淺談汽車(chē)線束三維設(shè)計(jì)流程及過(guò)程文件管控

【摘" 要】汽車(chē)線束作為汽車(chē)電氣系統(tǒng)的重要組成部分，是整車(chē)各電器實(shí)現(xiàn)功能的神經(jīng)系統(tǒng)，從概念設(shè)計(jì)到生產(chǎn)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)。在這個(gè)過(guò)程中，高品質(zhì)的交付物文件對(duì)于確保線束系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。文章首先簡(jiǎn)要介紹汽車(chē)線束三維開(kāi)發(fā)流程，然后著重探討設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中各交付物文件的要點(diǎn)，旨在為新能源汽車(chē)線束設(shè)計(jì)的優(yōu)化和提升提供有益參考和指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】線束設(shè)計(jì);過(guò)程文件;三維設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U463.62" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）06-0044-03

Discussion on the 3D Design Process and Process File Control of Automotive Wiring Harnesses

HUANG Lixia1，ZHANG Zhengwen2，HE Yafei1

（1. Langfang Leoni Wire harness System Co.，Ltd.，Langfang 065205;

2. Geely Automotive Research Institute（Ningbo）Co.，Ltd.，Ningbo 317000，China）

【Abstract】As an important part of the automotive electrical system，the automotive wiring harness is the nervous system of the electrical appliances of the whole vehicle，which involves many links from conceptual design to production. In this process，high-quality deliverable documentation is essential to ensure the reliability of the harness system. This paper first briefly introduces the 3D development process of automotive wiring harness，and then focuses on the key points of each deliverable document in the design and development process，aiming to provide useful reference and guidance for the optimization and improvement of new energy vehicle wiring harness design.

【Key words】wiring harness design;process documents;3D design

作者簡(jiǎn)介

黃立夏（1992—），男，助理工程師，主要研究方向?yàn)檎?chē)線束開(kāi)發(fā)。

1" 汽車(chē)線束三維設(shè)計(jì)流程

汽車(chē)線束作為汽車(chē)重要的組成部分，其從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)與整車(chē)開(kāi)發(fā)流程各節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，各汽車(chē)公司的整車(chē)開(kāi)發(fā)流程大同小異。參考GVDP全球車(chē)型汽車(chē)開(kāi)發(fā)流程分為以下幾個(gè)階段：架構(gòu)階段、戰(zhàn)略階段、概念階段、開(kāi)發(fā)階段、產(chǎn)品及生產(chǎn)成熟階段。汽車(chē)線束三維開(kāi)發(fā)流程可簡(jiǎn)述為三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段和實(shí)車(chē)生產(chǎn)階段。

1.1" 三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段

汽車(chē)線束三維設(shè)計(jì)階段指數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)開(kāi)始到數(shù)據(jù)凍結(jié)發(fā)布的過(guò)程，主要包括數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、Interface溝通確認(rèn)、數(shù)據(jù)凍結(jié)、數(shù)據(jù)評(píng)審、DPA0～DPA5數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)整改、數(shù)據(jù)發(fā)布評(píng)審（評(píng)審報(bào)告）、數(shù)據(jù)優(yōu)化、V1～V2階段數(shù)據(jù)發(fā)布、二維圖紙。汽車(chē)線束三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段如圖1所示。

1）三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。線束三維設(shè)計(jì)以線束三維布置規(guī)范為設(shè)計(jì)依據(jù)，考慮多個(gè)維度，涉及成本、屬性、可靠性、裝配、制造、維修、運(yùn)輸、保安防災(zāi)等，需與多個(gè)汽車(chē)系統(tǒng)協(xié)同開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要及時(shí)與上下游信息同步，避免設(shè)計(jì)斷層。

2）Interface。Interface作為線束三維設(shè)計(jì)過(guò)程中重要的交付物文件，需要保證其準(zhǔn)確性、全面性、時(shí)效性，同時(shí)其作為設(shè)計(jì)匹配的對(duì)外輸出需求文件，與對(duì)手件專業(yè)負(fù)責(zé)人需要及時(shí)溝通確認(rèn)，確保線束Interface的有效傳遞、有效溝通、數(shù)據(jù)狀態(tài)的匹配確認(rèn)。

3）數(shù)據(jù)凍結(jié)。數(shù)據(jù)凍結(jié)節(jié)點(diǎn)需要提前與各部門(mén)信息拉齊，確認(rèn)各匹配數(shù)據(jù)的凍結(jié)狀態(tài)，避免因信息不一致導(dǎo)致線束與周邊環(huán)境干涉或不匹配的情況，同時(shí)需要提前2天左右提起相關(guān)凍結(jié)流程，避免因流程導(dǎo)致延期。

