汽車線束拓?fù)溲芯考胺治?/h1>
2020-06-29 06:07:54吳欣宇單黎婷
汽車電器 2020年6期
陳 淳，吳欣宇，單黎婷
（上汽大眾汽車有限公司，上海 201805）
1 線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
汽車線束在整車的電氣網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，扮演著重要的角色，整車各類功能的實(shí)現(xiàn)，離不開線束的連接。
線束的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為線束在整車內(nèi)的布置情況。線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的體現(xiàn)形式為在整車區(qū)域內(nèi)的連接形式及分段數(shù)量。在確定整車的電氣架構(gòu)和電源分配之后，需要對線束的結(jié)構(gòu)及分段拓?fù)浞绞竭M(jìn)行設(shè)計(jì)。合理的線束分段拓?fù)鋵⒂欣诰€束的總裝可制造性，也能夠降低線束的生產(chǎn)制造成本。
2 線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)的意義
基于線束的原材料成本，采用一根整體式線束連接整車所有的電氣器件是最優(yōu)的，然而在線束實(shí)際生產(chǎn)制造、裝配過程中會(huì)受到其他因素的制約。線束的分段拓?fù)湓O(shè)計(jì)不能一概而論，遵循單一的形式，而是要從整車層面，在滿足預(yù)設(shè)功能的前提下，以最少的原材料使用和最高的生產(chǎn)、裝配效率為目標(biāo)導(dǎo)向來進(jìn)行全方位的考量。
遵循易于生產(chǎn)裝配的原則，并且考慮到成捆線束穿線時(shí)的最大投影面，四門線束、尾蓋線束、前后保險(xiǎn)杠線束一般作為除車身主線束以外的小線束單獨(dú)安裝。貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)艙和乘客艙的車身主線束總成可以分為3個(gè)分段：外艙線束、儀表線束以及內(nèi)艙線束，如圖1所示。
3 典型的線束分段拓?fù)浞绞?/h2>
根據(jù)車身主線束總成的分段，目前汽車市場上各大品牌的汽車線束分段拓?fù)浞绞街饕梢苑譃?類，分別是1段式、2段式和3段式車身主線束。
3.1 1段式車身主線束
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將外艙線束、儀表線束和內(nèi)艙線束合為一個(gè)整體，從車頭至車尾貫穿整個(gè)白車身，如圖2所示。
由于具有較少的接插對接，不必要的連接器和端子等線束散件可以省去，因此，1段式拓?fù)渚哂休^低的線束原材料成本。但是對于總裝車間流水線而言，整車線束需先通過儀表合裝，再將線束穿至外艙、敷設(shè)至內(nèi)艙進(jìn)行安裝。
目前德系大眾一些平臺(tái)的車型應(yīng)用1段式拓?fù)洌瑯邮?段式線束拓?fù)?，外艙?yīng)用不同類型的熔斷絲盒對應(yīng)了不同的裝配情況。
1）外艙采用固定在蓄電池正極且體積相對較小的主熔斷絲盒或作為一次件 （總裝車間負(fù)責(zé)裝配）的發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒。這種情況下，在裝配時(shí)，先將外艙線束裝入保護(hù)套中，隨后從內(nèi)艙穿過前圍板的鈑金孔抵達(dá)外艙。在這過程中，外艙線束的最大投影面積受開孔尺寸的限制，即線束最大投影面積需要小于鈑金孔，如圖3所示，其中紅圈處為線束在前圍板的固定位置。
圖3 1段式線束裝配方式 （情況1）
2）外艙采用體積相對較大且作為二次件 （線束供應(yīng)商負(fù)責(zé)裝配）的發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒，相比于情況1，外艙線束具有更大的投影面積。這種情況下，前圍板需采用分體式的結(jié)構(gòu)。在裝配時(shí)，外艙線束先放置在前圍板的外艙側(cè)，接著將其固定在前圍板分體上，隨后通過螺母將前圍板分體固定在前圍板主體上，如圖4所示，其中紅圈處為線束在前圍板的固定位置。
圖4 1段式線束裝配方式 （情況2）
3.2 2段式車身主線束
