張紅濤

（長安汽車工程研究院，北京 100195）

隨著汽車在人們生活中越來越普遍，汽車安全性逐漸被人們所重視，線束圖紙的設(shè)計是制作線束產(chǎn)品的重要前提?，F(xiàn)在設(shè)計過程中，大部分線束圖紙的繪制都是在AUTO CAD軟件中進(jìn)行，為了保證線束回路制作的準(zhǔn)確性，設(shè)計員必須逐一按照回路在圖紙中進(jìn)行查找，找出每個回路兩端所在的部件，將兩端部件名稱填寫在回路表中，同時還要做的工作就是校對回路兩端部件上同一回路所采用的線徑、線色的一致性。此項工作繁瑣并且操作沒有軌跡可尋，每次僅在回路圖制作方面就需要占用整個圖紙繪制一半的時間，對人眼和人腦都是一種極大的消耗，并且出錯的幾率非常高。當(dāng)然，也有公司開發(fā)了專用的線束設(shè)計軟件，如Mentor Graphics公司的CHS或者Intedis GmbH&Cp.KG公司的HARCAD，但這些軟件的使用，首先需要至少幾百萬的軟件投資，并且在軟件購買后，需要建立強大的數(shù)據(jù)庫來支持，這對一個公司設(shè)計體系和資金需求都是一個很大的考驗。

考慮到這些實際情況，針對在現(xiàn)有設(shè)計軟件上線束圖紙繪制的準(zhǔn)確性考慮，使用創(chuàng)新性思維，首先引入將圖紙中 “回路自動生成”的概念，使用TrueTable軟件將圖紙中所有插接件旁的回路迅速導(dǎo)入到Excel表格中，經(jīng)過事先編譯好的公式處理，在一個新的sheet中直接按照設(shè)計規(guī)范格式生成線束回路明細(xì)，最后經(jīng)過TrueTable軟件輸出到CAD線束產(chǎn)品圖紙中。同時在Excel中，公式會對每個回路的線徑、線色的一致性進(jìn)行校對，確保其準(zhǔn)確性。

1 結(jié)構(gòu)模型的建立

下面針對通過使用Excel軟件對CAD中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以實現(xiàn)汽車線束回路明細(xì)的快速制作的目的，并對回路中線徑、線色等必要信息進(jìn)行校對，進(jìn)行邏輯設(shè)計分析。

1.1 設(shè)計思路

結(jié)構(gòu)模型的建立，首先要明確此方法設(shè)計的直接目的，即為線束2D圖紙繪制準(zhǔn)確的回路明細(xì)，其功能實現(xiàn)的核心部分是可以在CAD和Excel之間實現(xiàn)表格功能轉(zhuǎn)換的TrueTable軟件和編譯在Excel中的對比分析邏輯公式。

出于對CAD圖紙中表格需要和Excel中表格互相轉(zhuǎn)換的要求，查找相關(guān)軟件，可以查詢到VeryTable和TrueTable兩款軟件可以嵌入到AUTO CAD軟件中，但是VeryTable只能實現(xiàn)由CAD導(dǎo)出表格到Excel中，并不能實現(xiàn)由Excel導(dǎo)入到CAD軟件中，但TrueTable可以實現(xiàn)雙向?qū)牍δ?，因此，使用TrueTable軟件來測試。軟件界面如圖1所示。

為了保證導(dǎo)出的表格與Excel中的標(biāo)題一致，因此，需保證Excel中表格標(biāo)題按照表1中的格式設(shè)置，線束圖中插接件附近的插接件管腳定義表格按照圖2的結(jié)構(gòu)設(shè)置。

在線束2D圖紙的回路明細(xì)模板 （表2）中可以看出，從CAD中導(dǎo)入到Excel中的插接件針腳定義（表1）與圖紙的回路明細(xì)相關(guān)信息顯示的不一致，并且線束回路明細(xì)表是需要將每個回路兩端的插接件管腳定義綜合來實現(xiàn)。因此，這就需要在Excel表格中進(jìn)行一系列邏輯性的對比分析 （圖3），在對比分析的表格中，增加了回路個數(shù)校對、線截面的校對以及顏色的校對。

表1 導(dǎo)出表格格式

表2 線束圖中回路明細(xì)模板

最終，按照與線束2D圖紙的回路明細(xì)一致的Excel表格 （圖4）來調(diào)取整理結(jié)果。同時，在表格的最后3列，將線徑、顏色、回路個數(shù)的對比分析的結(jié)果顯示在這里，如果相應(yīng)的回路線徑、顏色或者回路號產(chǎn)生錯誤，Excel會直觀地在當(dāng)前回路所在的行后面以特殊顏色和文字來提醒設(shè)計人員。

