一种客户定制化线束订单生成及检查系统设计

安向男

摘 要：为了满足汽车定制化需求，同时兼顾缩短汽车线束设计周期，降低生产成本等因素的考虑，汽车线束一般采用模块化设计方案。在样线阶段，线束厂家需要根据车辆的PR码手工制作线束模块清单。手工订单不仅浪费时间，而且极易出错。文章提出一种订单生成及检查系统设计方案，可以有效的提高订单制作的效率，并降低出错率。

关键词：汽车线束;模块化设计;订单生成;订单检查

中图分类号：TP315  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）10-52-03

Design of an Order Generation and Inspection System for CustomizedAutomotive Wire Harness

An Xiangnan

（ Kromberg & Schubert （Suzhou） Automotive Science & Technology Co.， Ltd. Shanghai Branch， Shanghai 201800 ）

Abstract： In order to meet the needs of automotive customization， while taking into account factors such as shortening the design cycle of automotive wiring harnesses and reducing production costs， automotive wiring harnesses generally adopt modular design solutions. At the prototype stage， the harness manufacturer needs to make a list of harness modules by hand based on the PR number of the vehicle. Not only are manual orders a waste of time， they are also extremely error-prone. This paper proposes a design scheme of order generation and inspection system， which can effectively improve the efficiency of order production and reduce the error rate.

Keywords： Wire harness; Modular design; Order generation; Order inspection

CLC NO.： TP315  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）10-52-03

前言

隨着汽车的驾驶性、舒适性、娱乐性、安全性等性能的提高，汽车电子电器设备的数量也随之增加。汽车线束作为连接这些电子电器设备的关键部件，也越来越复杂。模块化设计的汽车线束可以被低成本、高效率的进行大规模生产，同时能够使客户定制化线束（KSK，德语Kunden-Spezifischer Kabel）的需求得到快速响应，因此被越来越多的主机厂采用。在批量生产中，主机厂通过物流系统给供应商发送带有汽车线束模块的订单，供应商收到主机厂的订单配置需求后进入后续的生产流程，而在样线阶段，因设计未冻结、数据库维护不完善、物流系统未对接等原因，主机厂仅提供车辆的功能代码，由线束厂手工制作模块清单。本文提出一种手工订单生成及检查系统，可以有效的提高订单制作的效率，并降低出错率。

1 汽车线束模块化设计

线束模块化设计就是将线束总成划分成不同的模块。每个模块都作为一个变量，以实现对变量的管理，通过对模块不同的排列组合，实现不同的线束功能^[1]。在线束设计时，模块就必须被明确定义，然后再将每一个零件划分至不同模块之中。每个模块包含连接器、导线、端子、防水塞、固定件、保险丝、继电器等线束的组成零件^[2]。而每一个零件划分模块的依据就是此零件所实现的功能。在这个过程中，功能由PR号所表示，划分后的模块有PR号组合来控制。

1.1 PR号

PR号是德系车所使用的技术装备和结构的代码的简称，是德语Prim?renNummer的缩写，中文为“原始特征代码”。PR号与汽车功能一一对应，一般由字母和数字混合的三位字符构成，其中第一或一二位为该PR号所在族的标志，后面为其在族内的特征号。以表1中的前照灯PR号为例，“8I”代表前照灯功能，“Y”“U”“Z”代表更详细的功能描述。

对于车型及其功能的描述，只需要通过PR号就能实现，这样就便于主机厂内部及各个供应商之间的沟通。同时，通过一个明细表来表示车型的所有的配置，高中低配车配置的功能便可以一目了然，便于不同车型功能的管理。在销售阶段，销售人员将用户所定车的装备和结构定义转化为PR号，生产系统按车的PR号组织生产，便于实现销售、生产的数字化、智能化的订单模式。

1.2 模块划分

模块划分需要考虑以下原则：首先要确保模块覆盖整车所有配置，特别注意的是，要考虑未来可能出现的功能选择;其次每个模块内所含的零件要按照配置或功能划分清晰，不能有遗漏零件或重复零件的情况出现;最后要分析划分出的模块是否必要，是否冗余，需要减少并优化模块种类以实现最优的模块划分方案^[3]。

