汽車線束設(shè)計(jì)軟件及中線CAD應(yīng)用簡(jiǎn)介

鄭劍 袁文佳

摘 要：在中國汽車高速增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下，尤其是自主品牌汽車如吉利、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、比亞迪、奇瑞等的快速崛起，中國汽車線束行業(yè)也是風(fēng)云乍起，線束企業(yè)數(shù)量和規(guī)模得到迅猛的發(fā)展，形成了近千家汽車一級(jí)、二級(jí)線束配套企業(yè)，年產(chǎn)值近千億人民幣的龐大市場(chǎng)。汽車線束是連接各個(gè)電子設(shè)備、電器的重要元件，負(fù)責(zé)整車信號(hào)傳遞和電能傳輸，是汽車內(nèi)部的神經(jīng)和脈絡(luò)，在汽車內(nèi)部發(fā)揮著十分重要的作用。據(jù)中國線束研究報(bào)告數(shù)據(jù)，線束規(guī)模2017年達(dá)到969.7億。

關(guān)鍵詞：線束設(shè)計(jì)軟件;中線CAD應(yīng)用;汽車線束

1 線束軟件的應(yīng)用

隨著汽車功能的增加和信息技術(shù)的普及，對(duì)汽車線束的設(shè)計(jì)與制造帶來了較大的挑戰(zhàn)。最初期的純手工線束圖紙繪制和簡(jiǎn)單的利用AutoCAD類計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，已不能滿足線束設(shè)計(jì)與制造的要求和效率，中國除上千家線束企業(yè)外，有約200家主機(jī)廠、造車新勢(shì)力和汽車設(shè)計(jì)公司，都有自己的線束設(shè)計(jì)能力。就其研發(fā)能力而言，合資企業(yè)一般有自己的線束開發(fā)軟件，自主企業(yè)采取合作或購買現(xiàn)有的設(shè)計(jì)軟件，目前，國內(nèi)外主機(jī)廠和大多數(shù)的線束制造企業(yè)已普遍使用專業(yè)的線束設(shè)計(jì)（CAD）與線束工藝軟件（CAPP）進(jìn)行線束的開發(fā)設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)。

1.1 國外線束軟件介紹

早在20世紀(jì)90年代，國外很多主機(jī)廠與線束廠就全面采用了先進(jìn)的電氣化設(shè)計(jì)平臺(tái)，使用專業(yè)軟件進(jìn)行線束開發(fā)與生產(chǎn)，在2D方面，主要應(yīng)用的軟件有CHS、E3、Eb、vesys等，在3D方面有CATIA，UG、Pro/e等，這些軟件的應(yīng)用，使得工程設(shè)計(jì)水平和研制效率得到了巨大的提高，同時(shí)也降低了相應(yīng)的成本。這類軟件優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的積累、發(fā)展與優(yōu)化，在應(yīng)用方面已經(jīng)比較成熟穩(wěn)定，同時(shí)，不同軟件之間有接口對(duì)接功能，能完成數(shù)據(jù)通信。比如CHS提供與CATIA的對(duì)接服務(wù)，CHS完成的原理和線束能自動(dòng)抽取信息，完成線束圖紙。這類軟件的缺點(diǎn)是對(duì)數(shù)據(jù)庫的依賴極高、功能模塊繁雜，且相互制約，對(duì)應(yīng)用軟件的技術(shù)團(tuán)隊(duì)人員數(shù)量和能力要求都比較高，導(dǎo)致開發(fā)成本很高。

1.2 國內(nèi)線束軟件介紹

國內(nèi)汽車廠在電氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用方面起步較晚，設(shè)計(jì)模式從2000年以前的手工圖版+丁字尺繪圖;到2000年左右開始使用AutoCAD繪制原理圖、二維線束圖、二維裝配圖;到2003年以后使用CHS、E3、CATIA、UG等平臺(tái)軟件。但受設(shè)計(jì)思想與相應(yīng)人才等方面的制約，大部分企業(yè)僅能對(duì)平臺(tái)或軟件的個(gè)別模塊功能熟練應(yīng)用，無法發(fā)揮平臺(tái)和軟件的整體優(yōu)勢(shì);另外，國外的線束軟件價(jià)格較高，動(dòng)輒十幾、幾十萬一個(gè)點(diǎn)，很多中小企業(yè)無法承受，種種原因，使得我國的汽車線束設(shè)計(jì)開發(fā)及生產(chǎn)制造在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)處于較低水平。