4）數(shù)據(jù)評(píng)審。為確保發(fā)布數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)品質(zhì)，需要在數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點(diǎn)前2周進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)審，避免低級(jí)品質(zhì)問(wèn)題，評(píng)審前整理好疑難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行專項(xiàng)討論。

5）數(shù)據(jù)檢查。數(shù)據(jù)發(fā)布前需要進(jìn)行匹配檢查，線束內(nèi)部進(jìn)行DPA0自查，并推動(dòng)問(wèn)題整改。線束外部進(jìn)行DPA1～DPA5的檢查（DPA1總布置檢查、DPA2 PQ、DPA3尺寸、DPA4售后、DPA5工藝），3天內(nèi)進(jìn)行問(wèn)題整改，并與提出人溝通，確認(rèn)問(wèn)題關(guān)閉。

6）數(shù)據(jù)發(fā)布評(píng)審。發(fā)布前2周需要開(kāi)始準(zhǔn)備數(shù)據(jù)發(fā)布報(bào)告，涉及未關(guān)閉問(wèn)題、DPA0報(bào)告、Interface文件、運(yùn)動(dòng)段校核等交付物文件。

7）數(shù)據(jù)發(fā)布與二維圖紙。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)最終發(fā)布凍結(jié)會(huì)經(jīng)歷幾個(gè)階段，隨著開(kāi)發(fā)成熟度的提升，一般為：CER數(shù)據(jù)凍結(jié)→V0數(shù)據(jù)凍結(jié)→V1數(shù)據(jù)凍結(jié)→V2數(shù)據(jù)凍結(jié)→二維圖紙。二維圖紙完成后需要進(jìn)行多輪的三維數(shù)據(jù)與圖紙核對(duì)，確保線束尺寸、插件型號(hào)、功能號(hào)、卡釘型號(hào)及方向、橡膠件型號(hào)、支架型號(hào)、包覆物材料、輔助示意視圖、各技術(shù)要求等信息的準(zhǔn)確性，最終完成數(shù)據(jù)階段的設(shè)計(jì)工作，為生產(chǎn)階段做準(zhǔn)備。

1.2" 實(shí)車(chē)生產(chǎn)階段

汽車(chē)線束實(shí)車(chē)生產(chǎn)階段主要是對(duì)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證及相關(guān)測(cè)試，包含汽車(chē)線束生產(chǎn)、首樣確認(rèn)、工廠裝配驗(yàn)證、各專業(yè)實(shí)車(chē)評(píng)審、實(shí)車(chē)問(wèn)題處理及問(wèn)題關(guān)閉、工程變更評(píng)審及發(fā)布、工程認(rèn)可報(bào)告提交等。

1.2.1" 線束生產(chǎn)

當(dāng)二維圖紙完成后，工廠會(huì)根據(jù)圖紙、物料BOM進(jìn)行線束工裝板、工藝文件的編制、電檢電測(cè)、卡釘板、導(dǎo)線裁切、端子壓接、裝配等相關(guān)工作。當(dāng)線束首樣生產(chǎn)完成后，需要進(jìn)行電性能檢測(cè)和外觀尺寸檢查[1]，線束包裝前需要進(jìn)行首樣確認(rèn)。線束三維和實(shí)物線束核對(duì)，主要涉及線束分支方向、卡釘型號(hào)及方向、各主要位置線徑、包覆物類型等，組織首樣評(píng)審并記錄相關(guān)問(wèn)題，后續(xù)進(jìn)行優(yōu)化整改。

1.2.2" 工廠總裝裝配

線束物料按既定的節(jié)點(diǎn)到貨后進(jìn)行裝配，線束的裝配方式分為3種，分別為：①A+B供貨線束作為其他零件總成的下級(jí)，需發(fā)貨到其零件供應(yīng)商處進(jìn)行組裝后發(fā)到主機(jī)廠總裝車(chē)間，一般為儀表線束、前后保線束、副儀表線束等;②線束先在總裝分裝線進(jìn)行分總成裝配，裝配完成后與車(chē)身總拼，一般為門(mén)線束、頂棚線束、底盤(pán)線束等;③線束在總裝主線上分裝，一般為車(chē)身線束;總裝裝配階段需要全程跟線支持，主要是總裝裝配過(guò)程中問(wèn)題處理，同時(shí)對(duì)前期三維設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)車(chē)確認(rèn)。

