可制造性设计在汽车线束开发中的应用

聂波琳

摘要：在汽车线束开发中，应用可制造性设计可以有效降低汽车线束设计制造的复杂度，节约制造成本。对此，就可制造性设计在汽车线束中的应用展开论述。

关键词：汽车；线束；可制造性；DFM

中图分类号：U46；TN402 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0016－02

复杂工艺的产品制造流程通常需要事先设计。要做到敏捷化制造，就需要在前期的设计中考虑诸如制造设备能力和人机工程等诸多运营要求，进行可制造性设计DFM（Design For Manufacturability）。

1可制造性设计发展概述

20世纪80年代初期，由于可制造性设计使得设计到制造的转变更为顺利，所以其工具和方法盛行。有了可制造性设计，对汽车线束设计方案的评估就不再仅仅是产品性能和客户需求这些实用标准，还会考虑它们对制造流程的影响。可制造性设计从本质上说就是一系列必须被遵守的有关产品设计的规则（比如压接导线要求截面积≥3 mm），它确保产品的设计和已有的生产制造能力互相兼容。此外，可制造性设计也用于降低汽车线束设计制造的复杂度。例如，尽量消除弯曲环绕，以节省材料和劳动力；评估尽量使用更宽的胶带或更窄的胶带设计，以减少劳动力和材料成本或在生产中不会有棘手的实施角度等。

为了使可制造性设计方法发挥作用，必须详细了解产品设计和实施生产（或服务）方法之间的关系，结合全球线束制造指导，来减少潜在的问题和结构成本（劳动力和材料成本）。实践证明，这一投资产出回报高于1∶10.同时，公司要详细了解流程，并制作详细的产品说明书，专注于简化产品生产流程的研究。

2可制造性设计在汽车线束设计中的应用原理

线束设计时，尽量消除弯曲环绕，以节省材料和劳动力。虽然有时做起来比较困难，但我们依然应当设法减少导线规格。当有多种规格的线连到同一塑件时，我们要考虑能不能减少线的规格，最好选用同一规格；尽量使用压接，并头压接线的规格相同，减少总装混线的危险。虽然对较大截面积的线来说，同一规格会产生较大的成本，但相对于减少预设置成本和避免潜在的混线成本来说，总的成本优势还是比较明显的。该原理同样适用于镀金和非镀金端子。

图1A方案和B方案示例

选择合适的压接点，以减少线的用量和输送，列举A，B两种方案，如图1所示。A方案选用了5 000 mm线，而B方案只用了3 000 mm线。同时，A方案需要更多的人力，会产生服务和材料处理的问题；而B则较少。虽然采用相同的材料，但按B方案生产的成本要比A方案低。

在某些情况下，根据分支的长度，超声波压接要比双线压接更经济。如果效果不明显，需要对双线压接点进行人工和材料方面的经济性评估。当选择双线压接时，要考虑端子打结的问题。如果一个双线压接有两个不易打结端子和一个易打结端子，那么尽可能选择易打结端，以减少看板放在流水线旁的刀片型物料架上的打结问题，节省材料用量。尽可能消除导线上的条纹和标示，因为这些标示会增加材料成本。在相同的板上，不同的零件号尽量用相同的线。

对于线束覆盖部分，尽可能选用间隔缠绕代替覆盖缠绕。评估使用的覆盖主要有波纹管覆盖和胶带覆盖。一般情况下，如果指定使用波纹管且不需要耐磨保护时，胶带覆盖较便宜。对分支出口较多或短波纹管要求较多时，选用小管径的波纹管，保证不露线，但由于管径太小会增加操作难度，进而抵消了因此节省的材料费。用点胶带代替覆盖缠绕，评估用卡钉条代替单个卡钉的可行性（此时分支必须在板上布置成直线）。尽可能使标识性胶带起到某些功能性的作用，比如代替点胶带等。当点胶带只用于地址标识时，考虑在导线上做标识点来代替点胶带，胶带种类要尽量小。为了减少劳动力和材料成本，评估尽量使用更宽的胶带或更窄的胶带，尽量让分支出口为开放式，避免封闭式，以节省材料和人工。此外，考虑用卡环或点胶带代替波纹管锁。

对其他通用部分，合并出口。对有问题的元件，尽可能寻找替换件或从设计上进行改善。与车体上的设备连接的塑件替换的难度较大，可以替换内部连接件。

3结束语

以上论述可作为我们寻找潜在的汽车线束产品设计改善的指南，从产品成本和功能的角度来看，线束设计的改善空间还很大，工业工程师正不断地寻找机会。在某些情况下，我们要求更改并得到客户同意的能力有限，但我们要尽量寻找节省的机会。由于有一定的经济利益，有些更改即使目前不能得到客户的同意，将来也有可能获得客户的同意。当然，有些改善是不用更新图纸或得到客户同意的。

参考文献

［1］鲜飞.面向电子装联的PCB可制造性设计［J］.电子测试，2008（01）.

［2］王凡，刘春艳.可制造性规则的数字化描述和规则库构建［J］.电子工艺技术，2011（01）.

〔编辑：李珏〕

Design for Manufacturing in the Automotive Wiring Harness Development Application

Nie Bolin

Abstract: In the automotive wiring harness development, application design for manufacturing automotive wiring harness design can effectively reduce manufacturing complexity, saving manufacturing costs. In this regard, we can design for manufacturing applications in the automotive wiring harness to start on.

Key words: auto; harness; manufacturability; DFM