客车电器模块化设计的思路与方法

刘宫瑛 徐凌飞

摘要：介绍客车电器各模块的主要功能及设计内容，阐述客车电器模块化设计的思路、方法及分工合作的先进性。

关键词：客车电器模块化；规范；统一；扎口；改进

随着客车电器复杂程度越来越高，电器设计的难度及工作量也越来越大，传统以整车为单位的设计分工模式越来越不能满足要求。因此，模块化设计方法得到了越来越广泛的应用。电器模块化设计就是按功能和安装位置情况将整车电器分成几个部分，也就是几个模块，每个模块具有独立的功能及标准的输入输出接口，功能相同的模块在产品系列中可以重用和互换，相关模块的排列组合就可以形成最终的产品。通过模块的组合配置，就可以创建不同需求的产品，满足客户的定制需求；相似性的重用，可以使整个产品生命周期中的采购、物流、制造和服务资源简化。更为重要的是，每个技术人员只完成单个或部分模块的设计工作，大大减少了工作量并提高了专业化水平。

1客车电器设计模块化分工及指导思想

根据功能及在车身布置位置的不同，客车电器模块主要可分为总布置模块、仪表模块、车架模块、电控模块、车顶模块等5部分。模块化设计总体指导思想为规范、统一、扎口、改进。规范是指原理规范，控制逻辑规范，防止控制逻辑发散或未经验证的控制逻辑被应用到产品设计中去；统一是指图样画法统一，线径线号统一，插件型号统一，功能脚位统一；扎口是指信息扎口，特别是改进信息的输入和输出，一定要做到闭环处理；改进则是永恒的工作，分为持续改进和阶段性改进。

2各模块主要工作

2.1总布置模块

总布置模块是整车电路的指导性模块，其工作主要是：①绘制整车电器原理图；②整车BOM表编制；③各模块主要功能和重点工作化分；④各单元电路真实负载的计算和校对；⑤主要功能件（电源控制盒、中央控制盒、仪表总成等）选型；⑥各项标准化制定工作（用电器接口标准，主要线束及连接插件位置定义标准，线号功能标准，各分总成图纸的图样绘制标准等）。其中整车电器原理图为整车电器的指导性文件，要求细致、准确、通用，不仅要能指导设计、安装、调试，而且要能指导操作、维修、服务等工作。

2.2仪表模块

仪表模块的主要工作是仪表及开关的人机工程布置，仪表通信方案的解决及各项参数计算，仪表板线束图样绘制，仪表线束及仪表区各电器件的固定及检修方案解决，校对电器原理图中与本模块相关的内容并进行反馈，参与本模块安装及调试各项工艺文件的制定。HFF612K09A仪表模块布置如图1所示。

2.3車架模块

HFF612K09A车架模块前电器舱布置如图2所示。车架模块的主要工作是前电器舱、后电器舱、发动机舱布置方案的解决，车架线束走向设计、图样绘制及固定方案的解决，高温及运动区域防护方案以及油电管线交汇方案解决，校对电器原理图中与车架模块相关的内容并进行反馈，参与车架模块安装及调试各项工艺文件的制定。

2.4电控模块

电控模块主要指发动机电控系统，制动防抱死装置ABS、防侧滑装置ASR、车身自动稳定装置ESC、空气悬架电子控制装置ECAS等。这些装置一般具有独立的电控处理单元ECU及特殊的输入输出需求，这些技术需求的转化工作量大、难度高、后期改进多。为避免重复劳动及后期改进信息的遗漏，应坚持信息扎口原则，即设专人对相应的电控单元的技术资料及改进信息进行接收，并转化为适合本公司解读的输入输出需求，同时完成该电控系统的原理图及标准线束图样的设计更新。同一种电控系统的线束图应用于不同车型时，除各部分长度允许不同，其余如控制逻辑、输入输出需求等必须保持与最新的原理图一致。电控模块每一项电控单元的管理都应同于总布置模块的工作要求。

2.5车顶模块

车顶模块的主要工作是车顶电器安装布置方案的解决，含各种摄像头位置确定，输入输出模块及各种硬盘存储设备及线缆安装方案，各种照明信号装置安装方案，车顶线束图样绘制，校对电器原理图中车顶模块相关内容并进行反馈，参与车顶安装及调试相关工艺文件的制定。HFF612K09A车顶模块电器布置如图3所示。

3结束语

1）电器模块化设计是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，现已成为一种新技术被广泛应用。采用模块化设计分工方式，不仅可以充分发挥团队分工合作的优势，缩短开发周期，且可以优化资源配置，将优势资源用于重要环节。在模块分工时设置总布置模块，用来规范电路原理、控制逻辑、各项标准化工作，这样，我们只要集中优势资源做好总布置模块，其它模块便只剩下安装、固定、维修、美观等问题，简化了其它各模块的工作难度，降低资源需求并提升了效率。该客车2013年推出的HFF6120GZ-4C及HFF6120GZ-4等系列公路客车正是采用模块化方法完成了电器设计并进行了全系列推广。在总布置模块确定了仪表、电器控制盒、电源控制盒等主要总成件，并用电器原理图规范了所有电器控制逻辑，其他模块的重点则放在走向、固定、安装维修接近性等方面。该系列产品批量生产后，不仅极大地提升了生产环节的效率，且产品可靠性及维修接近性等均获得市场好评。

2）电器模块化设计分工方式还可以大大提高生产和技术人员的沟通效率。一般生产装配及调试人员专业化程度较高，业务范围窄，传统方式下一位仪表安装工人在装配不同的车型仪表时需跟不同的设计人员打交道，不同技术人员之间思路上的差异会给具体安装工人造成困惑，很难统一形成高效美观可靠的装配。而模块化设计分工下，同一模块的安装人员和设计人员相对固定，交流的业务范围也相对集中，更容易进行细致深入的交流并达成共识，从而促进产品设计品质与制造品质的共同提升。

3）电器模块化设计分工方式还可以促进零部件优化并合理控制成本。由于零部件通用化及标准化程度提高，可以提高采购批量，降低采购和物流成本，同时可以适量库存，缩短采购周期，从而缩短产品生产周期及服务响应时间，进一步提升产品的综合竞争力。

4）电器模块化设计分工方式不仅可以使产品利用批量化、通用化、标准化来缩短上市周期，降低产品成本，提高产品品质，还可以通过模块内部创新来实现产品个性化，满足客户定制需求，成为平衡标准化、通用化与定制化、人性化矛盾的重要工具和赢得竞争的关键能力。

参考文献：

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