一種客戶定制化線束訂單生成及檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)

安向男

摘 要：為了滿足汽車定制化需求，同時(shí)兼顧縮短汽車線束設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本等因素的考慮，汽車線束一般采用模塊化設(shè)計(jì)方案。在樣線階段，線束廠家需要根據(jù)車輛的PR碼手工制作線束模塊清單。手工訂單不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且極易出錯(cuò)。文章提出一種訂單生成及檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，可以有效的提高訂單制作的效率，并降低出錯(cuò)率。

關(guān)鍵詞：汽車線束;模塊化設(shè)計(jì);訂單生成;訂單檢查

中圖分類號(hào)：TP315 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）10-52-03

Design of an Order Generation and Inspection System for CustomizedAutomotive Wire Harness

An Xiangnan

（?Kromberg & Schubert （Suzhou） Automotive Science & Technology Co.， Ltd. Shanghai Branch， Shanghai 201800?）

Abstract：?In order to meet the needs of automotive customization， while taking into account factors such as shortening the design cycle of automotive wiring harnesses and reducing production costs， automotive wiring harnesses generally adopt modular design solutions. At the prototype stage， the harness manufacturer needs to make a list of harness modules by hand based on the PR number of the vehicle. Not only are manual orders a waste of time， they are also extremely error-prone. This paper proposes a design scheme of order generation and inspection system， which can effectively improve the efficiency of order production and reduce the error rate.

Keywords： Wire harness; Modular design; Order generation; Order inspection

CLC NO.： TP315 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）10-52-03

前言

隨著汽車的駕駛性、舒適性、娛樂(lè)性、安全性等性能的提高，汽車電子電器設(shè)備的數(shù)量也隨之增加。汽車線束作為連接這些電子電器設(shè)備的關(guān)鍵部件，也越來(lái)越復(fù)雜。模塊化設(shè)計(jì)的汽車線束可以被低成本、高效率的進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)能夠使客戶定制化線束（KSK，德語(yǔ)Kunden-Spezifischer Kabel）的需求得到快速響應(yīng)，因此被越來(lái)越多的主機(jī)廠采用。在批量生產(chǎn)中，主機(jī)廠通過(guò)物流系統(tǒng)給供應(yīng)商發(fā)送帶有汽車線束模塊的訂單，供應(yīng)商收到主機(jī)廠的訂單配置需求后進(jìn)入后續(xù)的生產(chǎn)流程，而在樣線階段，因設(shè)計(jì)未凍結(jié)、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)不完善、物流系統(tǒng)未對(duì)接等原因，主機(jī)廠僅提供車輛的功能代碼，由線束廠手工制作模塊清單。本文提出一種手工訂單生成及檢查系統(tǒng)，可以有效的提高訂單制作的效率，并降低出錯(cuò)率。

1 汽車線束模塊化設(shè)計(jì)

線束模塊化設(shè)計(jì)就是將線束總成劃分成不同的模塊。每個(gè)模塊都作為一個(gè)變量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變量的管理，通過(guò)對(duì)模塊不同的排列組合，實(shí)現(xiàn)不同的線束功能^[1]。在線束設(shè)計(jì)時(shí)，模塊就必須被明確定義，然后再將每一個(gè)零件劃分至不同模塊之中。每個(gè)模塊包含連接器、導(dǎo)線、端子、防水塞、固定件、保險(xiǎn)絲、繼電器等線束的組成零件^[2]。而每一個(gè)零件劃分模塊的依據(jù)就是此零件所實(shí)現(xiàn)的功能。在這個(gè)過(guò)程中，功能由PR號(hào)所表示，劃分后的模塊有PR號(hào)組合來(lái)控制。

