汽车线束制造数字化与智能化的应用研究

胡楠楠

摘 要：近年来，人们对汽车功能需求的不断提高，促进了汽车制造和零部件生产行业的快速发展，使汽车生产工艺越来越复杂，同时对生产工作人员的技术和知识要求也越来越高。一些汽车生产企业利用数字化和智能化生产设备，目前已经解决了部分线束制造工作中出现的问题。由于数字化生产管理系统的应用不够全面，汽车线束制造的质量和效果仍然会受到一些不利因素的影响，因此该工作仍然有很大的提升空间。

关键词：汽车线束制造;数字化;智能化

引言

在传统的汽车线束数字化制造管理系统中，标明半成品导线和原材料类型的二维码通常都是以纸质的形式存在的，在工作的过程中，操作工人需要手持终端条码枪逐一对各个材料进行扫描和录入，这无疑给原材料的管理工作增加了很多工作量。优化汽车线束数字化制造管理系统的二维码自助服务功能，引入RFID无线射频技术，能有效提高半成品导线和原材料的管理工作效率。

1汽车线束数字化制造的介绍

1.1汽车线束制造用原材料的数字化管理

汽车线束制造用的原材料包括电线、端子、护套、卡扣、扎带主要原材料和胶带、PVC管、波纹管等辅助原材料。所有原材料检验合格后，质检部门出具打印的二维码合格证，然后仓储人员使用手持无线终端扫描出入库操作。由于一套整车线束中所需的原材料有1000种以上，依靠人工逐个进行物料二维码扫描出入库操作，有些甚至需要零包装出库，频繁的扫码已经成为一种累赘;特别是生产计划下达后，物流仓储人员配送生产订单所需物料的时间非但没有减少，反而占用了更多的时间，配送效率一直无法进一步提升。为此，必须引入更先进的物料标签来进行相关物料的管理及配送操作，方便快捷地实现物料的仓储管理及配送操作。

由于不同的汽车主机厂家在线束的设计过程中采用的导线标准各不相同，多个汽车主机厂供货时，将会导致汽车线束用导线原材料的物料品种大幅增多。通过运用汽车线束制造数字化系统，实现工位看板物料的需求和配送之间的数字化信息交互，能够缓解但不能彻底解决导线配送至工位效率低下的实际问题。操作工在数字化系统上根据要生产的看板，点配送需求，配送人员的手持移动终端平板电脑上就会出现不同工位的电线材料需求信息。

1.2汽车线束制造工艺卡的数字化管理

目前，汽车线束制造的工艺过程设计已经实现数字化的自动生成与管理，工艺工程师只需将EXCEL的切线压接表、多线组合压接表、线束的单层BOM，按照特定的格式导入数字化制造系统软件就可自动生成相应的作业工艺卡。后期的线束产品的工程更改也可以在数字化制造系统中完成，也可统一从系统中导出EXCEL表格进行批量更改，然后重新导入系统即可。数字化制造管理系统会按照工程更改的日期，自动生成新的版本。

端子、压接模具、压接标准参数等基础数据也通过维护整理后批量导入数字化制造管理系统，系统生成的单线工艺卡、多线工艺卡将会自动匹配相关标准及参数，减少了人为操作可能造成的错误。通过对不同类型的设备进行参数设定，比如：对不同的自动下线压接设定压接端子类型、导线线径、能否压接防水栓等参数，通过数字化系统的MRP排产运算后系统会根据每一个作业看板的条件进行自动后台匹配和分配对应的作业看板到满足条件的机器工位上。在数字化系统中对端子、电线、防水栓、压接模具通过扫码定址定位后，操作工根据看板工艺卡的实际需求，发出看板物料配送请求后，配送人员的Android平板、手机客户端就可以出现该工位需要配送的物料清单，包括物料所在库位地址和配送数量。

