淺談線束原材料降本

王彥波，王 奇

（河南天海電器有限公司，河南 鶴壁 458030）

伴隨著人們對(duì)汽車(chē)的功能和舒適性要求不斷提升，用于控制各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的汽車(chē)線束也更加趨于多元化和復(fù)雜化，同時(shí)也帶來(lái)了汽車(chē)線束成本的增加。而縱觀汽車(chē)市場(chǎng)，通過(guò)乘聯(lián)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)來(lái)看，國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)1～3月份乘用車(chē)?yán)塾?jì)銷(xiāo)售426.2萬(wàn)輛，同比降低13.4%。從數(shù)據(jù)表現(xiàn)看，目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)銷(xiāo)售仍處于低迷狀態(tài)。特斯拉創(chuàng)始人埃隆馬斯克發(fā)文稱(chēng)：“大家沒(méi)錢(qián)負(fù)擔(dān)不起，只有把車(chē)價(jià)降下來(lái)，才能真正滿足需求?！?/p>

比亞迪董事長(zhǎng)王傳福，在2023年3月31日～4月2日舉行的《中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇》上提到“2023年的汽車(chē)圈變化加劇，焦慮彌漫。市場(chǎng)正在以天為單位調(diào)整，不是大魚(yú)吃小魚(yú)，而是快魚(yú)吃慢魚(yú)?！?/p>

所以，在這個(gè)焦慮彌漫的時(shí)代，只有通過(guò)降本增效、科技創(chuàng)新、組織變革、戰(zhàn)略決策等方式，才能在如今的市場(chǎng)環(huán)境下生存。

本文將著重從降本增效方面入手，通過(guò)汽車(chē)線束的成本組成，解析相應(yīng)的降本理念。降成本，即在不降低產(chǎn)品品質(zhì)、功能的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、采購(gòu)、銷(xiāo)售、物流等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行降低的活動(dòng)。目的是為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和盈利水平。降成本可以從很多方面入手，如：原材料降本、人工勞效降本、制造工時(shí)降本等，本文主要討論原材料降本。

原材料成本主要構(gòu)成分為零部件成本、設(shè)計(jì)成本和技術(shù)成本。針對(duì)以上成本構(gòu)成，擬從零部件選型、設(shè)計(jì)優(yōu)化和應(yīng)用新技術(shù)等方面討論降本的渠道和方式。

1 零部件選型降本

眾所周知，汽車(chē)線束主要由電線、連接器、端子、導(dǎo)線、熔斷絲盒、橡膠件、扎帶卡扣、包覆物（波紋管、膠帶、袖套）、線束護(hù)板等零部件組成，如圖1所示；其中導(dǎo)線和連接器占線束物料成本的2/3左右，所以零部件選型結(jié)果的好壞，直接影響著線束的成本高低。零部件選型的成本控制分為3個(gè)方面：物料平臺(tái)化、物料國(guó)產(chǎn)化和電器接口標(biāo)準(zhǔn)化，如圖2所示。

圖1 汽車(chē)線束的組成

圖2 零部件選型的成本控制

1）物料平臺(tái)化：物料優(yōu)選庫(kù)的建立和應(yīng)用，按照物料的類(lèi)別，分別建立物料優(yōu)選庫(kù)。如連接器優(yōu)選庫(kù)、導(dǎo)線優(yōu)選庫(kù)、扎帶優(yōu)選庫(kù)、防水栓優(yōu)選庫(kù)、膠帶優(yōu)選庫(kù)等。通過(guò)建立物料優(yōu)選庫(kù)，則可以為企業(yè)搭建一個(gè)完善的物料選型平臺(tái)，所有線束產(chǎn)品的物料選型都要考慮是否最大化地選擇了優(yōu)選庫(kù)中的物料。物料平臺(tái)化，即保證設(shè)計(jì)的可靠性，又可以集中物料用量，達(dá)到量大價(jià)優(yōu)的目的。

2）物料國(guó)產(chǎn)化：線束物料中難免包含一些進(jìn)口物料，而且個(gè)別進(jìn)口物料還存在采購(gòu)成本高、周期長(zhǎng)、最小起訂量大等問(wèn)題。物料國(guó)產(chǎn)化則可以降低這些風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到降成本的目的。

3）電器接口標(biāo)準(zhǔn)化：不同品牌和車(chē)型間的電器接口往往存在較大差異，這樣就導(dǎo)致對(duì)接電器的連接器品種繁多。電器接口標(biāo)準(zhǔn)化能夠使連接器護(hù)套和端子平臺(tái)化，對(duì)物料選型成本有積極貢獻(xiàn)。電器接口標(biāo)準(zhǔn)化指按照功能和結(jié)構(gòu)將用電器接口界面標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)接口示意見(jiàn)圖3。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)接口示意圖

標(biāo)準(zhǔn)化的電器接口能夠使連接器護(hù)套和端子平臺(tái)化，在保障產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，能夠降低線束的材料成本。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)電器接口的型式和尺寸做了詳細(xì)規(guī)定[1-2]，在此建議行業(yè)能夠同心一致，促使電器接口標(biāo)準(zhǔn)的接口落地落實(shí)，從源頭降低線束成本。

