【摘" 要】汽車線束作為乘用車上至關重要的功能件與安全件,起著連接全車執行器、控制器以及傳感器等部件的關鍵作用。一旦線束出現問題,便會給汽車的行駛安全帶來極大隱患。文章主要闡述某乘用車在量產初期所發現的地板線束BCU分支過緊問題。此問題可能導致后續車輛行駛過程中出現端子脫落或壓接處疲勞斷裂等重大不良情況。鑒于此,線束供應商與主機廠品質部門齊心協力,共同排查該不良現象的產生原因與流出原因,并針對此不良情況開展改善行動。經過努力,BCU分支過短的問題得以解決,同時也為后續避免此類問題的發生提供參考。
【關鍵詞】線束;分支偏短;品質改善
中圖分類號:U463.62" " 文獻標識碼:A" " 文章編號:1003-8639( 2024 )12-0078-03
Improved Short Wiring Harness in BCU Branch of Passenger Car
【Abstract】As a vital functional and safety part of passenger vehicles,automotive wiring harness plays a key role in connecting actuators,controllers,sensors and other components of the whole vehicle. Once the wiring harness problems,it will bring great risks to the safety of the car. In this paper,the BCU branch of the floor wiring harness was found to be too tight in the early stage of mass production of a passenger car. This problem may lead to serious adverse conditions such as terminal shedding or fatigue fracture at the crimp during subsequent vehicle running. In view of this,the wiring harness supplier and the quality department of the Oems work together to jointly investigate the causes of the adverse phenomenon and the reasons for the outflow,and carry out improvement actions against this adverse situation. Through efforts,the problem of too short BCU branches can be solved,and it also provides a reference for avoiding such problems in the future.
【Key words】wire harness;the branches are short;quality improvement
0" 引言
汽車線束在汽車中發揮著連接車內用電器和控制器、傳遞電能與控制信號的重要作用,與汽車的行駛功能及安全性能緊密相關。伴隨汽車工業的不斷發展,車上的用電器與控制器持續增加,使得汽車線束回路日益增多,線束的分支結構也愈發復雜,由此產生的各類不良問題隨之增多。同時,由于線束安裝是總裝車間的第一道工序,一旦線束安裝后出現不良,在行車過程中便會留下巨大安全隱患,且換裝和返修難度大、成本高。基于上述因素,眾多主機廠將線束定義為重要件和安全件。
某車型在量產初期,總裝作業員投訴稱地板線束BCU分支與BCU對插后,出現多起線束呈繃緊狀態(圖1)。處于這種狀態的分支在后續車輛行駛過程中,會因受到振動而導致端子脫落或端子壓接處電線斷裂,并且在出廠電氣性能檢測過程中很難被探測到。因此,這個問題必須立即解決,已流入后續工序的車輛也需要進行返修。
1" BCU分支線束問題描述
接到總裝作業員的投訴后,品質部立即展開調查,凍結可疑產品,并安排供應商跟線人員現場協助返修,以確保產線正常運行。
通過查詢圖紙以及觀察線束的現場裝車狀態,可以確定有3個尺寸與BCU分支過緊有關,如圖2所示。在生產現場隨機抽取了6根地板線束進行測量,結果發現尺寸1符合設計要求,尺寸2偏短。由此可以確認,尺寸2的偏短是導致BCU分支偏緊的一個原因。尺寸3也符合設計要求,但是整體處于下公差,這在裝車時也會產生影響。具體測量數據見表1。
為了進一步確認尺寸3為何一直處于下公差狀態,主機廠品質部相關人員前往供應商現場進行調查。針對上文提及的3個尺寸,主機廠品質工程師在現場確認了供應商的線束組立板和扣鉤板。尺寸1在供應商處組立板和扣鉤板上的圖紙要求為95mm,實測也為95mm,符合要求;尺寸2在組立板和扣鉤板上的要求為245mm,實測245mm,符合要求;尺寸3的圖板要求為70mm,也符合要求,如圖3所示。上述測量結果表明供應商處的治具并無不妥之處,調查方向將轉向制作過程。
