鄧桂美 隋燕

摘 要：本文為三維布線技術(shù)應(yīng)用篇。主要介紹三維布線工藝如何具體落實(shí)在我公司組合電器柜產(chǎn)品上的設(shè)計(jì)驗(yàn)證和線長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)工作。

關(guān)鍵詞：高速磁浮車(chē)輛;三維布線EPLAN Harness ProD;協(xié)同設(shè)計(jì)

1 背景介紹

高速磁浮車(chē)輛車(chē)上電器柜為研究對(duì)象，其具有數(shù)量多，內(nèi)部布線復(fù)雜，難拆卸、不易接近等特點(diǎn)，基于以上特點(diǎn)，必須嚴(yán)格把控電器柜內(nèi)部原理設(shè)計(jì)和布線設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率，研究一套先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和規(guī)范化的設(shè)計(jì)流程，利用軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字化和模型化設(shè)計(jì)，通過(guò)三維空間環(huán)境下進(jìn)行布線模擬和虛擬驗(yàn)證，形成設(shè)計(jì)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證閉環(huán)。

2 三維布線工藝流程介紹

2.1 EPLAN Harness proD 簡(jiǎn)介

EPLAN Harness ProD是一個(gè)專(zhuān)業(yè)提供電纜/線束設(shè)計(jì)和文檔編制的三維軟件系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)HPD。這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于以下自動(dòng)化的設(shè)計(jì)步驟：從EPLAN平臺(tái)中或其他平臺(tái)中導(dǎo)入部件信息和接線信息，自動(dòng)完成布線，進(jìn)行設(shè)計(jì)校驗(yàn)，完成線束文檔編制以及自動(dòng)生成二維釘板圖，從而完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)，減少產(chǎn)品缺陷，提高產(chǎn)品研發(fā)效率，降低錯(cuò)誤。

2.2 可行性分析

（1）三維模型，HPD 與 CATIA 模型無(wú)縫隙兼容，可直接導(dǎo)入，并形成連體關(guān)系，CATIA 改動(dòng)會(huì)直接作用于 HPD 中的導(dǎo)入模型。

（2）電氣連接關(guān)系，傳統(tǒng)工藝中，設(shè)計(jì)師會(huì)提供 EXCEL 格式的電路接線表。對(duì)表格進(jìn)行模板處理后便可以導(dǎo)入 HPD 中。

（3）需求分析，HPD 模擬布線功能可滿(mǎn)足目前生產(chǎn)中的任何細(xì)節(jié)問(wèn)題，基本做到真實(shí)模擬，可用于前期布線分析，省去科研階段再研究布線的問(wèn)題。

（4）三維布線目的，運(yùn)用三維布線，完成布線工藝，做到協(xié)同設(shè)計(jì)，科研試制階段直接投入使用預(yù)布線圖紙。

2.3 三維布線工藝流程

通過(guò)EPLAN Harness ProD進(jìn)行三維布線工藝處理及驗(yàn)證工作，僅需七個(gè)關(guān)鍵步驟，如下：

（1）部件庫(kù)準(zhǔn)備。由于本公司產(chǎn)品選用布線相關(guān)物料，如連接器、端子、線纜、接觸器等均較多，因此獨(dú)立建立了數(shù)據(jù)庫(kù)，完成31種線纜、12種連接器、80種端子、15種布線輔材數(shù)據(jù)導(dǎo)入，基本覆蓋了次研究柜體的常用元件。

（2）導(dǎo)入柜體模型，裝配連接部件。將CATIA制作的柜體導(dǎo)入至HPD，利用HPD的裝配功能將連接器，端子，接觸器等元件安裝至柜體結(jié)構(gòu)中?？墒褂?HPD 提供的點(diǎn)、線、面配 合、句柄/安裝點(diǎn)捕捉、坐標(biāo)系對(duì)齊和移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)等功能， 實(shí)現(xiàn)器件的快速精準(zhǔn)放置（如圖3）。

（3）導(dǎo)入接線表數(shù)據(jù)。從電氣設(shè)計(jì)軟件中導(dǎo)出EXCEL格式的接線表，并微調(diào)成如下圖格式，另存成CSV 或TXT格式?？蓪⑵鋵?dǎo)入至HPD，形成3D導(dǎo)線。接線表導(dǎo)入時(shí)，HPD 也提供了導(dǎo)入模板，提高導(dǎo)線 導(dǎo)入的效率。

（4）創(chuàng)建布線路徑及布線。HPD軟件中，布線路徑是通過(guò)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的扎線桿、扎線架等結(jié)構(gòu)上放置走線路徑，使用自動(dòng)、半自動(dòng)、手工布線功能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線按照預(yù)期規(guī)劃的路徑走線。

（5）設(shè)計(jì)驗(yàn)證。完成柜內(nèi)導(dǎo)線的布線設(shè)計(jì)和線束分配后，就需要進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。如下圖，通過(guò)設(shè)計(jì)檢查，可以檢測(cè)線束是否與柜體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，通過(guò)高標(biāo)標(biāo)記和實(shí)時(shí)跳轉(zhuǎn)，清晰識(shí)別問(wèn)題點(diǎn)，有助于提高排錯(cuò)效率。

（6）導(dǎo)出文件?？梢詫⒚扛€的長(zhǎng)度導(dǎo)出至EXCEL表，從而精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)此電器柜內(nèi)線的用量。

3 總結(jié)

通過(guò)研究利用 EPLAN Harness proD 軟件，對(duì)電氣柜進(jìn) 行布線工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，使用EPLAN Harness proD 進(jìn)行布線工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要有：

（1）軟件操作方法簡(jiǎn)便，易上手，且設(shè)計(jì)流程邏輯清晰明了，無(wú)需要大量的學(xué)習(xí)便能熟練掌握和使用。（2）提前介入前端設(shè)計(jì)，減少器件布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的各類(lèi)布線問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)布線工藝仿真功能。（3）提高產(chǎn)品實(shí)物布線質(zhì)量一致性，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。（4）顯著減少首件試制導(dǎo)線損耗率，對(duì)比其它電氣柜，經(jīng)統(tǒng)計(jì)導(dǎo)線損耗率由30%降低至5%。