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種結(jié)合形式，一種是以外艙和內(nèi)艙交界處的前圍板為界，把儀表線束和內(nèi)艙線束合為整體，兩者的線束總成和外艙線束通過接插對接，2段式車身主線束 （獨(dú)立外艙線束）如圖5所示。
圖5 2段式車身主線束 （獨(dú)立外艙線束）
目前德系大眾一些平臺(tái)的車型應(yīng)用該線束拓?fù)浞侄畏绞?。?dú)立外艙線束的2段式拓?fù)湎啾扔?段式拓?fù)?，將車身主線束在前圍板兩側(cè)打斷，因此增加了接插對接的數(shù)量，導(dǎo)致線束的原材料成本、生產(chǎn)物流成本有所上升。然而，受益于獨(dú)立外艙線束的設(shè)計(jì)，前圍板鈑金結(jié)構(gòu)可以從分體式優(yōu)化為整體式，如圖6所示。這樣一來，鈑金的成本得以降低，方案的總體經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于情況2的1段式拓?fù)洹?/p>
圖6 2段式線束拓?fù)鋵?yīng)的整體式前圍板
另一種是將儀表線束作為獨(dú)立總成，把外艙線束和內(nèi)艙線束合為整體，兩者的總成和儀表線束之間通過接插對接。這種情況下，可以在儀表供應(yīng)商處預(yù)先完成儀表線束的裝配，對于總裝車間而言，可以減少流水線工位的操作工時(shí)，但需要進(jìn)行外艙穿線。目前德系大眾、奧迪某平臺(tái)的車型應(yīng)用該線束拓?fù)浞侄畏绞?，如圖7所示。
圖7 2段式車身主線束 （獨(dú)立儀表線束）
3.3 3段式車身主線束
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不合并任何一個(gè)分段的線束，外艙線束、儀表線束、內(nèi)艙線束分別為獨(dú)立的線束總成，總成之間使用接插對接，3段式車身主線束如圖8所示。
圖8 3段式車身主線束
3段式拓?fù)湎啾扔?段式拓?fù)?，將車身主線束打斷為3部分，接插對接多了數(shù)組，更進(jìn)一步引起線束原材料成本、生產(chǎn)物流成本的上升。但是對于總裝車間流水線而言，可以避免儀表合裝、前艙穿線的安裝方法。裝配時(shí)，先進(jìn)行內(nèi)艙線束和外艙線束的安裝，完成接插對接，再將儀表線束隨儀表總成裝入車內(nèi)，隨后完成和內(nèi)、外艙線束的接插對接，總裝可制造性得到進(jìn)一步提升。目前市場上日系車SUV、美系車如別克GL8，以及國內(nèi)自主品牌如長城、比亞迪等一系列車型應(yīng)用該線束拓?fù)浞侄畏绞健?/p>
1）自主品牌長城H6、某日系SUV為3段式拓?fù)?。整車接插對接的?shù)量約為30。布置形狀為左右對稱的H型，內(nèi)艙線束通過中央通道左右相連。
2）自主品牌比亞迪-唐為3段式拓?fù)?。整車接插對接的?shù)量約為36。外艙和內(nèi)艙線束為環(huán)型結(jié)構(gòu)，首尾對接相連，避免繞線，走線更靈活，有利于減少導(dǎo)線長度。
3）美系別克GL8為3段式拓?fù)洹Ｕ嚱硬鍖拥臄?shù)量約為32。但與常規(guī)的3段式不同，由于外艙體積較小，內(nèi)艙線束直接經(jīng)過前圍板連接到發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒，因此內(nèi)艙線束整體偏大。整車線束是一大多小的結(jié)構(gòu)。
4 線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)的原則
整車內(nèi)并不只有汽車線束一個(gè)總成零件，還包括動(dòng)力總成、車身鈑金、內(nèi)飾等周邊零件。從整車層面來看，車身主線束總成的拓?fù)湓O(shè)計(jì)原則，主要和工廠總裝車間的人機(jī)工程可制造性、原材料成本、整車結(jié)構(gòu)性能等方面有關(guān)。
此外，線束的拓?fù)湓O(shè)計(jì)需要在項(xiàng)目前期的總布置階段介入?？偛贾秒A段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)一般在項(xiàng)目批量生產(chǎn)前的兩年半，如果線束的拓?fù)湓O(shè)計(jì)介入較晚，周邊其他環(huán)境零件的技術(shù)狀態(tài)則會(huì)鎖定，也就不會(huì)留有考慮線束拓?fù)涞挠嗟?，這一點(diǎn)對主機(jī)廠開發(fā)全新平臺(tái)，或者中方的平臺(tái)尤其重要。