1.2.3" 問(wèn)題處理及關(guān)閉

針對(duì)總裝發(fā)現(xiàn)的裝配問(wèn)題、品質(zhì)問(wèn)題等需要進(jìn)行快速響應(yīng)，及時(shí)處理，后續(xù)進(jìn)行問(wèn)題記錄。問(wèn)題清單的記錄需要包括以下內(nèi)容：?jiǎn)栴}描述、問(wèn)題根本原因、臨時(shí)措施制定、永久措施制定、永久措施實(shí)車(chē)驗(yàn)證、問(wèn)題關(guān)閉報(bào)告評(píng)審提交、問(wèn)題關(guān)閉。問(wèn)題的關(guān)閉需要形成閉環(huán)，驗(yàn)證要充分，避免問(wèn)題復(fù)現(xiàn)，導(dǎo)致問(wèn)題升級(jí)。

1.2.4" 工程變更文件編制及評(píng)審

二維圖紙完成下發(fā)后的所有變更都需要有工程變更文件推動(dòng)更改，線束工程變更主要涉及三維變更、圖紙變更、原理變更、BOM配置打點(diǎn)變更等，針對(duì)變更內(nèi)容需要進(jìn)行關(guān)聯(lián)部門(mén)的評(píng)審，涉及總布置、屬性、法規(guī)、總裝、工藝、關(guān)聯(lián)零件負(fù)責(zé)人、質(zhì)量、架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)件、采購(gòu)、項(xiàng)目組等，確保各模塊溝通達(dá)成一致，避免因變更評(píng)估不充分導(dǎo)致后續(xù)一系列的關(guān)聯(lián)影響。

在汽車(chē)線束三維開(kāi)發(fā)過(guò)程中，方案的制定要以品質(zhì)安全、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以最低的質(zhì)量成本為設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)加強(qiáng)自身各項(xiàng)能力的提升，主動(dòng)積極溝通處理問(wèn)題，解決問(wèn)題，最后要進(jìn)行問(wèn)題復(fù)盤(pán)，形成經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提升設(shè)計(jì)能力。

2" 三維設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程管控文件

2.1" 過(guò)程管控文件

過(guò)程管控文件是一系列用于管理和控制開(kāi)發(fā)過(guò)程的文件和文檔，幫助團(tuán)隊(duì)有效進(jìn)行管理和控制項(xiàng)目進(jìn)度、品質(zhì)和風(fēng)險(xiǎn)，確保最終的產(chǎn)品符合既定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。其中線束三維設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要包括以下兩類：過(guò)程信息文件和交付物文件。

1）過(guò)程信息文件主要包括：LDI、Connector List、Inline List、端子清單、輔料清單、Master List清單、Planview等，過(guò)程信息文件是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)源頭，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)信息拉齊，保證準(zhǔn)確性，避免線束三維設(shè)計(jì)因源頭文件遲滯導(dǎo)致設(shè)計(jì)配置不匹配等情況。

2）交付物文件包括：Interface、DPA0報(bào)告、運(yùn)動(dòng)段校核報(bào)告、接地點(diǎn)清單等。

2.2" 交付物文件

交付物文件是線束三維設(shè)計(jì)交付品質(zhì)的依據(jù)，交付物文件的品質(zhì)是評(píng)估設(shè)計(jì)品質(zhì)的重要指標(biāo)，設(shè)計(jì)過(guò)程中要確保交付物的準(zhǔn)確性和全面性。下文著重分析各交付物文件的要點(diǎn)事項(xiàng)。

2.2.1" Interface文件

Interface文件是線束三維設(shè)計(jì)對(duì)周邊環(huán)境件提出的固定、過(guò)孔、接地等需求，如圖2所示，包括以下幾點(diǎn)。

1）卡釘?shù)腎nterface：包括卡釘固定位置坐標(biāo)信息、開(kāi)孔尺寸、螺柱型號(hào)、尺寸公差、鈑金或塑料件厚度等。

2）OBD的Interface：OBD插件圖示上固定結(jié)構(gòu)截圖、位置坐標(biāo)信息、尺寸公差、鈑金或塑料件厚度等。

3）接地環(huán)形端子：接地螺柱規(guī)格、位置坐標(biāo)信息、螺紋孔尺寸、螺紋長(zhǎng)度、孔深度、緊固扭矩信息等。

4）線束橡膠件：鈑金開(kāi)孔位置坐標(biāo)信息、開(kāi)孔尺寸及公差、鈑金結(jié)構(gòu)和厚度、防水平面尺寸等。

2.2.2" DPA0清單

DPA0清單是線束數(shù)據(jù)發(fā)布之前自查的問(wèn)題清單，主要檢查線束插件型號(hào)與原理LDI的一致性，線束插件、卡釘、主干及分支、支架、橡膠件、環(huán)形端子等是否與對(duì)手件零件匹配，干濕區(qū)域防水/溫度/振動(dòng)設(shè)計(jì)檢查，線束生產(chǎn)裝配及維修可行性檢查等，針對(duì)三維數(shù)模進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查評(píng)審。問(wèn)題清單包含的信息有：序號(hào)、線束名稱、問(wèn)題描述、措施、問(wèn)題圖片、問(wèn)題進(jìn)展、關(guān)聯(lián)負(fù)責(zé)人、問(wèn)題嚴(yán)重程度（紅色——無(wú)解決方案的開(kāi)口問(wèn)題，黃色——有布置方，待推動(dòng)更新，綠色——非問(wèn)題或已解決）、問(wèn)題關(guān)閉截圖、問(wèn)題關(guān)閉時(shí)間、線束負(fù)責(zé)人，如圖3所示。

