叉車車架線束設(shè)計的降成本

趙 龍，曾龍修，李 偉，崔慎兆

（山東柳工叉車有限公司，山東 臨沂 276000）

1 引言

隨著原材料價格上漲、通貨膨脹以及行業(yè)競爭加劇等因素的影響，各個行業(yè)都在面臨降本增效的問題。然而成本降低往往會導致產(chǎn)品品質(zhì)的下降，這是客戶不能夠接受的，也是企業(yè)持續(xù)發(fā)展要避免出現(xiàn)的情況。那么，降低成本、保證品質(zhì)，同時實現(xiàn)效益的增長，就成為企業(yè)亟待解決的首要難題。

車架線束作為叉車電器元件的重要組成，如同人體的血管和神經(jīng)一樣，起著連通叉車各個電器部件的作用。同時，車架線束的成本也在叉車電器元件占有很大的比重，因此，車架線束的降成本對于造車成本的降低發(fā)揮了很大的作用。

本文主要從材料的選擇和車架線束的設(shè)計等方向，為車架線束的降成本提供了具體實施方法。

2 降成本設(shè)計

2.1 國產(chǎn)化

最近幾年，隨著國內(nèi)廠商在研發(fā)能力、工藝管控、生產(chǎn)制造技術(shù)等方面的進步，國產(chǎn)件和進口件的差距在逐步縮小。

以插接器為例，常見的兩芯插件基本以進口件AMP（安普）和TE（泰科）為主，同時，其品質(zhì)和性能也得到了市場的驗證和認可。同樣，進口插件的價格也是所有類別中最高的，這也給企業(yè)降成本帶來了難度。前幾年，雖然國內(nèi)做插接器的廠家也有很多，但普遍存在外觀變形、材料劣質(zhì)、品質(zhì)不穩(wěn)定等狀況，這也使國產(chǎn)插接器在口碑和銷量上受到了影響。

近年來，隨著以天海為代表的國內(nèi)插接器廠商的崛起，國產(chǎn)插接件不論是在IP等級、阻燃等級，還是在適用線徑范圍、額定電流方面，都做到了和進口件同樣級別的水準。同時，國產(chǎn)插接件在價格上比進口件更有優(yōu)勢。例如：進口件282080-1（泰科）防護等級為IP67，價格為RMB 4元左右，同樣防護等級的國產(chǎn)件DJ7021-1.5-21（天海）價格要便宜1～2元左右，價格優(yōu)勢也比較明顯，如圖1所示。

圖1 插接件

研究市場不難發(fā)現(xiàn)，以杭叉和柳叉為代表的國產(chǎn)叉車品牌，都在推廣國產(chǎn)插接件在工程用車上的普及。在保證性能的同時，實現(xiàn)了成本的降低，這對企業(yè)來說是個很好控制成本的選擇。

2.2 耗材的合理應(yīng)用

絕緣膠帶完全纏繞改為間隔纏繞

車架線束根據(jù)安裝位置的不同，防塵、防水、耐高溫、耐腐蝕等的要求是不一樣的。比如在離發(fā)動機近的位置，對線束防護材料的耐高溫性能要求就高。對于沒有機罩和側(cè)罩保護的區(qū)域，線束的防護材料就要求有一定的防塵和防水性能。其他沒有特定要求的區(qū)域，線束外面只做基本的防護就可以。

車架線束由于線路多、分支多的特點，一般是先用絕緣膠帶纏繞，外面根據(jù)線徑選擇對應(yīng)口徑的波紋管保護。在線束外面用絕緣膠帶完全纏繞固然可以對線束起到很好的保護作用，但是所有位置都選擇完全纏繞的方式對耗材是一種很大的浪費。而且在防塵、防水等級低的位置，也沒有必要應(yīng)用完全纏繞的方式。通過對線束走向的合理布局，區(qū)分開完全纏繞（圖2）和間隔纏繞（圖3）的不同位置，可以最大程度上節(jié)省膠帶的使用，降低線束的制造成本。

圖2 膠帶全纏

圖3 膠帶間隔纏

波紋管成卷購買

波紋管和膠帶一樣，作為線束包裹最常用的材料之一，其使用量在車架線束上也很大。由于只采購對應(yīng)長度的波紋管成本高、運輸不便、易損壞，現(xiàn)在大多數(shù)線束廠都會選擇成卷購買，廠內(nèi)根據(jù)需要截取相應(yīng)長度的做法。這樣不僅減少了運輸費用，而且材料成本更低。成卷波紋管如圖4所示，分段波紋管如圖5所示。

