠帶或更窄的膠帶，盡量讓分支出口為開(kāi)放式，避免封閉式，以節(jié)省材料和人工。此外，考慮用卡環(huán)或點(diǎn)膠帶代替波紋管鎖。

對(duì)其他通用部分，合并出口。對(duì)有問(wèn)題的元件，盡可能尋找替換件或從設(shè)計(jì)上進(jìn)行改善。與車體上的設(shè)備連接的塑件替換的難度較大，可以替換內(nèi)部連接件。

3結(jié)束語(yǔ)

以上論述可作為我們尋找潛在的汽車線束產(chǎn)品設(shè)計(jì)改善的指南，從產(chǎn)品成本和功能的角度來(lái)看，線束設(shè)計(jì)的改善空間還很大，工業(yè)工程師正不斷地尋找機(jī)會(huì)。在某些情況下，我們要求更改并得到客戶同意的能力有限，但我們要盡量尋找節(jié)省的機(jī)會(huì)。由于有一定的經(jīng)濟(jì)利益，有些更改即使目前不能得到客戶的同意，將來(lái)也有可能獲得客戶的同意。當(dāng)然，有些改善是不用更新圖紙或得到客戶同意的。

參考文獻(xiàn)

［1］鮮飛.面向電子裝聯(lián)的PCB可制造性設(shè)計(jì)［J］.電子測(cè)試，2008（01）.

［2］王凡，劉春艷.可制造性規(guī)則的數(shù)字化描述和規(guī)則庫(kù)構(gòu)建［J］.電子工藝技術(shù)，2011（01）.

〔編輯：李玨〕

Design for Manufacturing in the Automotive Wiring Harness Development Application

Nie Bolin

Abstract: In the automotive wiring harness development, application design for manufacturing automotive wiring harness design can effectively reduce manufacturing complexity, saving manufacturing costs. In this regard, we can design for manufacturing applications in the automotive wiring harness to start on.

Key words: auto; harness; manufacturability; DFM