【系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文】客戶定制化線束訂單生成及檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文】客戶定制化線束訂單生成及檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：為了滿足汽車(chē)定制化需求，同時(shí)兼顧縮短汽車(chē)線束設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本等因素的考慮，汽車(chē)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(chē)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(chē)線束；模塊化設(shè)計(jì)；訂單生成；訂單檢查前言隨著汽車(chē)的駕駛性、舒適性、娛樂(lè)性、安全性等性能的提高，汽車(chē)電子電器設(shè)備的數(shù)量也隨之增加。汽車(chē)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(chē)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-SpezifischerKabel）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(chē)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(chē)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(chē)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。1.1PR號(hào)PR號(hào)是德系車(chē)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)PrimärenNummer的縮寫(xiě)，中文為“原始特征代碼”。PR號(hào)與汽車(chē)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(chē)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(chē)型的所有的配置，高中低配車(chē)配置的功能便可以一目了然，便于不同車(chē)型功能的管理。在銷售階段，銷售人員將用戶所定車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)的所有配置的車(chē)型。基礎(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”P(pán)R號(hào)來(lái)控制，“L0L”即代表左舵車(chē)，也就是在中國(guó)銷售的車(chē)都要具備的功能。每輛車(chē)的PR號(hào)清單里，都有“L0L”，這就可以保證每輛車(chē)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(chē)型的停車(chē)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(chē)型共有3種配置，分別為低配，中配和高配，停車(chē)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(chē)分別劃分模塊，并確定PR碼控制方式。低配車(chē)停車(chē)輔助模塊由PR號(hào)組合“L0L+8AT+7X3+KA0”控制，中配車(chē)由PR號(hào)組合“L0L+8AR+7X3+KA1”控制，而高配車(chē)會(huì)有選裝“7X5”的情況出現(xiàn)，需要為高配車(chē)劃分2個(gè)停車(chē)輔助線束模塊，分別由“L0L+8AR+7X2+KA1”和“L0L+8AR+7X5+KA1”控制。最終該車(chē)型停車(chē)輔助線束總有4個(gè)模塊，模塊與車(chē)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(chē)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?；芈穭澐謺r(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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)線束也日益復(fù)雜，因此汽車(chē)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(mén)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(chē)上的應(yīng)用J.汽車(chē)實(shí)用技術(shù),2017(17):6-8.2陳淳,連坡.淺談汽車(chē)線束模塊化設(shè)計(jì)J.汽車(chē)電器,2016(07):48-50.3李建國(guó).客戶定制的汽車(chē)線束模塊化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)J.汽車(chē)電器,2019(12):43-45.4馬京帥.汽車(chē)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.