1.3汽车线束生产、质检模块的数字化管理

汽车线束制造数字化管理系统操作工客户端，操作工必须使用自己的ID卡刷卡登陆，确保每个操作工所生产的看板有对应的记录，便于追溯和统计工人工资。操作工在数字化客户端操作看板时，必须用扫码枪确认看板所需的物料，包括端子、电线、模具、防水栓的物料条碼标签，确认无误后才能进行看板的生产操作。看板物料的扫码确认，确保操作工不用错压接模具、导线等相关物料。操作工根据电子工艺卡的内容进行相关的调试、首件样件的自检。操作工必须保存自检参数合格后，该看板的检验信息才能通信到质检工位。

质检员根据员工送检的样件进行检验，并将检验数据记录进入数字化管理系统。比如：用带数据输出功能的数显千分尺，测量端子的压接高度、宽度时，由千分尺将检测的数据自动输入计算机，质检人员无法手工键盘输入压接参数数据。检验员检验合格后，保存检验数据后才能打印该送检看板的合格证条码标签。保存质检数据记录时，质检人员必须刷自己的ID卡才能保存检验记录。因此，一个看板必须经过2个工位进行首检、中检、末检合格，系统记录相关人员的ID信息和操作批次、时间等信息，便于看板物料的追溯和质检数据的导出和分析

1.4汽车线束半成品导线的数字化管理

汽车线束的半成品导线分为3类，一类是两端压接完毕的单根导线，操作完毕直接扫码上挂线架，然后转总装流水线预装配工位;另一类是需要后工序继续加工的导线，包括需要手工穿防水栓、半自动手工压接端子、多线组合压接或者超声波焊接。这些看板物料第1工序加工完毕，贴上半成品条码标签，必须用手持无线终端进行扫码上挂线架，然后为第2， 3工序的半成品物料备齐做准备;第3类是打卡连接、超声波焊接、返冲压接、接点（焊点）绝缘操作、抽盘完毕的半成品导线，扫码上电线架或周转箱，然后转总装配流水线的预装工位。

由于工序间的频繁扫码上架和下架操作，反而给生产操作带来不便，影响劳动效率的提高，仍然有很大的改善和流程完善空间。通过运用TRIZ创新工具进行分析，一个手持终端一个动作执行扫描一个条码，一对一操作，恶化了操作流程的方便性，能否实现一个扫码输入终端一个动作执行多个条码标签的扫码输入，通过对现有资源的分析和查找，引入批量扫码技术已经迫在眉睫。

2汽车线束制造过程中数字化与智能化应用

2.1RFID电子标签在导线原材上的应用

在汽车线束的制造工序中，导线是主要原材料。由于不同的线束主机厂家在进行实际的制造和生产时所采用的导线标准和类型不同，因此如何提高仓储和配送的过程中导线管理工作的效率是当前汽车制造生产企业应该优先考虑的问题。目前很多企业已经开始广泛应用RFID电子标签作为识别导线和原材料的主要方式，并通过装配读卡器和AGV运输车等自动化设备实现无人自动化配送以及原材料的智能化管理。

2.2RFID电子标签在半成品材料上的应用

半成品材料在汽车线束制造和生产过程中的应用非常多，只有提高操作工人对半成品材料的管理和识别效率，才能为后续的制造工序做好充足的准备。RFID电子标签和读卡器的组合配置能有效优化半成品材料的管理和配送工作方式，同时，利用AGV运输车在材料存储区域的循环自动作业，还能进一步加强汽车线束制造生产企业的生产力。这些新型管理系统和技术的融合与应用可以给企业创造更大的经济效益，企业的管理者应该对此加强重视。

结束语

汽车线束制造和生有很多复杂的工序和难度较大的操作步骤，只有充分应用数字化和智能化管理系统，才能有效提高相关企业的制造能力，增加工作效益。此外，研究人员应该加强对此类智能系统的开发和研究，争取让更多智能系统投入实际生产，为我国的汽车制造行业贡献应有的力量。

参考文献

[1]高翔.汽车线束制造过程质量控制要点[J].时代汽车，2018 （1）68-69.