汽車線束設計軟件及中線CAD應用簡介

鄭劍 袁文佳

摘 要：在中國汽車高速增長的驅動下，尤其是自主品牌汽車如吉利、長安、長城、比亞迪、奇瑞等的快速崛起，中國汽車線束行業也是風云乍起，線束企業數量和規模得到迅猛的發展，形成了近千家汽車一級、二級線束配套企業，年產值近千億人民幣的龐大市場。汽車線束是連接各個電子設備、電器的重要元件，負責整車信號傳遞和電能傳輸，是汽車內部的神經和脈絡，在汽車內部發揮著十分重要的作用。據中國線束研究報告數據，線束規模2017年達到969.7億。

關鍵詞：線束設計軟件;中線CAD應用;汽車線束

1 線束軟件的應用

隨著汽車功能的增加和信息技術的普及，對汽車線束的設計與制造帶來了較大的挑戰。最初期的純手工線束圖紙繪制和簡單的利用AutoCAD類計算機輔助制圖軟件進行輔助設計，已不能滿足線束設計與制造的要求和效率，中國除上千家線束企業外，有約200家主機廠、造車新勢力和汽車設計公司，都有自己的線束設計能力。就其研發能力而言，合資企業一般有自己的線束開發軟件，自主企業采取合作或購買現有的設計軟件，目前，國內外主機廠和大多數的線束制造企業已普遍使用專業的線束設計（CAD）與線束工藝軟件（CAPP）進行線束的開發設計與制造生產。

1.1 國外線束軟件介紹

早在20世紀90年代，國外很多主機廠與線束廠就全面采用了先進的電氣化設計平臺，使用專業軟件進行線束開發與生產，在2D方面，主要應用的軟件有CHS、E3、Eb、vesys等，在3D方面有CATIA，UG、Pro/e等，這些軟件的應用，使得工程設計水平和研制效率得到了巨大的提高，同時也降低了相應的成本。這類軟件優點是經過長時間的積累、發展與優化，在應用方面已經比較成熟穩定，同時，不同軟件之間有接口對接功能，能完成數據通信。比如CHS提供與CATIA的對接服務，CHS完成的原理和線束能自動抽取信息，完成線束圖紙。這類軟件的缺點是對數據庫的依賴極高、功能模塊繁雜，且相互制約，對應用軟件的技術團隊人員數量和能力要求都比較高，導致開發成本很高。

1.2 國內線束軟件介紹

國內汽車廠在電氣化系統設計應用方面起步較晚，設計模式從2000年以前的手工圖版+丁字尺繪圖;到2000年左右開始使用AutoCAD繪制原理圖、二維線束圖、二維裝配圖;到2003年以后使用CHS、E3、CATIA、UG等平臺軟件。但受設計思想與相應人才等方面的制約，大部分企業僅能對平臺或軟件的個別模塊功能熟練應用，無法發揮平臺和軟件的整體優勢;另外，國外的線束軟件價格較高，動輒十幾、幾十萬一個點，很多中小企業無法承受，種種原因，使得我國的汽車線束設計開發及生產制造在很長一段時間內處于較低水平。

國外線束軟件在國內又“水土不服”，國內傳統的汽車線束設計手段又無法滿足汽車線束行業的發展，基于這些情況，20年代初期開始，國內部分主機廠及線束廠開始向軟件公司定制適應我國汽車線束設計及制造的軟件，但最終因為懂線束的不懂軟件，懂軟件的不懂線束;加之線束和設計軟件開發費用較低，開發難度較大，真正有實力的軟件企業不愿參與，使得定制開發的軟件質量參差不齊;目前，產品能被市場認可并以開發線束軟件為主業的線束軟件公司所剩無幾，僅有陜西西安的中線軟件、河南鄭州的澤泰軟件、北京洛中的Joydrive Harness等少數幾家線束軟件企業堅持了下來。

2 中線CAD應用簡介

2.1 在線束設計方面的應用

中線CAD在線束設計方面的應用主要集中在原理圖繪制、三維數模轉二維圖紙、多配置設置和二維線束圖紙繪制方面，如圖1所示。

在原理圖繪制方面，通過萬能電器屬性塊定義功能和數據庫電器模塊參數化的管理，可快速定義電器及引腳屬性，通過自動連線功能，可對電氣系統關聯匹配的引腳進行快速連線，完成原理圖紙的快速、標準繪制，同時也可以將參數化的原理圖回路信息和pin腳定義一鍵遷移到線束二維圖中，并形成相互校對的閉環設計。

在三維數模轉二維圖紙方面，用戶在CATIA中將線束3D數模按要求繪制好以后，一鍵可在CAD中展開二維線束布局分支圖，再通過分支調整、匹配連接器和扎帶、卡扣等定位件后，一條完整的線束二維圖紙基本就完成了。三維數模轉數據與2D圖紙數據100%匹配。

在多配置設置方面，通過多配置工具，能便捷地對多配置及分配置進行增刪改查，高效地完成多配置圖紙繪制、修改、查看，分配置圖紙生成、輸出，多配置與分配置雙向更新等功能。

二維線束圖紙繪制方面，結合中線連接器數據庫，可快速地完成連接器插入，回路插入、分支繪制等功能，繪制完成后，還可對回路進行錯誤檢查。

總之，在設計階段應用中線CAD，可更加高效、標準地完成圖紙繪制。

2.2 中線CAD在線束制造方面的應用

中線CAD在線束制造方面的應用主要集中在各種工藝數據和看板的快速輸出，如下圖所示：

通過中線CAD，可快速、準確地導出物料BOM表，裁線工藝卡、接線表、短路工藝卡、打卡圖、預裝圖等線束生產所需工藝數據表格與圖紙;在工裝板圖紙輔助繪制方面，通過中線CAD，可快速生成1：1工裝板圖紙，并可在工裝板上遷移顯示護套名稱、護套圖形、護套圖片和護套電線回路，自動生成治具、公差帶、包扎方式等內容，工裝板圖紙上的線束分支角度，治具（鋼叉）位置、護套位置等可以方便靈活地進行位置、角度調節，從而生成符合最優化生產的工裝板。

3 結語

軟件的發展總體上是市場驅動型，行業的特性和發展決定了軟件的方向。隨著汽車市場的競爭加劇和消費者對汽車消費的個性化需求凸顯，車企開發周期將進一步縮短，數十個甚至上百個配置的多配置車型將會出現，車企的降本壓力、時間壓力等都會傳導給線束設計和生產，這些都會給線束開發與生產帶來巨大的挑戰，同時也是線束軟件發展的方向。

參考文獻：

[1]QC/T 29106-2014.汽車電線束技術條件[S].