在項(xiàng)目的總布置階段進(jìn)行整車線束拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)時(shí)，需要對下述幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行分析，從而綜合考量線束的拓?fù)浞绞健?/p>
4.1 總裝車間可制造性
線束拓?fù)涞姆侄卧蕉啵魉€工位的操作工時(shí)越少，更易于總裝車間的裝配，從而提升車輛制造的節(jié)拍及產(chǎn)線效率。
對于具有較大投影面積的1段式線束拓?fù)洌瑸楸阌谲囬g進(jìn)行裝配，會(huì)將前圍板鈑金分為兩個(gè)部分。通過前圍板分體式結(jié)構(gòu)和整體式的各參數(shù)差異對比，得出如表1結(jié)果。
表1 前圍板分體式和整體式結(jié)構(gòu)的各參數(shù)對比
可見，從總裝可制造性的角度，相比于分體式結(jié)構(gòu)，前圍板采用整體式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，將會(huì)減少車間的裝配時(shí)間，并省去了額外的設(shè)備投資費(fèi)用，因?yàn)椴恍枰賹⒎煮w鈑金固定在主體鈑金上，從而提升了現(xiàn)場安裝的可制造性和效率。
對于需要進(jìn)行外艙穿線的線束拓?fù)浞绞蕉?，前圍板鈑金孔的大小，主要是由外艙線束的最大投影面積決定，即發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒的體積投影。在保持整體式前圍板鈑金不變的條件下，可以考慮將發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒從二次件改為一次件，這樣可以縮小線束最大投影面積，使線束回歸到情況一的1段式線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)，從而提升整車的經(jīng)濟(jì)性，但需要對發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低其和線束總成的集成度。
4.2 線束原材料成本
和1段式線束拓?fù)湎啾龋?段式和3段式線束拓?fù)鋼碛懈嘤糜诮硬鍖拥倪B接器。通過3段式和一段式線束拓?fù)浣硬鍖拥母鲄?shù)差異對比，得出如表2結(jié)果。
表2 多接插對接和無接插對接的各參數(shù)對比
可見，由于接插對接數(shù)量的增加，3段式線束拓?fù)洳徽撌窃诰€束原材料成本方面，還是在物流成本方面，都要高于1段式線束拓?fù)洹?/p>
現(xiàn)以市場上某一車型為例，評估其接插對接帶來的成本。某車型線束的分段數(shù)量產(chǎn)生了20組接插對接連接器，一組連接器的價(jià)格約為2元，那么就產(chǎn)生了每車40元的線束原材料成本。除此之外，再加上物流排序、包裝及運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，會(huì)產(chǎn)生每車約20至30元的管理成本。這樣一來，單車成本增加的估算值約為60元，該成本增加值對于使用車輛的客戶群體而言，是不具有任何價(jià)值的。若該車型一年的產(chǎn)量為一百萬輛，則會(huì)產(chǎn)生多達(dá)6000多萬的對客戶沒有額外價(jià)值的冗余成本。
4.3 整車結(jié)構(gòu)及性能效益
對于應(yīng)用體積較大的發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒且需要進(jìn)行外艙穿線的線束分段拓?fù)涠?，如果?yīng)用整體式前圍板的結(jié)構(gòu)，則需要開一個(gè)大于線束最大投影面積的孔。從車身結(jié)構(gòu)的角度而言，過大的前圍板鈑金孔，會(huì)降低整車結(jié)構(gòu)的剛度，對于發(fā)生碰撞的車輛而言，所承受的強(qiáng)度將會(huì)變低。另外，從汽車NVH（噪聲、震動(dòng)、聲振粗糙度）的角度而言，過大的前圍板鈑金孔，會(huì)將汽車行駛過程中在外艙產(chǎn)生的各種噪聲更多地傳至內(nèi)艙，從而影響駕乘人員的駕駛體驗(yàn)及整車品質(zhì)的性能指標(biāo)。
此外，對于這種情況，采用分體式前圍板鈑金結(jié)構(gòu)不會(huì)影響整車結(jié)構(gòu)的剛度以及NVH性能。但是，從鈑金零件的角度，相比于分體式前圍板，整體式前圍板將會(huì)降低鈑金零件的成本，可以為整車帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，將會(huì)減輕整車的質(zhì)量，提升車輛的排放及燃油經(jīng)濟(jì)性能，從而為整車帶來良好的環(huán)境效益。