圖4 成卷波紋管

圖5 分段波紋管

2.3 設(shè)計的優(yōu)化

分支的優(yōu)化

相距較近的兩個簡單分支合并為一個分支，為線束的實際生產(chǎn)提供了便利，減小了線束制作的難度，同時節(jié)省了工時和人工，成本相應(yīng)減少。分支優(yōu)化對比如圖6所示。

圖6 分支優(yōu)化對比圖

布局的優(yōu)化

1）OPS功能實現(xiàn)的優(yōu)化

造車企業(yè)除了推出主流車型以外，往往會根據(jù)客戶的需求，進行差異化的定制。比如一般客戶會選擇OPS功能，但是OPS有普通OPS和澳洲OPS之分。普通OPS功能只要檢測到駕駛員坐在座椅上，就可以啟動車輛。澳洲OPS則需要駕駛員坐在座椅上和系安全帶兩個動作都完成，才可以啟動車輛。

由于普通OPS應(yīng)用廣泛、市場需求量大，所以在線束設(shè)計時可按標配進行布局。澳洲OPS屬于部分客戶的特定需求，因此，在設(shè)計中會做選配處理。也就是預留出對應(yīng)的插接口，在有澳洲OPS訂單的情況下，通過一根過渡線對接實現(xiàn)。這種設(shè)計避免了不常用配置留出很長一段線，造成做線成本的增加，同時給車內(nèi)布線造成困難。圖7為預留對應(yīng)的插接口及線束位置分布圖。

圖7 預留對應(yīng)的插接口及線束位置分布

2）喇叭位置的優(yōu)化（圖8）

圖8 喇叭位置的優(yōu)化對比圖

發(fā)動機ECU附近的線束支路多，而且繼電器、ECU、喇叭等電器元件集中在一起，容易造成電磁干擾。線路優(yōu)化設(shè)計可以把喇叭移到車架左前方的空曠位置，這樣可以使喇叭支路在主線束上的路徑更短，減少了電線的使用。同時，這個設(shè)計變更使電器元件在車架的整個布局更合理，避免了線束同一位置分出過多分支，減小了線束實際制作的難度。

2.4 元件選型的優(yōu)化

1）熔斷絲的選型

熔斷絲由原來的中號熔斷絲換成小號熔斷絲，相應(yīng)的熔斷絲座也換成小號，不影響功能的前提下，可以實現(xiàn)成本的降低。例如圖9所示：常用的5A熔斷絲有ATS 5（中號）和ATA 5（小號），相應(yīng)的熔斷絲座型號為ZC-912A-B和ZC-004C，小號熔斷絲和對應(yīng)的熔斷絲座價格更便宜。

圖9 熔斷絲的選型優(yōu)化

2）繼電器選型

繼電器是車架線束設(shè)計中最常用的一種電器元件，如圖10所示，同樣規(guī)格的繼電器因廠商或者購買渠道的差異，價格也存在差異。比如同樣是直流24V，觸點電流130W的閃光繼電器，型號SG252D（萊州泰格）的價格要比型號SG252 21W-130W（SJT）貴1元多。因此，SJT在線束設(shè)計人員進行繼電器選型時更有優(yōu)勢。

圖10 繼電器示意

2.5 固定方式的優(yōu)化

線束在車架的走向確定以后，接下來就是線束固定的問題了。線束的常用固定方式是支架，配合使用扎帶把線束捆扎在支架上。采用這種方式，一個支架一般需配合使用兩個扎帶，前后各扎一個，以保證線束固定的牢固。設(shè)計變更成線夾后，車架的制造成本進一步降低，而且不需要使用扎帶固定，減少了耗材的使用。固定方式的優(yōu)化設(shè)計如圖11所示。

圖11 固定方式的優(yōu)化

3 結(jié)論

在降本增效的大背景下，企業(yè)都在從各個方面著手，采取不同的措施來實現(xiàn)此目的。作為車架線束設(shè)計人員，本文從設(shè)計、工藝、生產(chǎn)等方向出發(fā)，提出了降低成本的不同改善措施。事實也證明，通過國產(chǎn)化、耗材合理應(yīng)用以及線束設(shè)計的優(yōu)化，可以實現(xiàn)降本增效的目的。