線束全生命周期成本分析

陳恩輝，婁鋒

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

前言

近年來隨著汽車產品的飛速發展，各汽車廠商不斷的推出新產品來占領市場份額，除了更前沿的新技術、優越的性能、滿足客戶要求的外觀造型外，市場價格更是消費者關注點之一，各車企在同類產品競爭中價格戰尤為重要，整車成本決定著產品的售價，目前低成本高品質車型成為所有汽車生產企業備受關注的研究方向。線束作為整車產品的一部分，從設計初期到最終的售后配件，線束成本貫穿始終，因此線束的全生命周期的成本也成為線束設計工程師重點關注的問題。線束的布置設計的合理性、高效的線束設計開發周期，合理的配置區分等等，都是線束成本重點考慮的方向。

1 線束全周期成本分析

目前整車線束的全周期成本可以包括(圖1)所示：設計成本、產品及物料成本、后期配置變更、售后配件維修消耗等涉及的后期成本，基于以上三方面分析線束成本的產生及控制。

2 線束設計成本分析

在產品開發初期就伴隨著成本的產生，根據項目概念設計的初期，決定著線束布置、線束原理、二維圖紙生成。在此期間都存在著開發初期的隱形成本。周期的長短直接涉及到開發人員的設計周期，隱形的設計成本隨之產生。

圖1 線束成本周期曲線

2.1 線束成本的布置分析

合理優化的線束布置形式（圖2），決定著線束拓撲形式，確定線束合理分段設計，后期線束架構、線束原理、線束工藝裝配性提升都起到了決定性作用。線束拓撲（圖 3）分割的策略在項目初期要著重考慮，決定著總體的電器架構、成本及擴展性。在項目架構研發階段，就要從線束總體的拓撲策略出發，對線束的關鍵點開展設計。

圖2 線束三維數據圖

圖3 線束拓撲圖

2.2 線束原理設計成本分析

線束原理設計實現整車功能需求和相關信號傳輸，保證整車穩定運行。采用有效的設計軟件能夠大大提高線束原理準確率以及縮短線束原理的繪制周期?？梢灾庇^的辨別各系統連接回路，相互信息交互原則。把清晰、精準的原理文件提供給后期二維圖紙的生成及售后故障的檢查維修。

2.3 線束圖紙設計成本分析

線束產品圖紙來源于線束布置和線束原理相結合，布置走向決定了圖紙中線束成品的導線耐溫等級、包覆物材料，橡膠件結構，保險絲盒固定形式等等。原理決定著線束圖紙中導線的回路形式，CAN網絡回路的走向及CAN線長度。

因此線束圖紙的生成就體現了初期線束原材料制作成品的成本依據。同時也成為供應商產品報價的基礎。

2.4 線束設計工具降低設計成本

隨著汽車產品適應市場需求，不斷的進行配置調整與更新，整車電器系統的功能不斷增加，從線束全生命周期而言，必須把所包含的所有技術數據的產品認可和售后服務的線束狀態完全掌握?；谝陨暇€束的開發及更改周期必須不斷縮短。

線束設計工具的使用可以大大縮短開發周期，提升線束原理及圖紙的準確性。同時也減少了技術人員的投入。線束設計工具升級過程和人員消耗對比（表1）。

表1 單位：工程師 月

線束設計效率的提升取決于數據高效處理。

通過CATIA的三維數據，識別線束的拓撲結構、線長、接插件、卡扣、包扎材料等信息。生成線束圖紙，通過設計工具進行運算處理。采用線束設計庫，自動導入原理接線，完成圖紙信息的生成（圖4）。

圖4 線束拓撲圖

3 線束產品及物料成本分析

線束產品的物料包括：導線、接插件、橡膠件、波紋管、保險絲、繼電器、保險絲盒等。線束布置和周邊零部件關系決定采用外包材料的選取。分段形式決定著橡膠件的數量。

3.1 接插件的采用原則

接插件的采用遵循平臺化原則，以及成熟產品，避免采用特殊以及偏門的接插件。盡量選用國內生產，國內供貨的資深供應商。避免選用國外生產，國外采購的進口接插件。

3.2 線束物料的采用原則

根據整車不同分區進行物料選取，其中包括：干區、濕區、發艙高溫區、駕駛室內區域等，進行合理選取。另外應該減少使用物料的種類。

干區及駕駛室內區域普遍采用PVC膠帶密纏、裸纏等捆扎方式。膠帶選用統一規格，提高物料一致性。

橡膠過孔膠圈要采用平臺化產品，縮短開發周期，節約模具成本。

發動機艙高溫區，線束應選擇耐溫等級高，耐磨性能好的物料來滿足發艙復雜的工況。通過前期布置優化，高低溫區域的判定，選擇不同耐溫等級的線束物料，這樣有效節省材料浪費，降低線束成本。通過線束零件費用比重圖（圖5）就能看出，線束半成品期間線束物料種類的費用比重情況。

圖5 線束零件費用成本比重圖

在開發設計過程中，同線束供應商進行合理的成本優化，通過相關試驗論證，進行零部件相應的替代和國產化。

4 線束后期成本分析

線束后期成本主要集中在配置更改、電器功能變更、車型改款升級、售后線束維修更換。

售后線束的維修更換主要集中在前保險杠、后保險杠、尾門線束等。前期的線束分段有效地減少更換線束成本及更換工時。分段式和一體式的線束維修成本差異很大。通過成本差異對比表（表 2）可以看出線束分段形式成本在售后成本中的優越性。

表2 維修成本對比表

5 總結

通過整車線束全生命周期成本進行合理的控制，使得線束設計開發階段采用自動化的設計軟件以及線束產品生產過程中的有效控制物料選型、后期成本過程分析，有效地將線束成本更趨于透明化和合理化。分析隱性成本控制顯性成本，為整車產品成本的節省做出相應的貢獻。

參考文獻

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