國外線束軟件在國內(nèi)又“水土不服”，國內(nèi)傳統(tǒng)的汽車線束設(shè)計(jì)手段又無法滿足汽車線束行業(yè)的發(fā)展，基于這些情況，20年代初期開始，國內(nèi)部分主機(jī)廠及線束廠開始向軟件公司定制適應(yīng)我國汽車線束設(shè)計(jì)及制造的軟件，但最終因?yàn)槎€束的不懂軟件，懂軟件的不懂線束;加之線束和設(shè)計(jì)軟件開發(fā)費(fèi)用較低，開發(fā)難度較大，真正有實(shí)力的軟件企業(yè)不愿參與，使得定制開發(fā)的軟件質(zhì)量參差不齊;目前，產(chǎn)品能被市場(chǎng)認(rèn)可并以開發(fā)線束軟件為主業(yè)的線束軟件公司所剩無幾，僅有陜西西安的中線軟件、河南鄭州的澤泰軟件、北京洛中的Joydrive Harness等少數(shù)幾家線束軟件企業(yè)堅(jiān)持了下來。

2 中線CAD應(yīng)用簡(jiǎn)介

2.1 在線束設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

中線CAD在線束設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要集中在原理圖繪制、三維數(shù)模轉(zhuǎn)二維圖紙、多配置設(shè)置和二維線束圖紙繪制方面，如圖1所示。

在原理圖繪制方面，通過萬能電器屬性塊定義功能和數(shù)據(jù)庫電器模塊參數(shù)化的管理，可快速定義電器及引腳屬性，通過自動(dòng)連線功能，可對(duì)電氣系統(tǒng)關(guān)聯(lián)匹配的引腳進(jìn)行快速連線，完成原理圖紙的快速、標(biāo)準(zhǔn)繪制，同時(shí)也可以將參數(shù)化的原理圖回路信息和pin腳定義一鍵遷移到線束二維圖中，并形成相互校對(duì)的閉環(huán)設(shè)計(jì)。

在三維數(shù)模轉(zhuǎn)二維圖紙方面，用戶在CATIA中將線束3D數(shù)模按要求繪制好以后，一鍵可在CAD中展開二維線束布局分支圖，再通過分支調(diào)整、匹配連接器和扎帶、卡扣等定位件后，一條完整的線束二維圖紙基本就完成了。三維數(shù)模轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)與2D圖紙數(shù)據(jù)100%匹配。

在多配置設(shè)置方面，通過多配置工具，能便捷地對(duì)多配置及分配置進(jìn)行增刪改查，高效地完成多配置圖紙繪制、修改、查看，分配置圖紙生成、輸出，多配置與分配置雙向更新等功能。

二維線束圖紙繪制方面，結(jié)合中線連接器數(shù)據(jù)庫，可快速地完成連接器插入，回路插入、分支繪制等功能，繪制完成后，還可對(duì)回路進(jìn)行錯(cuò)誤檢查。

總之，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用中線CAD，可更加高效、標(biāo)準(zhǔn)地完成圖紙繪制。

2.2 中線CAD在線束制造方面的應(yīng)用

中線CAD在線束制造方面的應(yīng)用主要集中在各種工藝數(shù)據(jù)和看板的快速輸出，如下圖所示：

通過中線CAD，可快速、準(zhǔn)確地導(dǎo)出物料BOM表，裁線工藝卡、接線表、短路工藝卡、打卡圖、預(yù)裝圖等線束生產(chǎn)所需工藝數(shù)據(jù)表格與圖紙;在工裝板圖紙輔助繪制方面，通過中線CAD，可快速生成1：1工裝板圖紙，并可在工裝板上遷移顯示護(hù)套名稱、護(hù)套圖形、護(hù)套圖片和護(hù)套電線回路，自動(dòng)生成治具、公差帶、包扎方式等內(nèi)容，工裝板圖紙上的線束分支角度，治具（鋼叉）位置、護(hù)套位置等可以方便靈活地進(jìn)行位置、角度調(diào)節(jié)，從而生成符合最優(yōu)化生產(chǎn)的工裝板。

3 結(jié)語

軟件的發(fā)展總體上是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型，行業(yè)的特性和發(fā)展決定了軟件的方向。隨著汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)加劇和消費(fèi)者對(duì)汽車消費(fèi)的個(gè)性化需求凸顯，車企開發(fā)周期將進(jìn)一步縮短，數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)配置的多配置車型將會(huì)出現(xiàn)，車企的降本壓力、時(shí)間壓力等都會(huì)傳導(dǎo)給線束設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，這些都會(huì)給線束開發(fā)與生產(chǎn)帶來巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是線束軟件發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]QC/T 29106-2014.汽車電線束技術(shù)條件[S].