如果最后調(diào)取的結(jié)果中回路個數(shù)、線徑、顏色都未提示錯誤，當(dāng)前狀態(tài)就可以進(jìn)行導(dǎo)入到CAD圖紙的操作 （圖5），達(dá)到此方法設(shè)計的目的。

至此，線束回路圖快速制作的模型構(gòu)建完成，各軟件之間的流程如圖6所示。

從圖6可以看出，在軟件的使用過程中，第1步在首次安裝完成以后，再不需要進(jìn)行任何重復(fù)操作，第3步和第4步是通過軟件自動計算的過程，同樣不需要進(jìn)行操作，需要進(jìn)行操作的只有第2步和第5步。也就是說，只需要進(jìn)行導(dǎo)出表格和將輸出結(jié)果導(dǎo)入到CAD圖紙中的兩步操作。兩步驟之間也不需要進(jìn)行時間等待，軟件會自動計算并實時生成輸出結(jié)果。

1.2 控件使用與公式編譯

1.2.1 控件使用

控件的使用關(guān)鍵在于設(shè)計前對軟件的默認(rèn)屬性的設(shè)置。

1）輸出時，TrueTable應(yīng)設(shè)置為連續(xù)輸出，否則會大大增加操作時的工作量。同時，須設(shè)置輸出時將CAD文件中的表格直接輸出至關(guān)聯(lián)到當(dāng)前打開的編譯后的程序所在的Excel表格。

2）輸入時，須設(shè)置僅輸入Excel選擇區(qū)域，這樣可以選擇性地將Excel表格分幾次導(dǎo)入到CAD中，同時也可以將指定的Excel區(qū)域更新到CAD圖紙的回路明細(xì)中。

3）在CAD軟件中，需要設(shè)置基礎(chǔ)sheet、計算sheet、輸出sheet等單獨分類顯示各部分工作內(nèi)容的工作表。

4）所有插接件端子定義的結(jié)構(gòu)須與Excel表格中預(yù)先設(shè)定的標(biāo)題一致。

5）在Excel所有工作區(qū)內(nèi)，將編譯的對比分析公式設(shè)置完成后，須鎖定所有可操作區(qū)域，不可對相應(yīng)單元格進(jìn)行編輯，以免造成公式的意外更改。

6）如輸出sheet中任何回路后的回路個數(shù)、線徑或顏色提示錯誤字樣，不得進(jìn)行輸出到CAD的操作，須進(jìn)行查找校對。

1.2.2 邏輯編譯

1）計算sheet

回路號——引用基礎(chǔ)sheet中每一個不重復(fù)的回路號。

回路數(shù)量——按照回路號計算基礎(chǔ)sheet中相同回路號的數(shù)量，如數(shù)量不是2，則提示 “回路出錯”。

線徑校對——按照回路號從基礎(chǔ)sheet中找到每個回路第2個位置后的線徑，與第1個位置后的線徑進(jìn)行對比，如不一致，則提示 “線徑出錯”。

顏色校對——按照回路號從基礎(chǔ)sheet中找到每個回路第2個位置后的顏色，與第1個位置后的顏色進(jìn)行對比，如不一致，則提示 “顏色出錯”。

回路來自——引用基礎(chǔ)sheet中每一個回路所在的插接件名稱。

來自孔位——引用基礎(chǔ)sheet中每一個回路前面的孔位號。

回路去向——找到每一個回路的第2個位置，并引用這個回路位置所在的插接件名稱。

去向孔位——找到每一個回路的第2個位置，并引用這個回路位置前面的孔位號。

2）輸出sheet

線號——引用基礎(chǔ)sheet中每一個不重復(fù)的回路號碼。

起點——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應(yīng)的 “回路來自”。

孔位——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應(yīng)的 “來自孔位”。

去向——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應(yīng)的 “回路去向”。

孔位——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應(yīng)的 “去向孔位”。

線截面——按照線號中每一個回路引用基礎(chǔ)sheet中對應(yīng)的 “線截面”。

顏色——按照線號中每一個回路引用基礎(chǔ)sheet中對應(yīng)的 “顏色”。

回路個數(shù)——校對列，如計算sheet中的回路數(shù)量中提示 “回路出錯”，則相同線號后面的此列顯示 “回路出錯”，否則不顯示。

線徑——校對列，如計算sheet中的線徑校對中提示 “線徑出錯”，則相同線號后面的此列顯示“線徑出錯”，否則不顯示。

顏色——校對列，如計算sheet中的顏色校對中提示 “顏色出錯”，則相同線號后面的此列顯示“顏色出錯”，否則不顯示。

2 測試與結(jié)果

2.1 試驗項目與條件

2.1.1 完整性測試

完整性測試用于測試使用此制作方法進(jìn)行線束回路明細(xì)繪制的結(jié)果是否包含了線束圖紙中所有線束的回路，每個回路中是否包含了回路兩端電器名稱、所在插接件孔位號、回路的線徑、顏色等所有需求信息，測試結(jié)果是否全面。

