线束全生命周期成本分析

陈恩辉，娄锋

（华晨汽车工程研究院，辽宁 沈阳 110141）

前言

近年来随着汽车产品的飞速发展，各汽车厂商不断的推出新产品来占领市场份额，除了更前沿的新技术、优越的性能、满足客户要求的外观造型外，市场价格更是消费者关注点之一，各车企在同类产品竞争中价格战尤为重要，整车成本决定着产品的售价，目前低成本高品质车型成为所有汽车生产企业备受关注的研究方向。线束作为整车产品的一部分，从设计初期到最终的售后配件，线束成本贯穿始终，因此线束的全生命周期的成本也成为线束设计工程师重点关注的问题。线束的布置设计的合理性、高效的线束设计开发周期，合理的配置区分等等，都是线束成本重点考虑的方向。

1 线束全周期成本分析

目前整车线束的全周期成本可以包括(图1)所示：设计成本、产品及物料成本、后期配置变更、售后配件维修消耗等涉及的后期成本，基于以上三方面分析线束成本的产生及控制。

2 线束设计成本分析

在产品开发初期就伴随着成本的产生，根据项目概念设计的初期，决定着线束布置、线束原理、二维图纸生成。在此期间都存在着开发初期的隐形成本。周期的长短直接涉及到开发人员的设计周期，隐形的设计成本随之产生。

图1 线束成本周期曲线

2.1 线束成本的布置分析

合理优化的线束布置形式（图2），决定着线束拓扑形式，确定线束合理分段设计，后期线束架构、线束原理、线束工艺装配性提升都起到了决定性作用。线束拓扑（图 3）分割的策略在项目初期要着重考虑，决定着总体的电器架构、成本及扩展性。在项目架构研发阶段，就要从线束总体的拓扑策略出发，对线束的关键点开展设计。

图2 线束三维数据图

图3 线束拓扑图

2.2 线束原理设计成本分析

线束原理设计实现整车功能需求和相关信号传输，保证整车稳定运行。采用有效的设计软件能够大大提高线束原理准确率以及缩短线束原理的绘制周期。可以直观的辨别各系统连接回路，相互信息交互原则。把清晰、精准的原理文件提供给后期二维图纸的生成及售后故障的检查维修。

2.3 线束图纸设计成本分析

线束产品图纸来源于线束布置和线束原理相结合，布置走向决定了图纸中线束成品的导线耐温等级、包覆物材料，橡胶件结构，保险丝盒固定形式等等。原理决定着线束图纸中导线的回路形式，CAN网络回路的走向及CAN线长度。

因此线束图纸的生成就体现了初期线束原材料制作成品的成本依据。同时也成为供应商产品报价的基础。

2.4 线束设计工具降低设计成本

随着汽车产品适应市场需求，不断的进行配置调整与更新，整车电器系统的功能不断增加，从线束全生命周期而言，必须把所包含的所有技术数据的产品认可和售后服务的线束状态完全掌握。基于以上线束的开发及更改周期必须不断缩短。

线束设计工具的使用可以大大缩短开发周期，提升线束原理及图纸的准确性。同时也减少了技术人员的投入。线束设计工具升级过程和人员消耗对比（表1）。

表1 单位：工程师 月

线束设计效率的提升取决于数据高效处理。

通过CATIA的三维数据，识别线束的拓扑结构、线长、接插件、卡扣、包扎材料等信息。生成线束图纸，通过设计工具进行运算处理。采用线束设计库，自动导入原理接线，完成图纸信息的生成（图4）。

图4 线束拓扑图

3 线束产品及物料成本分析

线束产品的物料包括：导线、接插件、橡胶件、波纹管、保险丝、继电器、保险丝盒等。线束布置和周边零部件关系决定采用外包材料的选取。分段形式决定着橡胶件的数量。

3.1 接插件的采用原则

接插件的采用遵循平台化原则，以及成熟产品，避免采用特殊以及偏门的接插件。尽量选用国内生产，国内供货的资深供应商。避免选用国外生产，国外采购的进口接插件。

3.2 线束物料的采用原则

根据整车不同分区进行物料选取，其中包括：干区、湿区、发舱高温区、驾驶室内区域等，进行合理选取。另外应该减少使用物料的种类。

干区及驾驶室内区域普遍采用PVC胶带密缠、裸缠等捆扎方式。胶带选用统一规格，提高物料一致性。

橡胶过孔胶圈要采用平台化产品，缩短开发周期，节约模具成本。

发动机舱高温区，线束应选择耐温等级高，耐磨性能好的物料来满足发舱复杂的工况。通过前期布置优化，高低温区域的判定，选择不同耐温等级的线束物料，这样有效节省材料浪费，降低线束成本。通过线束零件费用比重图（图5）就能看出，线束半成品期间线束物料种类的费用比重情况。

图5 线束零件费用成本比重图

在开发设计过程中，同线束供应商进行合理的成本优化，通过相关试验论证，进行零部件相应的替代和国产化。

4 线束后期成本分析

线束后期成本主要集中在配置更改、电器功能变更、车型改款升级、售后线束维修更换。

售后线束的维修更换主要集中在前保险杠、后保险杠、尾门线束等。前期的线束分段有效地减少更换线束成本及更换工时。分段式和一体式的线束维修成本差异很大。通过成本差异对比表（表 2）可以看出线束分段形式成本在售后成本中的优越性。

表2 维修成本对比表

5 总结

通过整车线束全生命周期成本进行合理的控制，使得线束设计开发阶段采用自动化的设计软件以及线束产品生产过程中的有效控制物料选型、后期成本过程分析，有效地将线束成本更趋于透明化和合理化。分析隐性成本控制显性成本，为整车产品成本的节省做出相应的贡献。

参考文献

[1] 汽车低压电线技术条件QCT 29106-2004.

[2] 吕自国,王永平,徐恩召,杨小慧.汽车电线线型的选用[J].汽车电器,2012(3)75-78.

[3] 李军.上汽线束成本考量.上海:上汽.