汽车线束防错设计浅谈

朱　　文，刘晓华，朱真华，李婷龄，马　　然（上海长安汽车工程技术有限公司，上海　201114）

汽车线束防错设计浅谈

朱文，刘晓华，朱真华，李婷龄，马然
（上海长安汽车工程技术有限公司，上海201114）

从插接件、插接件固定支架、卡扣、回路等设计方面，介绍汽车线束防错设计的一些思路和方法，降低线束生产制造和整车总装线装配过程中出现品质问题的概率。

汽车线束；防错法；线束设计

汽车线束的生产加工不同于其他零部件的模具、机加工或者SMT贴片等生产方式，自动化设备相对较少，大部分工序是人工操作完成。生产过程中，不能完全避免卡扣、插接件、熔断丝用错等 “错漏装”品质问题。线束加工完成后的末端检验工序中，探测手段相对有限，探测率相对较低。如果提高探测率，往往需要对检测设备加大投入，但探测效率有时并不能满足生产节拍的要求。探测到线束品质问题后，需要投入场地、人员和物料进行返修，在返修过程中，还有可能造成二次损伤。汽车线束的错装和漏装等品质问题，通过生产过程和末端检验品质控制，往往是基于品质风险点事后围堵的策略进行控制的，投入的资源多，并不能保证完全避免品质问题。

如果在设计阶段考虑到线束生产加工和主机厂总装时可能出现的一些品质问题，并采用防错的手段加以提前规避，投入少量的资源，将品质控制的时间点提前，效果也会相对明显。本文结合项目开发实例，从设计的角度，介绍汽车线束防错的一些思路和方法。

1　插接件防错设计

为避免插接件装错，需要尽量避免在同一区域，使用相同的插接件。如在仪表管梁上，2个布置位置相近、功能不一样的控制器，其插接件应该不相同。同时，如果一条流水线生产多个车型，布置区域相同，彼此不能互换的控制模块，其适配的插接件也应该不相同。如安全气囊控制器，往往布置在下车体中央通道，因车体结构和发动机的差异，碰撞的参数不一样，安全气囊控制器也不一样。选择适配不同的插接件来进行区分，可以避免总装时将安全气囊控制器装错。

图1　　线对线插接件防错设计

同一系列的插接件防错主要通过防错特征来区分，一组线对板的插接件或者一组线对线的插接件，其防错特征应该是一一匹配的。如图1所示，插接件A和插接件C是一组线对线插接件，插接件B和插接件D是一组线对线插接件，这两对插接件属于同一系列，外形完全一样，区别在圆圈所示区域的防错特征——凹槽和凸筋位置不一样。插接件A的凹槽和插接件C的凸筋相互匹配，插接件B的凹槽和插接件D的凸筋相互匹配，如果将插接件A和插接件D装配在一起，凹槽和凸筋不匹配，无法完成装配。这是线束插接件常用的一种防错方法，即使在黑暗的环境中，也不会装错，是插接件防错设计的相对理想状态。

如因某种原因必须使用外形结构完全相同的插接件，可以考虑使用不同的颜色来进行区分，区分点可以在插接件上，也可以在插接件所在的线束分支上，所选用的颜色最好和电器端颜色保持一致。一般情况下，不推荐使用红色插接件和红色胶带进行区分。在线束制造时，红色标签往往用作不良品的标识，定位具体的不良部位。例如线束加工制造过程中，发现插接件破损时，在破损部位贴上红色标签，流入返修工位等待返修。选用红色插接件区分，会和红色标签相互干扰，识别性变差。

除防错特征和颜色识别外，还可以通过线束分支的长度来防错。线束布置设计时，通过不同的线束长度来进行识别，相对较短的线束分支无法插在远端的对接件上。

除考虑插接件在主机厂总装生产线的防错设计外，还需要考虑在线束厂生产时的防错设计。如图2所示，插接件由本体和外壳组成，几组不同的插接件，本体均相同，防错特征布置在外壳上。线束厂生产时，在预装工位和流水线工位，工人先将端子插入到本体上，端子全部插完后，再将外壳装在本体外面。在线束预装和流水线工位，如果2个布置位置相近的控制器，都选择了该系列的插接件，因2个本体结构和外观完全相同，工人很有可能将端子插入到错误的本体上，返修过程中，还有可能造成端子的损伤。另外关于本体和外壳的装配，配合的结构也完全相同，外壳可能被装到错误的本体上，虽然在电检台最终可检测出来，但仍然会导致后续的返修。即使在主机厂可以通过外壳防错，防止插入到错误的对接件中，但在线束厂生产过程中可能造成不便，不建议在同一条线束上使用多个该系列的插接件。