1.2.1 模块控制

模块由基础模块和功能模块组成。基础模块具有唯一性，该模块内所有零件用于该款车的所有配置的车型。基础模块一般包含BCM、保险丝盒及诊断接口等通用的功能。因此基础模块一般由“L0L”PR号来控制，“L0L”即代表左舵车，也就是在中国销售的车都要具备的功能。每辆车的PR号清单里，都有“L0L”，这就可以保证每辆车均能选到选到基础模块。功能模块一般包括ABS模块族、空调模块族、前照灯模块族、收音机模块族等。每个功能模块族可以根据更详细的功能细分模块，一个模块可以由多个相关的PR来控制。

以大众某车型的停车辅助线束模块为例，说明功能族的划分及控制规则。该车型共有3种配置，分别为低配，中配和高配，停车辅助相关的PR号及其配置矩阵如表2所示。

为低中高配车分别划分模块，并确定PR码控制方式。低配车停车辅助模块由PR号组合“L0L+8AT+7X3+KA0”控制，中配车由PR号组合“L0L+8AR+7X3+KA1”控制，而高配车会有选装“7X5”的情况出现，需要为高配车划分2个停车辅助线束模块，分别由“L0L+8AR+7X2+KA1”和“L0L +8AR+7X5+KA1”控制。最终该车型停车辅助线束总有4个模块，模块与车型的选配关系如表3所示。

1.2.2 物料划分

连接器和回路占汽车线束零件总重量的80%以上，也是模块化设计中关键部分。物料划分时，先将BCM、保险丝盒、诊断接口、网关等划分到基础模块，其他连接器则依据功能划分到功能模块中，例如收音机连接器划分到收音机模块，扬声器连接器划分到扬声器模块，空调调节连接器划分到空调模块等。连接器中有不同功能模块的回路，一般按照孔位数进行划分，将连接器划归为孔位数多的功能模块。

回路划分时，根据已划分好的连接器模块来划分。如果两个基础模块内的连接器相连，回路划分到基础模块中;基础模块与功能模块相连，回路划分到功能模块中;两个不同功能的连接器相连，则需要判断其从属关系，再将回路划分。回路上的端子和雨塞跟随回路一起划分。

保险丝和继电器用来实现汽车电源的分配，按照供电对象的功能划分到相应的功能模块中。固定件则按照其固定线束分支的从属关系划分，在线束主干的固定件属于基础模块，在末端分支上的固定件，随连接器划分。

2 订单生成及检查系统

在生产阶段，线束厂将收到的销售订单转化为生产需求，进而转化为工艺需求。在生产部分以工艺参数和加工计划形成生产计划表，并进一步转化为各种形式在生产车间流转，伴随着加工、装配、质检等整个生产过程^[4]。这一系列生产活动的基础则是模块清单。通过对线束模块化设计的理解与分析，设计订单生成及检查系统，

流程如图1所示。

在樣线阶段，主机厂确定功能需求，将功能需求转化成PR清单发送给线束厂。如果是第一版PR清单，系统初始生成模块清单，并检查模块清单的正确性。模块漏选会影响汽车的功能，甚至功能缺失，同一功能模块重复选装会导致插接器、回路等物料重复，使线束无法装配，所以检查模块是否漏选和重复是订单生成及检查系统的重要步骤。另外，在实际样线生产中，主机厂会对汽车需要试验的功能提出变化，往往多次修正PR清单，因此对于非初始生成的模块清单，

系统还需要快速的辨别出新旧模块清单的差异点，以便线束厂能够快速的进行生产相应。

3 总结

随着客户定制化程度的提高，汽车线束也日益复杂，因此汽车线束的模块化设计已经被国内越来越多的主机厂所采用。本文提出的订单生成及检查系统将客户订单制作及检查时间缩短到几分钟，能够有效的节约时间，大大的减少了人力成本。模块漏选、重复的检查和新旧订单差异对比，既可以保证订单的正确性，又能让生产部门根据新旧订单的差异，快速修改工艺文件，调整生产节奏，减少线束的返修次数。

参考文献

[1] 崔振亚，崔广亮.线束模块化设计方法在商用车上的应用[J].汽车实用技术，2017（17）：6-8.

[2] 陈淳，连坡.浅谈汽车线束模块化设计[J].汽车电器，2016（07）：48-50.

[3] 李建国.客户定制的汽车线束模块化系统开发[J].汽车电器，2019 （12）：43-45.

[4] 马京帅.汽车线束信息管理系统研究与开发[D].济南：山东大学机械工程学院，2019.