以某款車型的前艙線束為例:該線束有30個插接件，20個焊點，共有152個回路。在此圖紙上進(jìn)行線束回路明細(xì)的快速制作，確認(rèn)使用此設(shè)計方法制作的線束回路明細(xì)的完整性，測試結(jié)果與圖紙中原來的線束回路明細(xì)進(jìn)行對比，確認(rèn)所有回路均已經(jīng)在此結(jié)果中完整體現(xiàn)，并包含所有預(yù)設(shè)條件，以此圖紙定義為測試模型1。

2.1.2 準(zhǔn)確性測試

準(zhǔn)確性測試用于驗證使用此設(shè)計方法進(jìn)行線束回路制作的結(jié)果與圖紙端子定義的一致性，當(dāng)線束2D圖中的插接件端子定義中的回路號碼、線束截面積或者線束顏色發(fā)生錯誤時，此模型是否能夠準(zhǔn)確、及時地檢測到錯誤的存在，并且顯示出相應(yīng)的警告來提示用戶。

以某款車型的2號線束為例:該線束有34個插接件，共有126個回路，在此圖紙上進(jìn)行線束回路明細(xì)的快速制作，確認(rèn)使用此設(shè)計方法制作的線束回路明細(xì)的準(zhǔn)確性，確認(rèn)快速制作的回路明細(xì)結(jié)果與線束端子定義的一致性，結(jié)果中每個回路的兩端電器部件名稱及孔位號是否與圖紙中相同，以此圖紙定義為測試模型2。

為進(jìn)一步測試當(dāng)線束圖紙上的插接件定義中的回路號、線徑或者線色出現(xiàn)錯誤時，設(shè)計方法的輸出sheet中是否能夠及時、準(zhǔn)確地使用特殊顏色、特殊文字來提示用戶，在測試模型1測試成功的基礎(chǔ)上，更改模型1中的5處線束回路編號、線徑、顏色。重新使用該繪制方法進(jìn)行線束回路明細(xì)繪制，查看輸出結(jié)果是否滿足預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)，以此圖紙定義為測試模型3。

2.1.3 時效性測試

時效性測試用于測試使用此制作方法進(jìn)行線束回路明細(xì)繪制所需的時間與手動、肉眼繪制回路明細(xì)所需時間之間的差別，確認(rèn)使用此方法相對于傳統(tǒng)方法的時效優(yōu)勢。

以某款車型的儀表板線束為例:該線束有52個插接件，43個焊點，共有270個回路，在此圖紙上進(jìn)行線束回路明細(xì)的快速制作，確認(rèn)使用此設(shè)計方法制作線束回路明細(xì)所需的時間，以此圖紙定義為測試模型4。

在此時效性測試基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行一次傳統(tǒng)回路明細(xì)繪制，用來計算傳統(tǒng)設(shè)計方式繪制測試模型4中所有回路明細(xì)所需要的時間，包含回路校對的時間，以此來對比傳統(tǒng)設(shè)計方法與本設(shè)計方法之間的時效區(qū)別。

2.2 結(jié)果

經(jīng)過測試，測試模型在進(jìn)行線束回路導(dǎo)入時，表格拆分準(zhǔn)確，經(jīng)過對比分析并調(diào)取后的結(jié)果完整，不缺少任何條目，不出現(xiàn)任何錯誤條目；當(dāng)設(shè)計有錯誤的線徑、線色和回路號出現(xiàn)時，測試模型能實時顯示對用戶的警告，并且準(zhǔn)確性高。測試過程所用時間較短，僅用傳統(tǒng)操作方法不到1／10的時間。相對于回路較多、圖面復(fù)雜的項目來說，此模型的時效性將更為明顯。

3 結(jié)束語

本文通過針對汽車線束回路明細(xì)進(jìn)行設(shè)計快速制作模型，并對其進(jìn)行了完整性與準(zhǔn)確性測試，確認(rèn)該快速制作模型滿足線束設(shè)計過程中線束回路明細(xì)的制作方式要求，并且滿足完整性和準(zhǔn)確性要求。同時，該模型操作簡單，人為產(chǎn)生錯誤的幾率大大降低，時效性在此模型使用過程中的優(yōu)勢相對明顯。因此，該模型具有較高的實用性和可行性。