2 設(shè)計(jì)優(yōu)化

就像業(yè)內(nèi)流傳的一句話，產(chǎn)品成本的70%是設(shè)計(jì)出來(lái)的，這也印證了產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品成本。充分運(yùn)用原理仿真、線束仿真，輔以性能測(cè)試，不斷優(yōu)化線束設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)冗余，減少原材料用量，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品降本。

追求設(shè)計(jì)最優(yōu)化，永無(wú)止境。如何達(dá)到精益設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)？一定離不開(kāi)原理仿真、線束仿真和性能測(cè)試。通過(guò)仿真和測(cè)試的互相印證，設(shè)計(jì)優(yōu)化的不斷循環(huán)，向最終最優(yōu)設(shè)計(jì)靠近，減少設(shè)計(jì)冗余，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。最終實(shí)現(xiàn)采用較少原材料用量，達(dá)到降成本的目的。如圖4所示。

圖4 精益設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)模型

常見(jiàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方向有：①平臺(tái)化設(shè)計(jì)（設(shè)備、電源分配、搭鐵分配、布置、零部件等)；②電氣功能垂直整合，降低綜合成本；③電源分配進(jìn)行合理優(yōu)化，避免品質(zhì)過(guò)剩；④搭鐵分配合理設(shè)計(jì)，減少搭鐵數(shù)量及線長(zhǎng)；⑤子系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)，降低潛在成本；⑥主要電器件合理布置，減少線長(zhǎng)及回路數(shù)；⑦線束合理分段，減少對(duì)接插件和線束種類(lèi)數(shù)量；⑧合理的回路預(yù)留，減少線束零件號(hào)數(shù)量；⑨合理的包覆物選型，避免品質(zhì)過(guò)剩。通過(guò)以上設(shè)計(jì)方式，以此向精準(zhǔn)設(shè)計(jì)無(wú)限靠近。

3 應(yīng)用新技術(shù)

如高低壓鋁導(dǎo)線技術(shù)、超細(xì)導(dǎo)線及050系列連接器、高速線束和FPC超柔扁平線束等新技術(shù)的應(yīng)用，均可實(shí)現(xiàn)線束的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)降本目的。新技術(shù)產(chǎn)品圖示見(jiàn)圖5。

圖5 新技術(shù)產(chǎn)品圖示

首先高低壓鋁導(dǎo)線技術(shù)：鋁的密度和價(jià)格為銅的1/3，電導(dǎo)率是銅的64%，提升導(dǎo)線規(guī)格1～2個(gè)檔次，可實(shí)現(xiàn)替換。導(dǎo)體部分輕50%，導(dǎo)線成本可降低40%。線束成本可降低10%～15%。

然后是超細(xì)導(dǎo)線和050系列連接器技術(shù)。信號(hào)線采用0.13/0.22/0.08mm2超細(xì)導(dǎo)線替代，配合使用050系列連接器，在滿足性能需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了線束的小型化和輕量化。據(jù)可靠數(shù)據(jù)分析，小型化050系列連接器技術(shù)應(yīng)用可以減輕線束質(zhì)量60%，可以節(jié)約布線空間30%，相比064系列，成本降低50%。

最后是高速線束和FPC柔性扁平線束技術(shù)。車(chē)載以太網(wǎng)線束，一種應(yīng)用于高速率傳輸?shù)倪B接技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)千兆甚至萬(wàn)兆數(shù)據(jù)傳輸速率。高速線束的應(yīng)用，大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減少信號(hào)線數(shù)量，降低了線束成本。FPC柔性扁平線束則具有體積小、質(zhì)量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，用于空間要求高的位置，如頂棚線束、電池包線束等。簡(jiǎn)化線束結(jié)構(gòu)的同時(shí)，可減輕整車(chē)質(zhì)量，還可以降低線束成本。

另外，工藝降成本也是一種很有效的降本方式，同時(shí)也有很多方法和工具，主要分3個(gè)方向：產(chǎn)出效率提升、原材料節(jié)約和工裝設(shè)備及場(chǎng)地節(jié)約。圖6為工藝降本思維導(dǎo)圖。

圖6 工藝降本思維導(dǎo)圖

4 總結(jié)

綜上所述，線束原材料降本設(shè)計(jì)主要分為零部件選型、設(shè)計(jì)優(yōu)化和應(yīng)用新技術(shù)3大類(lèi)，對(duì)于零部件選型包含物料平臺(tái)化、物料國(guó)產(chǎn)化和電器接口標(biāo)準(zhǔn)化。常見(jiàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方式為平臺(tái)化設(shè)計(jì)、電氣功能垂直整合、電源分配合理優(yōu)化。同時(shí)高低壓鋁導(dǎo)線技術(shù)、超細(xì)導(dǎo)線及050系列連接器、高速線束和FPC超柔扁平線束等新技術(shù)的應(yīng)用，均可實(shí)現(xiàn)線束的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)降本目的。另外工藝降成本也是一種很有效的降本方式，同時(shí)也有很多方法和工具。

汽車(chē)線束原材料降本是一個(gè)系統(tǒng)的工程，而所有的降本必須是在不降低產(chǎn)品品質(zhì)、功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，對(duì)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、采購(gòu)、銷(xiāo)售、物流等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行降低的活動(dòng)。