通過連續觀察作業員對該分支的制作過程,發現尺寸2的分支線束是從地板主線束中分離出來的。按照設計標準,尺寸2所在的分支應從地板主線束的中心分出。然而,在實際操作中,由于作業員的手工掛線和包裹膠帶無法保證這一狀態,會導致尺寸2所在分支偏離中心位置。此時,地板線束主干在通過此處存在的一個U型夾時產生的彎曲就會“吃掉”一部分線長,如圖4所示。這便是導致尺寸2低于設計尺寸或者處于下公差位置的原因。而正是這個偏短的尺寸,使得BCU分支在對插后形成緊繃狀態。
2" BCU分支過緊線束流出調查
汽車線束作為重要的安全件和功能件,在出廠時都會經過嚴格檢驗。針對線束尺寸,供應商通常會進行100%甚至200%的全尺寸檢測,以確保產品符合圖紙要求,避免在裝車時被投訴。
此次出現問題的線束分支,按照該線束供應商的作業要求需要進行100%全檢,理論上不應出現流出不良品的情況。為了調查不良品流出的原因,主機廠品質工程師采取排除法開展工作,針對量具的有效性、作業員的作業測量手法、測量環境等因素逐一進行分析。經過調查發現,量具、測量環境等因素均無問題,主要原因是供應商檢驗員的測量手法與主機廠圖紙要求存在偏差。根據主機廠圖紙要求,尺寸2的長度245mm是線束從BCU分支的起點開始到BCU分支末端的插端子的長度。而供應商檢驗指導書上要求測量的起點為BCU分支的中心點到BCU分支末端的插端子的長度,BCU分支中心正好位于地板線束主線的中心,如圖5所示。因此,這個差異導致了檢驗員的最終測量存在3~4mm的誤差(表2),使得原本低于尺寸下限的分支未能被檢驗出,從而導致不良流出。
3" BCU分支線束的改善方案
由前文分析可知,BCU分支偏短的主要原因是尺寸2偏短。要消除這個投訴,增加尺寸 2的長度看似是最直接的辦法。然而,尺寸2所在的線束不僅僅只有BCU分支,還包含制動、儀表、氣囊等器件的分支線束。若是單純加長尺寸2,BCU分支緊的問題雖得以消除,但其他分支可能會出現過長的情況,從而引發裝車干涉或者異響等不良狀況。同時,線束供應商的切線長度已經確定,若改動尺寸2的長度,涉及該分支的所有電線的切線長度都要修改,相應的組立工序也要修改,治具板、扣鉤板、電檢臺等工位都要進行調整,涉及面極為廣泛,供應商將承受較大的變更成本,且變更完成所需時間也比較長。因此,直接增加尺寸2的方案并不可行,需要從其他方面著手進行改善。
考慮到尺寸2是因為該分支在通過U形夾時產生了彎曲,導致長度被“吃掉”,如果能減小這個彎曲,那么原來被“吃掉”的長度也會被還回來。經現場確認發現,目前使用的U形治具開口的寬度為20mm,比尺寸2的分支要寬3mm,在尺寸2分支經過U形夾時形成的彎曲較大。根據供應商工藝工程師的建議,將現有20mm寬的治具替換成17.5mm的治具后(圖6),尺寸2分支經過U形夾時產生的彎曲就會小很多。根據這一建議,供應商立刻做出調整,再經過現場作業驗證后,證明這一對策是有效的。
U形夾替換后,BCU分支的問題得到了很大的改善,但是為了確保此問題徹底得到解決,供應商又將尺寸1調整到了上公差,因為尺寸1涉及到的電線只有9根,調整這9根電線的切線長度相對較容易,耗時也相對較短。同時在治具板上也很容易將BCU護套治具調整至最大公差處,如圖7所示。
經過此輪改善,現場隨機再抽取6根線束測量,尺寸均符合設計要求,如表3所示。再經過主機廠一周的量產跟蹤后,確認再無投訴,此問題關閉,相關數據均記錄到供應商作業規范,相關的問題點和改善過程也計入FMEA,為后續類似的問題提供參考。
4" 結束語
本文通過對地板線束BCU分支過短這一問題進行分析和改善,可以得出以下結論。
1)汽車線束作為重要的安全件和功能件,一旦出現故障便會造成極大影響。同時,由于線束的安裝是總裝車間的第一道工序,屬于汽車上的隱蔽工程,因此,針對線束的任何問題都需在第一時間進行不良品隔離并返修處理,以避免不良品繼續流出和后續返修困難,從而增加品質成本。
2)鑒于當前線束行業的發展現狀,線束制作過程中不可避免地有大量人工參與。因此,必須明確每一個參數的具體細節,對每一道工序都要有嚴格的過程控制以及自檢、互檢。同時,一定要更新相關的治具和檢驗設備,不可完全依賴作業員。
3)由線束本身柔軟的特性所決定,線束長度尺寸公差相對較大,通常在5~10mm左右。只有經過多輪裝車,才能確定各個分支的最佳長度,確保既不會因過短造成裝配困難或分支緊繃,也不會因過長造成干涉和異響。
4)在制定線束問題的改善方案時,要依據實際情況提出成本最低、效益最高的方案。
5)詳細記錄改善過程,及時更新PFMEA、作業指導書、檢驗指導書等文件,確保問題不再發生,并為后續新產品的設計提供有價值的參考。
參考文獻:
[1] 陸公道. 線束插接件故障模式及改善對策[J]. 時代汽車,2024(14):126-128.
[2] 徐慶祥,師娜. 基于8D問題求解法解決汽車線束端子偶發失效問題[J]. 汽車電器,2024(3):82-84,87.
[3] 高源,任思維,謝成武,等. 基于IPS的汽車柔性線束仿真分析[J]. 汽車電器,2024(7):79-80,83.
[4] 俞炳良. 多分支線束穿孔的線化模擬虛擬分析方法研究[J]. 汽車工藝師,2024(7):22-28.
[5] 高源,謝成武,任思維,等. 商用車底盤線束布置模塊化設計探索[J]. 汽車電器,2024(8):68-70.
[6] 余志生. 汽車理論(第5版)[M]. 北京:機械工業出版社,2010.