4.4 線束供應(yīng)商的生產(chǎn)能力
多段式車身主線束，相比于合為1段式，每一段線束具有更小的體積，對于線束供應(yīng)商而言，更易于生產(chǎn)。這是因?yàn)榫€束的生產(chǎn)模具為工裝板，如果是1段式的車身主線束，則需要使用更大、更長的工裝板進(jìn)行生產(chǎn)制造，對線束供應(yīng)商生產(chǎn)工廠的流水線、設(shè)備、工藝、人員等各方面的實(shí)力水平和管控提出了更高的要求。
5 總結(jié)
本文先是介紹了線束拓?fù)涞母拍?，接著闡述了線束進(jìn)行分段拓?fù)湓O(shè)計(jì)的意義，再以市場上的不同車型為例，分析了不同拓?fù)浞绞皆诳傃b可制造性、原材料成本等方面的優(yōu)劣點(diǎn)，并且分解了在進(jìn)行線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)時(shí)需要考量的點(diǎn)，為前期線束的設(shè)計(jì)起到了指導(dǎo)作用。
本文通過對汽車線束拓?fù)涞难芯亢头治觯贸鋈缦陆Y(jié)論。
1）對于緊湊型、材料成本導(dǎo)向的車型，可以應(yīng)用1段式的線束拓?fù)浞绞?，但對生產(chǎn)工廠的流水線具有較高的要求。
2）對于已經(jīng)擁有成熟運(yùn)作體系的生產(chǎn)工廠，應(yīng)用2段式、3段式的線束拓?fù)浞绞娇梢蕴嵘傃b裝配效率，但會(huì)引起線束原材料成本的上升。
線束的結(jié)構(gòu)拓?fù)浞绞讲⒉荒芤晃兜匾詥我坏囊暯菍ζ溥M(jìn)行評價(jià)，每一種拓?fù)浞侄畏绞蕉加衅鋬?yōu)勢，針對不同的車型，需要在實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)功能的前提下，結(jié)合總裝可制造性、原材料成本、車身結(jié)構(gòu)及性能等因素對其進(jìn)行綜合考量，最終設(shè)計(jì)出適合該車型的最佳線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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1 線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
汽車線束在整車的電氣網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，扮演著重要的角色，整車各類功能的實(shí)現(xiàn)，離不開線束的連接。
線束的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為線束在整車內(nèi)的布置情況。線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的體現(xiàn)形式為在整車區(qū)域內(nèi)的連接形式及分段數(shù)量。在確定整車的電氣架構(gòu)和電源分配之后，需要對線束的結(jié)構(gòu)及分段拓?fù)浞绞竭M(jìn)行設(shè)計(jì)。合理的線束分段拓?fù)鋵⒂欣诰€束的總裝可制造性，也能夠降低線束的生產(chǎn)制造成本。
2 線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)的意義
基于線束的原材料成本，采用一根整體式線束連接整車所有的電氣器件是最優(yōu)的，然而在線束實(shí)際生產(chǎn)制造、裝配過程中會(huì)受到其他因素的制約。線束的分段拓?fù)湓O(shè)計(jì)不能一概而論，遵循單一的形式，而是要從整車層面，在滿足預(yù)設(shè)功能的前提下，以最少的原材料使用和最高的生產(chǎn)、裝配效率為目標(biāo)導(dǎo)向來進(jìn)行全方位的考量。
遵循易于生產(chǎn)裝配的原則，并且考慮到成捆線束穿線時(shí)的最大投影面，四門線束、尾蓋線束、前后保險(xiǎn)杠線束一般作為除車身主線束以外的小線束單獨(dú)安裝。貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)艙和乘客艙的車身主線束總成可以分為3個(gè)分段：外艙線束、儀表線束以及內(nèi)艙線束，如圖1所示。
3 典型的線束分段拓?fù)浞绞?/h2>
