汽车线束数据库建立及应用

2020年9月14日 评论 605 2532字

汽车线束作为汽车传递信号及执行电能的载体,对汽车电气设备和各系统之间协调配合有着至关重要的作用。本文简述了汽车线束数据库建立及应用的重要性,旨在降低整车电器故障率,提升线束设计制造水平。

1 引言

汽车线束由端子、护套、导线、连接器、胶带、波纹管、PVC管、热缩管、熔断器、保险盒等附件组成,起整车神经网络功能,传递信号及执行电能作用。由于线束在整车中功能不同,分为发动机线束、前部线束、仪表线束、底盘线束、门线束、顶部线束等(图1)。

汽车线束数据库建立及应用

图1 汽车线束分布图

 2 汽车设计概述

线束设计流程如下(图2):

汽车线束数据库建立及应用

首先,列出与线束连接的功能件,再与对应的电气工程师确认元器件功能,获取ICD信息,进而确定电气原理布局图。接下来针对各个系统的原理进行核对,并整理完整的线束原理图。

其次,原理图确定后在进行3D线束走向分布图,此过程基本定义出保险盒、连接器、胶塞、定位扣等附件安装位置。3D走向图确定后进行2D 图纸的转化,2D 图纸参考行业内标准,主机厂如有其它特殊要求可在此过程中协商确定。

再者,根据初始的2D图纸,制作手工样线,并在整车上试装验证(包括静态验证和动态验证),根据试装验证结果,线束工程师针对线束走向及尺寸进行优化调整。线束起到连接整车电器功能件的作用,由于各个电器系统或整车安装要求,线束都需要配合各个系统进行调整,优化,即整个开发过程也是设计不断的优化和更新的过程[1]。

3 线束制造工艺

汽车线束生产制作工艺主要包括(图3):①下线;②压接;③预装;④组装;⑤继电器安装;⑥通电检测;⑦保险丝安装;⑧光谱扫描;⑨外观检测等。汽车线束制造是劳动密集型产业,工序主要是由人工操作,由于工人的技术差异及操作手法的不稳定性,在汽车线束生产过程中,做好生产控制,针对各个工序制定标准非常重要,其中数据库的建立尤为重要。

汽车线束数据库建立及应用

4 数据库的意义

无论是在产品设计还是制造过程,都应考虑到数据库的建立,基于问题纠正成本比例(1:10:1000),汽车线束中数据库的建立最好从设计源头开始考虑,从根本上解决问题,以便能够识别出需要建立数据库的区域,基于汽车线束现状建立数据库不仅可以缩短开发周期,增强企业产品在市场上的竞争力,还可以规避问题发生风险,提高产品品质。

数据库简而言之就是存储电子文件的处所,是存储电子文件的文件柜,用户可以对文件中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。并且数据库是以一定方式的储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

数据库的意义在于:①缩短开发周期;②零部件平台化;③减少制造废品;④提高产品品质;⑤减少库存;⑥降低成本。汽车线束数据库建立的目的是能够缩短开发周期,降低故障发生概率。

5 数据库分类

在汽车线束开发制造过程中,数据库(图4)按功能接插件数据库和工具数据库两大类别,按类别细分为:端子数据库、护套数据库;探针数据库、治具数据库、防错数据库、经验教训库,接下来针对这几个数据库一一进行介绍。

汽车线束数据库建立及应用

图4 线束数据库分类

1) 接插件数据库

接插件(图5)由端子和护套等组件组成,起到与电器端/接插件连接,在汽车线束开发阶段,接插件既要保证电器功能正常,又要满足成本最优、开发周期最短、防错效果最好,因此接插件的选型极为重要。各企业根据自身特点建立适用于自身的数据库,在这里主要介绍接插件数据库。

汽车线束数据库建立及应用

图5接插件示意图

在线束设计中,建立接插件数据库尤为重要,对于一个全新车型来讲,如果没有接插件数据库,那就意味着每个接插件都需要重新开发选型,接插件型号都由电器端决定既延长开发周期,又容易导致匹配问题(图6、图7),相反一旦数据库建立起来,我们可以根据企业自身定义的型号来选型,这样既缩短开发周期、使得接插件平台化,又可以降低匹配问题发生,更重要是提升主机厂的竞争力。

汽车线束数据库建立及应用

图6某主机厂线束故障分布图

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图7某车型端子选型不当示意图

2) 探针数据库

探针是电检测的接触媒介,一端连接检测台导线,一端触碰护套内的端子,是具有伸缩性的传递信号的金属元件。按照导通形式分为接触式和插入式,按照结构分为探针(图8)是与接插件中端子匹配起到电检导通作用的辅助工具,目前大多数线束厂针对探针选型及日常维护都无明确标准规范,开发新车型时都需护套将端子提供给供应商(制作治具)进行匹配开发,一种型号端子匹配多种型号探针,日常维护更换探针无标准规范,至于持续改进更是无从谈起。

汽车线束数据库建立及应用

图8探针型号示意图

在线束制造过程中,好的探针可以有效防止电检过程中将端子顶歪、退针、错孔等问题。建立探针数据库可以有效帮助企业提升产品品质,降低探针选型被动,再者,探针选型可直接在数据库中筛选,缩短开发周期,降低故障发生率,新增型号只需要正常维护即可,日常维护更换标准化,为持续改进提供基石。

3) 治具数据库

在线束制造过程中,经常遇到护套装错、卡扣装错、扣花错漏装等重复发生问题,统计发现此类问题均是由于没建立治具(图9)数据库造成,目前线束厂模式是每个车型都需要根据护套型号来重新开发治具,导致制作周期长、识别效果差、防错能力低等问题。

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图9治具示意图

建立治具数据库后,在制作治具时便可从数据库中筛选,新增型号只需要正常维护即可,可以大大缩短线束开发周期,防错性高,提高企业的竞争力和产品品质。

4) 防错数据库

无论是在产品设计还是制造过程中,都应考虑到防错功能设计,规避产品错装、漏装等潜在风险,从而消除产品缺陷,提高产品品质,降低生产成本。防错技术的意义在于:①不传递缺陷给客户;②减少制造废品;③提高产品品质;④降低制造成本。

插接器防错目的是能够准确有效地装配好连接器。在汽车线束的设计中,连接器防错方式主要分为以下几类:①结构防错;②部件防错;③颜色防错;④尺寸防错;⑤对接防错;⑥其它防错。

如下为某线束厂频繁出现继电器装错、保险丝装错等问题,均是由于在前期开发设计阶段未考虑设计防错造成。

5) 经验教训库

针对现场及客户端反馈的线束问题经过问题改善小组分析解决后,及时将问题总结归类,并建立经验教训库,为后续项目线束开发制造提供借鉴。

6、结语

综上所述,数据库的建立与应用可以有效的提升开发进度及降低故障频次,后续发展趋势将每个小的数据库关联起来,形成一个完整的线束数据库,在此基础上持续改进。

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