1.1 PR號(hào)

PR號(hào)是德系車所使用的技術(shù)裝備和結(jié)構(gòu)的代碼的簡(jiǎn)稱，是德語(yǔ)Prim?renNummer的縮寫，中文為“原始特征代碼”。PR號(hào)與汽車功能一一對(duì)應(yīng)，一般由字母和數(shù)字混合的三位字符構(gòu)成，其中第一或一二位為該P(yáng)R號(hào)所在族的標(biāo)志，后面為其在族內(nèi)的特征號(hào)。以表1中的前照燈PR號(hào)為例，“8I”代表前照燈功能，“Y”“U”“Z”代表更詳細(xì)的功能描述。

對(duì)于車型及其功能的描述，只需要通過(guò)PR號(hào)就能實(shí)現(xiàn)，這樣就便于主機(jī)廠內(nèi)部及各個(gè)供應(yīng)商之間的溝通。同時(shí)，通過(guò)一個(gè)明細(xì)表來(lái)表示車型的所有的配置，高中低配車配置的功能便可以一目了然，便于不同車型功能的管理。在銷售階段，銷售人員將用戶所定車的裝備和結(jié)構(gòu)定義轉(zhuǎn)化為PR號(hào)，生產(chǎn)系統(tǒng)按車的PR號(hào)組織生產(chǎn)，便于實(shí)現(xiàn)銷售、生產(chǎn)的數(shù)字化、智能化的訂單模式。

1.2 模塊劃分

模塊劃分需要考慮以下原則：首先要確保模塊覆蓋整車所有配置，特別注意的是，要考慮未來(lái)可能出現(xiàn)的功能選擇;其次每個(gè)模塊內(nèi)所含的零件要按照配置或功能劃分清晰，不能有遺漏零件或重復(fù)零件的情況出現(xiàn);最后要分析劃分出的模塊是否必要，是否冗余，需要減少并優(yōu)化模塊種類以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的模塊劃分方案^[3]。

1.2.1?模塊控制

模塊由基礎(chǔ)模塊和功能模塊組成?；A(chǔ)模塊具有唯一性，該模塊內(nèi)所有零件用于該款車的所有配置的車型?；A(chǔ)模塊一般包含BCM、保險(xiǎn)絲盒及診斷接口等通用的功能。因此基礎(chǔ)模塊一般由“L0L”PR號(hào)來(lái)控制，“L0L”即代表左舵車，也就是在中國(guó)銷售的車都要具備的功能。每輛車的PR號(hào)清單里，都有“L0L”，這就可以保證每輛車均能選到選到基礎(chǔ)模塊。功能模塊一般包括ABS模塊族、空調(diào)模塊族、前照燈模塊族、收音機(jī)模塊族等。每個(gè)功能模塊族可以根據(jù)更詳細(xì)的功能細(xì)分模塊，一個(gè)模塊可以由多個(gè)相關(guān)的PR來(lái)控制。

以大眾某車型的停車輔助線束模塊為例，說(shuō)明功能族的劃分及控制規(guī)則。該車型共有3種配置，分別為低配，中配和高配，停車輔助相關(guān)的PR號(hào)及其配置矩陣如表2所示。

為低中高配車分別劃分模塊，并確定PR碼控制方式。低配車停車輔助模塊由PR號(hào)組合“L0L+8AT+7X3+KA0”控制，中配車由PR號(hào)組合“L0L+8AR+7X3+KA1”控制，而高配車會(huì)有選裝“7X5”的情況出現(xiàn)，需要為高配車劃分2個(gè)停車輔助線束模塊，分別由“L0L+8AR+7X2+KA1”和“L0L?+8AR+7X5+KA1”控制。最終該車型停車輔助線束總有4個(gè)模塊，模塊與車型的選配關(guān)系如表3所示。

1.2.2 物料劃分

連接器和回路占汽車線束零件總重量的80%以上，也是模塊化設(shè)計(jì)中關(guān)鍵部分。物料劃分時(shí)，先將BCM、保險(xiǎn)絲盒、診斷接口、網(wǎng)關(guān)等劃分到基礎(chǔ)模塊，其他連接器則依據(jù)功能劃分到功能模塊中，例如收音機(jī)連接器劃分到收音機(jī)模塊，揚(yáng)聲器連接器劃分到揚(yáng)聲器模塊，空調(diào)調(diào)節(jié)連接器劃分到空調(diào)模塊等。連接器中有不同功能模塊的回路，一般按照孔位數(shù)進(jìn)行劃分，將連接器劃歸為孔位數(shù)多的功能模塊。