图2　　插接件外壳防错设计

2　线束支架防错设计

线束支架主要起到固定插接件、控制线束走向和保护线束的作用。在同一辆车中，线束支架往往为左右件对称设计，左右件大小相同，结构类似，识别性相对较差。运输和周转过程中，一般通过物料卡或者包装箱上的标签进行识别。线束生产时，因物料卡的数量限制，不是每个支架都附了物料卡，很有可能会出现左边件装配到右边，右边件装配到左边的现象。针对该现象，一般在物料上标识 “L”和 “R”，用于区分左右件。该方式无法实现 “盲插”的操作，仍有用错物流的风险。为完全规避左右件混用的风险，可以考虑将左右件做成同一个零件。某支架布置在侧围内外板之间，主要用于固定后门线束和地板线束的对接插接件，支架中心和侧围外板孔中心重合。如图3所示，插接件中心和支架中心重合，即L1=L2，这样左侧支架中心，侧围外板孔中心和插接件中心重合。左侧支架布置好后，右侧支架在左侧支架的基础上，旋转180°，在侧围外板孔对称的情况下，右侧支架中心，侧围外板孔中心和插接件中心重合。这样可实现一个支架在左右侧共用，避免左右侧支架混装。

图3　　支架防错设计

3　卡扣防错设计

线束卡扣一般用于固定线束，控制线束的走向，也有装配到插接件上，将插接件固定到车体上，在整车线束中，卡扣用量相对较多。因布置空间的限制，有时会出现同一区域使用多个固定卡扣的现象，可能会出现卡扣装配到错误的钣金孔上，导致线束走向错误，无法装配，需要拆卸卡扣后重新装配，或者勉强装上去，线束走向不在设计状态，被周边件磨损割破，出现电器故障。针对该现象，可考虑使用不同的卡扣和钣金孔进行区分。如图4所示，在同一个区域开了2种不同的钣金孔：钥匙孔和腰形孔，其中钥匙孔的2个方向完全相反。与之相匹配的线束卡扣为腰形孔，插接件卡扣为钥匙孔。卡扣往钣金上装时，只能装到对应的钣金孔上，往错误的钣金孔上装配时，卡扣被钣金孔顶住，无法完成装配。

图4　　卡扣安装孔防错设计

除卡扣安装点防错外，在同一条线束上，尽量避免选用外形结构相似的卡扣，避免混用。图5为几组容易混用的卡扣。以卡扣A和卡扣a为例，安装结构完全相同，束带结构也相同，区别在于卡扣A的线束走向垂直于安装方向，卡扣a的线束走向平行于安装方向，如用错卡扣，相应的线束走向也会出错。

图5　　容易混用的几组卡扣

4　回路防错设计

传统线束回路一般是两端压接端子，线束和插接件组装完成后，放在汽车线束电检台上，按照QC/T 29106—2014《汽车电线束技术条件》4.7的要求，对所有电路进行通电检测应无短路、断路、错路现象［1］。

随着汽车定制化和个性改装的发展，部分车辆在出厂前，对改装功能提前规划，在线束内部预留哑线，一端植入插接件，另外一端不压接端子，保持悬空状态，悬空端用作后期电器改装时连接电器设备。为增加遥控钥匙的有效接收距离，部分车辆的车身控制器和遥控钥匙的通信采用射频天线的模式，线束回路一端连接车身控制器，另外一端悬空，作为哑线，接收遥控钥匙信号。

哑线的应用越来越多，然而按照传统的电检方式，需要回路两端都压接端子才能完成电检，哑线生产时只有一端压接端子，另外一端电线绝缘皮和内部芯线切口平齐，无法接入电检台对电气功能进行检测，往往采用人工目视的方法进行检查，确认端子是否正确植入插接件孔位中。在线束加工过程中，如果出现哑线漏装，或者植入错误的插接件孔位，或者与其他回路接触短路，同时工人目视检查未能发现，装配到整车上后，将引起电器功能异常，造成客户抱怨。

针对传统哑线无法电检的情况，有一种解决方案，如图6所示。电线在开线工序，不压接端子的一端，将绝缘皮剥除，芯线漏出，电检时，将芯线接入电检台，完成电检后将漏出的芯线剪掉。该方案中电检台可探测端子是否植入正确的孔位，探测率远高于人工目视检查。

图6　　哑线防错设计

回路植入到插接件或者电器盒中时，端子可能植入到错误的孔位中去。在设计时，同一插接件中应该避免放入2条或者多条颜色相同、相近的回路，以便分区防错。

5　结束语

线束防错的控制手段很多，本文主要针对前端设计提出了一些防错思路和方法。针对线束制造、工装、电检和包装运输等方面，也有一些特殊的防错方法，应用也比较成熟，本文就不再一一列举。

［1］QC/T 29106—2014，汽车电线束技术条件［S］.

（编辑杨景）

Error Proofing Design for Vehicle Wiring Harness

ZHU Wen，LIU Xiao-hua，ZHU Zhen-hua，LI Ting-ling，MA Ran
（Shanghai Branch，Changan Automobile Research and Development Center，Shanghai 201114，China）

Some ideas and methods of error proofing design for vehicle wiring harness are introduced here in the design of connector clip，fixed bracket connector，fastener and circuit.Thus it reduces quality problems in the process of wiring harness manufacturing and vehicle assembly.

vehicle wiring harness；error proofing；design of wiring harness

U463.62

A

1003-8639（2015）10-0020-03

2015-06-15；

2015-07-02

朱文 （1985-），男，湖北人，工程师，主要从事汽车线束设计开发和电器项目管理工作。