2.2.3" 運(yùn)動(dòng)段校核

汽車(chē)線束在運(yùn)動(dòng)區(qū)域因其柔性特點(diǎn)實(shí)際狀態(tài)很難保證其一致性，并且三維軟件設(shè)計(jì)時(shí)很難把運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各種工況都一一體現(xiàn)，需要對(duì)線束運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)檢查校核，以保證車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線束的安全性、可靠性。運(yùn)動(dòng)段校核主要從以下幾個(gè)維度進(jìn)行評(píng)估。

1）機(jī)械性能校核：在汽車(chē)線束的運(yùn)動(dòng)區(qū)域線束經(jīng)受振動(dòng)、扭曲等機(jī)械壓力作用，因此設(shè)計(jì)校核需要考慮線束材料的強(qiáng)度和剛度，確保其能夠承受運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械應(yīng)力，避免出現(xiàn)疲勞斷裂或損壞。

2）電氣性能校核：線束在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要考慮其電氣性能，包括導(dǎo)電性、絕緣性和屏蔽性等，確保線束在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定的電氣連接和傳輸性能。

3）熱性能校核：需要考慮線束在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中溫度的變化影響，包括耐高溫和耐低溫能力，確保在各種工作環(huán)境下能夠正常工作，不會(huì)因?yàn)闇囟茸兓鴮?dǎo)致性能降低和損壞。

4）安全性校核：線束設(shè)計(jì)還需要考慮安全性因素，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與周邊環(huán)境件干涉導(dǎo)致線束受損，從而導(dǎo)致車(chē)輛功能異常的情況，包括下屬線束裝配、車(chē)輛碰撞等情況，需確保車(chē)輛安全功能的正常工作。

目前新能源汽車(chē)主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域包括：前后輪速位置、儀表轉(zhuǎn)向管柱調(diào)節(jié)、制動(dòng)踏板、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)、加速踏板、副駕駛手套箱、前排座椅、四門(mén)橡膠件位置、尾門(mén)鉸鏈位置、四門(mén)玻璃升降、四門(mén)玻璃固定機(jī)構(gòu)升降、安全帶周邊、主動(dòng)進(jìn)氣格柵（格柵運(yùn)動(dòng)）等。運(yùn)動(dòng)段的線束需要遵循以下設(shè)計(jì)：①線束不能處于運(yùn)動(dòng)部件的行程中;②要充分考慮線束在長(zhǎng)度允許的范圍內(nèi)擺動(dòng)[2]。

運(yùn)動(dòng)校核文件需要包括以下信息：運(yùn)動(dòng)段線束名稱、運(yùn)動(dòng)位置、運(yùn)動(dòng)部件包絡(luò)數(shù)據(jù)、線束仿真文件及結(jié)論、線束設(shè)計(jì)尺寸及公差、關(guān)聯(lián)零部件溝通握手會(huì)議決議等。

2.2.4" 接地點(diǎn)清單

整車(chē)線束打鐵設(shè)計(jì)是汽車(chē)線束設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，合理的搭鐵設(shè)計(jì)能保證各電氣設(shè)備形成良好的電氣閉環(huán)回路，提高零件使用壽命，減少因搭鐵不良帶來(lái)的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，降低售后成本，提升產(chǎn)品形象[3]。

接地點(diǎn)清單包括：接地點(diǎn)位置信息、位置代碼、自檢工位、互檢工位、數(shù)量、圖示、方向要求、配置區(qū)分、接地功能、關(guān)鍵力矩、嚴(yán)重度等級(jí)等信息，如圖4所示。

3" 總結(jié)

過(guò)程管控文件的建立和品質(zhì)是衡量線束三維開(kāi)發(fā)品質(zhì)的重要指標(biāo)，伴隨著整個(gè)汽車(chē)線束三維開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)周期。通過(guò)對(duì)線束三維開(kāi)發(fā)流程和過(guò)程管控文件的學(xué)習(xí)能夠更加有效地保證開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的品質(zhì)和可靠性，提高團(tuán)隊(duì)的工作效率和競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李哲寧. 淺談汽車(chē)線束的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)[J]. 時(shí)代汽車(chē)，2016（11）：69-71.

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（編輯" 凌" 波）

收稿日期：2024-03-21