回路劃分時(shí)，根據(jù)已劃分好的連接器模塊來(lái)劃分。如果兩個(gè)基礎(chǔ)模塊內(nèi)的連接器相連，回路劃分到基礎(chǔ)模塊中;基礎(chǔ)模塊與功能模塊相連，回路劃分到功能模塊中;兩個(gè)不同功能的連接器相連，則需要判斷其從屬關(guān)系，再將回路劃分?；芈飞系亩俗雍陀耆S回路一起劃分。

保險(xiǎn)絲和繼電器用來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車電源的分配，按照供電對(duì)象的功能劃分到相應(yīng)的功能模塊中。固定件則按照其固定線束分支的從屬關(guān)系劃分，在線束主干的固定件屬于基礎(chǔ)模塊，在末端分支上的固定件，隨連接器劃分。

2 訂單生成及檢查系統(tǒng)

在生產(chǎn)階段，線束廠將收到的銷售訂單轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)需求，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為工藝需求。在生產(chǎn)部分以工藝參數(shù)和加工計(jì)劃形成生產(chǎn)計(jì)劃表，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為各種形式在生產(chǎn)車間流轉(zhuǎn)，伴隨著加工、裝配、質(zhì)檢等整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程^[4]。這一系列生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)則是模塊清單。通過(guò)對(duì)線束模塊化設(shè)計(jì)的理解與分析，設(shè)計(jì)訂單生成及檢查系統(tǒng)，

流程如圖1所示。

在樣線階段，主機(jī)廠確定功能需求，將功能需求轉(zhuǎn)化成PR清單發(fā)送給線束廠。如果是第一版PR清單，系統(tǒng)初始生成模塊清單，并檢查模塊清單的正確性。模塊漏選會(huì)影響汽車的功能，甚至功能缺失，同一功能模塊重復(fù)選裝會(huì)導(dǎo)致插接器、回路等物料重復(fù)，使線束無(wú)法裝配，所以檢查模塊是否漏選和重復(fù)是訂單生成及檢查系統(tǒng)的重要步驟。另外，在實(shí)際樣線生產(chǎn)中，主機(jī)廠會(huì)對(duì)汽車需要試驗(yàn)的功能提出變化，往往多次修正PR清單，因此對(duì)于非初始生成的模塊清單，

系統(tǒng)還需要快速的辨別出新舊模塊清單的差異點(diǎn)，以便線束廠能夠快速的進(jìn)行生產(chǎn)相應(yīng)。

3 總結(jié)

隨著客戶定制化程度的提高，汽車線束也日益復(fù)雜，因此汽車線束的模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的主機(jī)廠所采用。本文提出的訂單生成及檢查系統(tǒng)將客戶訂單制作及檢查時(shí)間縮短到幾分鐘，能夠有效的節(jié)約時(shí)間，大大的減少了人力成本。模塊漏選、重復(fù)的檢查和新舊訂單差異對(duì)比，既可以保證訂單的正確性，又能讓生產(chǎn)部門根據(jù)新舊訂單的差異，快速修改工藝文件，調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏，減少線束的返修次數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔振亞，崔廣亮.線束模塊化設(shè)計(jì)方法在商用車上的應(yīng)用[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2017（17）：6-8.

[2] 陳淳，連坡.淺談汽車線束模塊化設(shè)計(jì)[J].汽車電器，2016（07）：48-50.

[3] 李建國(guó).客戶定制的汽車線束模塊化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].汽車電器，2019?（12）：43-45.

[4] 馬京帥.汽車線束信息管理系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，2019.