根據(jù)車身主線束總成的分段，目前汽車市場上各大品牌的汽車線束分段拓?fù)浞绞街饕梢苑譃?類，分別是1段式、2段式和3段式車身主線束。
3.1 1段式車身主線束
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將外艙線束、儀表線束和內(nèi)艙線束合為一個(gè)整體，從車頭至車尾貫穿整個(gè)白車身，如圖2所示。
由于具有較少的接插對接，不必要的連接器和端子等線束散件可以省去，因此，1段式拓?fù)渚哂休^低的線束原材料成本。但是對于總裝車間流水線而言，整車線束需先通過儀表合裝，再將線束穿至外艙、敷設(shè)至內(nèi)艙進(jìn)行安裝。
目前德系大眾一些平臺(tái)的車型應(yīng)用1段式拓?fù)洌瑯邮?段式線束拓?fù)?，外艙?yīng)用不同類型的熔斷絲盒對應(yīng)了不同的裝配情況。
1）外艙采用固定在蓄電池正極且體積相對較小的主熔斷絲盒或作為一次件 （總裝車間負(fù)責(zé)裝配）的發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒。這種情況下，在裝配時(shí)，先將外艙線束裝入保護(hù)套中，隨后從內(nèi)艙穿過前圍板的鈑金孔抵達(dá)外艙。在這過程中，外艙線束的最大投影面積受開孔尺寸的限制，即線束最大投影面積需要小于鈑金孔，如圖3所示，其中紅圈處為線束在前圍板的固定位置。
圖3 1段式線束裝配方式 （情況1）
2）外艙采用體積相對較大且作為二次件 （線束供應(yīng)商負(fù)責(zé)裝配）的發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒，相比于情況1，外艙線束具有更大的投影面積。這種情況下，前圍板需采用分體式的結(jié)構(gòu)。在裝配時(shí)，外艙線束先放置在前圍板的外艙側(cè)，接著將其固定在前圍板分體上，隨后通過螺母將前圍板分體固定在前圍板主體上，如圖4所示，其中紅圈處為線束在前圍板的固定位置。
圖4 1段式線束裝配方式 （情況2）
3.2 2段式車身主線束
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種結(jié)合形式，一種是以外艙和內(nèi)艙交界處的前圍板為界，把儀表線束和內(nèi)艙線束合為整體，兩者的線束總成和外艙線束通過接插對接，2段式車身主線束 （獨(dú)立外艙線束）如圖5所示。
圖5 2段式車身主線束 （獨(dú)立外艙線束）
目前德系大眾一些平臺(tái)的車型應(yīng)用該線束拓?fù)浞侄畏绞?。?dú)立外艙線束的2段式拓?fù)湎啾扔?段式拓?fù)?，將車身主線束在前圍板兩側(cè)打斷，因此增加了接插對接的數(shù)量，導(dǎo)致線束的原材料成本、生產(chǎn)物流成本有所上升。然而，受益于獨(dú)立外艙線束的設(shè)計(jì)，前圍板鈑金結(jié)構(gòu)可以從分體式優(yōu)化為整體式，如圖6所示。這樣一來，鈑金的成本得以降低，方案的總體經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于情況2的1段式拓?fù)洹?/p>
圖6 2段式線束拓?fù)鋵?yīng)的整體式前圍板
另一種是將儀表線束作為獨(dú)立總成，把外艙線束和內(nèi)艙線束合為整體，兩者的總成和儀表線束之間通過接插對接。這種情況下，可以在儀表供應(yīng)商處預(yù)先完成儀表線束的裝配，對于總裝車間而言，可以減少流水線工位的操作工時(shí)，但需要進(jìn)行外艙穿線。目前德系大眾、奧迪某平臺(tái)的車型應(yīng)用該線束拓?fù)浞侄畏绞?，如圖7所示。
圖7 2段式車身主線束 （獨(dú)立儀表線束）
3.3 3段式車身主線束
該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不合并任何一個(gè)分段的線束，外艙線束、儀表線束、內(nèi)艙線束分別為獨(dú)立的線束總成，總成之間使用接插對接，3段式車身主線束如圖8所示。
圖8 3段式車身主線束
3段式拓?fù)湎啾扔?段式拓?fù)?，將車身主線束打斷為3部分，接插對接多了數(shù)組，更進(jìn)一步引起線束原材料成本、生產(chǎn)物流成本的上升。但是對于總裝車間流水線而言，可以避免儀表合裝、前艙穿線的安裝方法。裝配時(shí)，先進(jìn)行內(nèi)艙線束和外艙線束的安裝，完成接插對接，再將儀表線束隨儀表總成裝入車內(nèi)，隨后完成和內(nèi)、外艙線束的接插對接，總裝可制造性得到進(jìn)一步提升。目前市場上日系車SUV、美系車如別克GL8，以及國內(nèi)自主品牌如長城、比亞迪等一系列車型應(yīng)用該線束拓?fù)浞侄畏绞健?/p>
