大型復雜航天器電纜網導線下料統計方法研究

張 琴 徐燕銘 施英瑩 羅小依 季賽柳 劉雙寶 蘇憲法

（上海航天設備制造總廠有限公司，上海200245）

1 引言

隨著電路設計軟件的快速發展，早期手工繪圖方式已逐漸被自動化設計軟件所替代。早期電路設計圖比較直觀，設計圖樣可以直接反應出導線的去向、規格、根數等信息，便于讀圖，但是由于該圖是由設計人員手工繪制，出圖效率較低，且容易出錯。

現在由于通過電路設計軟件直接輸出，用于生產的圖樣為接點表模式，如表1所示，該種圖樣，每一行體現了接點關系、線路功能、線路電壓電流等信息，但是對于電纜網生產，導線下料的去向、規格、數量沒有直接反應出來，需要另外耗費時間統計。為了能快速、準確地統計出導線下料信息，特對復雜航天器電纜網的導線下料統計方法展開研究。

表1 設計接點表樣表

2 需求分析

為了將電纜網產品按照設計要求完成，導線下料統計信息至少應該包含初始、去向、導線規格、導線數量、設計長度、下料長度信息，其他信息根據需要進行添加，統計信息完成樣式如表2所示。

表2 導線下料統計信息

初始和去向表示兩端連接器的代號，導線規格與數量是指該兩端連接器之間用到的導線規格與數量，設計長度是指設計文件規定的兩端連接器之間導線的長度，下料長度是指為達到設計要求長度而需要下料的長度。

3 導線數量自動統計

為了統計表2的所有信息，需要分成導線數量統計和導線下料長度統計兩部分完成。針對導線數量統計，先后開展了VB 宏編程統計方法研究、數據透視統計方法研究。

3.1 宏編程自動統計法

Excel 宏語言Visual Basic for Application（VBA）是windows 環境下開發應用軟件的一種通用程序設計語言，利用宏編程可將重復復雜的操作一鍵完成[1～3]。通過VBA 編程，實現接點表導線數量一鍵完成。其中統計導線根數的VB 程序如下所示。

Sub 查找()

Dim i as integer,j as integer

Arr1=sheets(“接點表”).Range(“A1:R”&sheets(“接點表”).Cells(Rows.Count,”A”).End(x1 up).Row)

Arr2=sheets(“查 找”).Range(“A1:R”&Sheets(“查找”).Cells(Rows.Count,”A”).End(x1 up).Row)

For i=1 To Ubound(arr2)

For j=1 To Ubound(arr1)

If arr2(i,1)=arr1(j,1)

and arr2(i,2)=arr1(j,2)

and arr2(i,3)=arr1(j,3)

Then arr2(i,4)=arr1(j,4)

Goto 5000

End if

Next

Arr2(i,4)=”5000”;

End sub

該方法優點是效率高、質量高；缺點是需要在每臺電腦上按照以上代碼編寫宏程序；應用時，需要熟練進行宏操作，具有一定的程序運用基礎，不易推廣應用。

3.2 數據透視自動統計法

數據透視統計法。其實質是從數據源生成的動態總結報告[4～6]。其數據源可以是工作表，也可以是外部數據文件，例如Access 數據庫、 SQL Sever 數據庫、純文本文件。

數據透視方法格局類似三維空間的立體效應，如圖1所示，操作界面如圖2所示，可操作界面有“報表篩選”、“行標簽”、“列標簽”、“數值”四個區域。

圖1 數據透視統計工作原理示意圖

圖2 數據透視統計工作界面圖

通過將“初始”、“去向”和“導線規格”設置為“行標簽”，同時將“導線規格”設置為“數值”，如圖3所示，設置在“數值”框內的數據可以進行運算，運算類型有：求和、計數、平均值。最大值、最小值、乘積、數值計數等方式，選擇“計數”方式，如圖4所示，通過該設置方式，可自動生成如表3所示的具有“初始”、“去向”、“導線規格”、“導線數量”等下料所需要的關鍵信息。

圖3 數據透視統計數據添加操作

圖4 數據透視統計值字段運算

表3 數據透視自動生成導線根數信息

該方法的優點是快速準確、操作簡便，使用過程中需要注意：

a.輸入文件必須規范，內容嚴格按照標題存放，在使用數據透視統計方法之前，必須檢查文件的規范性。

b.對于值字段的運算要注意，系統有一個默認運算，在沒有人為選擇任何運算時，也會輸出結果，所以必須檢查數據透視方法統計出的結果。

c.在統計下料信息時，對于雙絞線或多絞線，統計出的數量需要除以絞線的倍數，例如，三絞線出現了六次，所以需要將統計的結果除以三，該功能可以通過在數據透視表中插入函數實現。例如，對于雙絞線，導線根數=數量/2，對于三絞線，導線根數=數量/3。

數據透視統計方法，快速準確，操作簡便，適用于下料數量統計。

4 導線長度自動統計

導線長度包括設計長度和下料長度兩個部分，設計長度由設計文件明確給定，下料長度需要通過計算得出，用于計算導線下料長度的公式為：

L下=aL各+L連

式中：L下——導線計算下料長度；a——絞線系數；L各——圖紙規定尺寸；L連——電連接器的伸進量及修剪量；a取值如下：電纜長度≤3m，aL各按（L各+150mm）計算，電纜長度＞3m，a取1.05；L連根據連接器大小，電纜兩端一般取300mm。

圖5 函數自動計算下料長度過程

根據以上公式，將公式的計算方法以函數的方式輸入表格，函數如下： G2=IF(F2 ＞3000,1.05*F2+300,F2+450)，對下料表中的數據進行取整計算，使用函數：H2=ROUNDUP(G2,-2)。

如圖5所示，自動計算下料長度結果如圖5中G列所示，使用取整函數后，下料長度如圖5中H 列所示，下料長度2950 變為3000，5025 變為5000，便于人工下料。

5 結束語

本文闡述了在自動化設計模式下，生產大型復雜航天器電纜網時，導線下料統計困難的問題，研究了導線下料統計方法。導線下料統計分為導線數量統計和導線長度統計兩個方面。

為實現導線數量自動統計，先后研究了宏編程自動統計法、數據透視自動統計法，分析了兩種導線數量自動統計方法的優缺點。宏編程方法的優點是效率高、質量高，缺點是操作復雜、不易推廣；數據透視統計方法的優點是操作簡單、效率高、質量高，適用于復雜航天器電纜網導線下料統計。

導線長度統計同時運用If 函數和roundup 函數，實現下料長度自動生成。

通過數據透視自動統計導線數量，同時結合函數自動計算導線長度，實現了導線下料信息的自動統計，極大提高了大型復雜航天器電纜網導線下料統計的質量與效率。