1）自主品牌長城H6、某日系SUV為3段式拓?fù)?。整車接插對接的?shù)量約為30。布置形狀為左右對稱的H型，內(nèi)艙線束通過中央通道左右相連。
2）自主品牌比亞迪-唐為3段式拓?fù)?。整車接插對接的?shù)量約為36。外艙和內(nèi)艙線束為環(huán)型結(jié)構(gòu)，首尾對接相連，避免繞線，走線更靈活，有利于減少導(dǎo)線長度。
3）美系別克GL8為3段式拓?fù)洹Ｕ嚱硬鍖拥臄?shù)量約為32。但與常規(guī)的3段式不同，由于外艙體積較小，內(nèi)艙線束直接經(jīng)過前圍板連接到發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒，因此內(nèi)艙線束整體偏大。整車線束是一大多小的結(jié)構(gòu)。
4 線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)的原則
整車內(nèi)并不只有汽車線束一個(gè)總成零件，還包括動(dòng)力總成、車身鈑金、內(nèi)飾等周邊零件。從整車層面來看，車身主線束總成的拓?fù)湓O(shè)計(jì)原則，主要和工廠總裝車間的人機(jī)工程可制造性、原材料成本、整車結(jié)構(gòu)性能等方面有關(guān)。
此外，線束的拓?fù)湓O(shè)計(jì)需要在項(xiàng)目前期的總布置階段介入?？偛贾秒A段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)一般在項(xiàng)目批量生產(chǎn)前的兩年半，如果線束的拓?fù)湓O(shè)計(jì)介入較晚，周邊其他環(huán)境零件的技術(shù)狀態(tài)則會(huì)鎖定，也就不會(huì)留有考慮線束拓?fù)涞挠嗟?，這一點(diǎn)對主機(jī)廠開發(fā)全新平臺(tái)，或者中方的平臺(tái)尤其重要。
在項(xiàng)目的總布置階段進(jìn)行整車線束拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)時(shí)，需要對下述幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行分析，從而綜合考量線束的拓?fù)浞绞健?/p>
4.1 總裝車間可制造性
線束拓?fù)涞姆侄卧蕉啵魉€工位的操作工時(shí)越少，更易于總裝車間的裝配，從而提升車輛制造的節(jié)拍及產(chǎn)線效率。
對于具有較大投影面積的1段式線束拓?fù)洌瑸楸阌谲囬g進(jìn)行裝配，會(huì)將前圍板鈑金分為兩個(gè)部分。通過前圍板分體式結(jié)構(gòu)和整體式的各參數(shù)差異對比，得出如表1結(jié)果。
表1 前圍板分體式和整體式結(jié)構(gòu)的各參數(shù)對比
可見，從總裝可制造性的角度，相比于分體式結(jié)構(gòu)，前圍板采用整體式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，將會(huì)減少車間的裝配時(shí)間，并省去了額外的設(shè)備投資費(fèi)用，因?yàn)椴恍枰賹⒎煮w鈑金固定在主體鈑金上，從而提升了現(xiàn)場安裝的可制造性和效率。
對于需要進(jìn)行外艙穿線的線束拓?fù)浞绞蕉?，前圍板鈑金孔的大小，主要是由外艙線束的最大投影面積決定，即發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒的體積投影。在保持整體式前圍板鈑金不變的條件下，可以考慮將發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒從二次件改為一次件，這樣可以縮小線束最大投影面積，使線束回歸到情況一的1段式線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)，從而提升整車的經(jīng)濟(jì)性，但需要對發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低其和線束總成的集成度。
4.2 線束原材料成本
和1段式線束拓?fù)湎啾龋?段式和3段式線束拓?fù)鋼碛懈嘤糜诮硬鍖拥倪B接器。通過3段式和一段式線束拓?fù)浣硬鍖拥母鲄?shù)差異對比，得出如表2結(jié)果。
表2 多接插對接和無接插對接的各參數(shù)對比
可見，由于接插對接數(shù)量的增加，3段式線束拓?fù)洳徽撌窃诰€束原材料成本方面，還是在物流成本方面，都要高于1段式線束拓?fù)洹?/p>
現(xiàn)以市場上某一車型為例，評估其接插對接帶來的成本。某車型線束的分段數(shù)量產(chǎn)生了20組接插對接連接器，一組連接器的價(jià)格約為2元，那么就產(chǎn)生了每車40元的線束原材料成本。除此之外，再加上物流排序、包裝及運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，會(huì)產(chǎn)生每車約20至30元的管理成本。這樣一來，單車成本增加的估算值約為60元，該成本增加值對于使用車輛的客戶群體而言，是不具有任何價(jià)值的。若該車型一年的產(chǎn)量為一百萬輛，則會(huì)產(chǎn)生多達(dá)6000多萬的對客戶沒有額外價(jià)值的冗余成本。
4.3 整車結(jié)構(gòu)及性能效益
對于應(yīng)用體積較大的發(fā)動(dòng)機(jī)艙熔斷絲盒且需要進(jìn)行外艙穿線的線束分段拓?fù)涠?，如果?yīng)用整體式前圍板的結(jié)構(gòu)，則需要開一個(gè)大于線束最大投影面積的孔。從車身結(jié)構(gòu)的角度而言，過大的前圍板鈑金孔，會(huì)降低整車結(jié)構(gòu)的剛度，對于發(fā)生碰撞的車輛而言，所承受的強(qiáng)度將會(huì)變低。另外，從汽車NVH（噪聲、震動(dòng)、聲振粗糙度）的角度而言，過大的前圍板鈑金孔，會(huì)將汽車行駛過程中在外艙產(chǎn)生的各種噪聲更多地傳至內(nèi)艙，從而影響駕乘人員的駕駛體驗(yàn)及整車品質(zhì)的性能指標(biāo)。
此外，對于這種情況，采用分體式前圍板鈑金結(jié)構(gòu)不會(huì)影響整車結(jié)構(gòu)的剛度以及NVH性能。但是，從鈑金零件的角度，相比于分體式前圍板，整體式前圍板將會(huì)降低鈑金零件的成本，可以為整車帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，將會(huì)減輕整車的質(zhì)量，提升車輛的排放及燃油經(jīng)濟(jì)性能，從而為整車帶來良好的環(huán)境效益。
4.4 線束供應(yīng)商的生產(chǎn)能力
多段式車身主線束，相比于合為1段式，每一段線束具有更小的體積，對于線束供應(yīng)商而言，更易于生產(chǎn)。這是因?yàn)榫€束的生產(chǎn)模具為工裝板，如果是1段式的車身主線束，則需要使用更大、更長的工裝板進(jìn)行生產(chǎn)制造，對線束供應(yīng)商生產(chǎn)工廠的流水線、設(shè)備、工藝、人員等各方面的實(shí)力水平和管控提出了更高的要求。
5 總結(jié)
本文先是介紹了線束拓?fù)涞母拍?，接著闡述了線束進(jìn)行分段拓?fù)湓O(shè)計(jì)的意義，再以市場上的不同車型為例，分析了不同拓?fù)浞绞皆诳傃b可制造性、原材料成本等方面的優(yōu)劣點(diǎn)，并且分解了在進(jìn)行線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)時(shí)需要考量的點(diǎn)，為前期線束的設(shè)計(jì)起到了指導(dǎo)作用。
本文通過對汽車線束拓?fù)涞难芯亢头治觯贸鋈缦陆Y(jié)論。
1）對于緊湊型、材料成本導(dǎo)向的車型，可以應(yīng)用1段式的線束拓?fù)浞绞?，但對生產(chǎn)工廠的流水線具有較高的要求。
2）對于已經(jīng)擁有成熟運(yùn)作體系的生產(chǎn)工廠，應(yīng)用2段式、3段式的線束拓?fù)浞绞娇梢蕴嵘傃b裝配效率，但會(huì)引起線束原材料成本的上升。
線束的結(jié)構(gòu)拓?fù)浞绞讲⒉荒芤晃兜匾詥我坏囊暯菍ζ溥M(jìn)行評價(jià)，每一種拓?fù)浞侄畏绞蕉加衅鋬?yōu)勢，針對不同的車型，需要在實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)功能的前提下，結(jié)合總裝可制造性、原材料成本、車身結(jié)構(gòu)及性能等因素對其進(jìn)行綜合考量，最終設(shè)計(jì)出適合該車型的最佳線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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