基于EW軟件的電力機車電氣屏柜電子化預布線工藝研究

崔晨　趙東波　馮麗　張秋芬

摘 要：電子化預布線工藝的研究和開發(fā)，填補了機車制造行業(yè)內(nèi)預布線制造工藝的技術空白。通過對EW軟件環(huán)境下的生產(chǎn)文件、布線圖紙、數(shù)據(jù)庫文件和電子化預布線制造工藝設計的研究，闡述了此類前沿工藝方法的技術優(yōu)勢和行業(yè)先進性。

關鍵詞：EW軟件；電子化預布線工藝；生產(chǎn)文件；布線圖紙

中圖分類號：U264.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.093

隨著軌道交通行業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)木制模板預布線制造工藝嚴重制約了電力機車制造工藝水平的提高和布線質(zhì)量的提高。傳統(tǒng)預布線工藝一直沿用木質(zhì)噴繪模板承載線束，紙質(zhì)二維工藝文件指導線束加工的落后制造方法，使得電力機車電氣屏柜預布線工序成為了機車制造的瓶頸工序，其線束的首次加工質(zhì)量也長期得不到提高。基于EW制造軟件的電力機車屏柜電子化預布線工藝技術的研發(fā)解決了傳統(tǒng)木制模板預布線工藝存在的各種問題，成為當前提高電氣屏柜預布線加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段。傳統(tǒng)木質(zhì)噴繪模板和基于EW制造軟件的電子化模板如圖1所示。

1 EW軟件環(huán)境下電子化預布線工藝設計流程

電子化預布線工藝融合在EW制造軟件中，集合了布線信息、導線加工信息、電器件信息、工具信息、生產(chǎn)排產(chǎn)、質(zhì)量控制等內(nèi)容。各類機車屏柜產(chǎn)品在生產(chǎn)試制初期，工藝設計人員根據(jù)不同類型屏柜產(chǎn)品特性和布線信息，通過EasyWiring（以下簡稱“EW”）軟件基礎平臺完成電氣屏柜預布線制造工藝定制。

電子化預布線工藝設計流程與傳統(tǒng)木制模板預布線工藝設計流程完全不同，它通過軟件來編輯布線制造工藝，操作者的每步動作均可以依照軟件提示進行，具有統(tǒng)一的操作標準，具備典型的先進性，包括生產(chǎn)文件設計、布線圖紙設計、數(shù)據(jù)庫文件設計、電子化預布線工藝設計，見圖2.

1.1 生產(chǎn)文件設計

生產(chǎn)文件是線束加工信息文件，它為電纜布線和參考點導線制作提供了所有基礎數(shù)據(jù)支持，同時融合導線布線、端子/連接器加工的制造工藝，是紙質(zhì)加工工藝的升級替代品。

它首次引入“加工信息點”的概念，在線束端點需要加工連接器、端子、屏蔽接地時顯示，并通過EW軟件指引操作者完成指定線束端點的制作。

1.2 布線圖紙設計

根據(jù)設計部門輸出電氣屏柜三維零部件設計模型快速建立對應的電氣屏柜電氣功能模型，通過CATIA三維設計軟件布線模塊在電力機車電氣屏柜三維電氣模型上進行仿真布線后轉(zhuǎn)化生成二維模板預布線圖紙，見圖3.二維模板預布線圖紙的設計則根據(jù)線束和端子的不同類別，將二維模板預布線圖紙拆分成若干張體現(xiàn)工序順序的子圖，采用流水線作業(yè)，盡量減少每級布線圖紙顯示的布線、加工信息點信息量和工具種類，讓操作者能夠更加專注于當前操作來防止布線錯誤，完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)木質(zhì)模板噴繪圖和紙質(zhì)工藝文件。

1.3 數(shù)據(jù)庫文件設計

數(shù)據(jù)庫文件的設計包含電力機車屏柜預布線制造的所有基礎數(shù)據(jù)，是EW軟件運行的數(shù)據(jù)來源，包括原材料（導線）、電器部件信息（包括連接器、防護和附屬件等）和工具信息（包括剝線、壓接、退送線工具等）。

1.4 電子化預布線工藝設計

所有根據(jù)某種屏柜產(chǎn)品定制的生產(chǎn)文件、布線圖紙和數(shù)據(jù)庫文件在EW軟件環(huán)境下導入并設置后，系統(tǒng)會自動創(chuàng)建一個線束制造任務，工藝設計人員則對生成的線束制造任務進行面向制造的預布線工藝設計。在生產(chǎn)部門制造計劃下達時，在EW軟件中完成不同電氣屏柜的生產(chǎn)任務添加，軟件會按照生產(chǎn)任務計劃完成的時間的先后順序自動完成生產(chǎn)排產(chǎn)。

電子化預布線工藝設計的優(yōu)勢在于導線的布線路徑設置為高亮顯示，在操作者進行布線操作時，每根導線的布線路徑會逐一高亮顯示，操作者僅需要按照線號和高亮路徑進行布線即可，操作簡便易懂，見圖4.在預布線質(zhì)量控制方面，主動數(shù)據(jù)采集（傳感器檢測）目前尚無法實現(xiàn)，但是由質(zhì)量部門管控的質(zhì)檢節(jié)點則可以在工藝設計階段，在EW軟件中設置完成。僅有專業(yè)質(zhì)檢人員擁有質(zhì)檢節(jié)點檢查通過的權(quán)限。

2 電子化預布線工藝行業(yè)優(yōu)勢

在國內(nèi)軌道交通行業(yè)，傳統(tǒng)預布線制造工藝因其種種弊端，不能滿足不斷變化的市場需求和日益縮短的交貨周期，迫切需要更加先進且高效的制造工藝解決當前問題。采用計算機輔助制造的EW電子化預布線制造工藝在機車制造行業(yè)中展現(xiàn)出種種優(yōu)勢：①預布線制造工藝集成于生產(chǎn)文件和電子化顯示的布線圖紙中，可完全脫離紙質(zhì)工藝；②布線文件和布線工藝均為電子化顯示，便于布線信息更改；③采用分級布線，提高預布線制造質(zhì)量和效率；④可實現(xiàn)全類型電氣屏柜產(chǎn)品預布線產(chǎn)線的快速切換；⑤可實現(xiàn)混合流水線作業(yè)；⑥用電子顯示模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)木質(zhì)模板，可多次重復使用，降低工裝制造和維護成本，提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語

將電氣屏柜產(chǎn)品預布線加工信息制作成生產(chǎn)文件、布線圖紙和數(shù)據(jù)庫文件，同時將EW軟件作為基礎設計平臺，可設計制作全類型屏柜產(chǎn)品的電子化預布線制造工藝。電子化預布線制造工藝方法的研發(fā)，可以解決國內(nèi)電力機車屏柜制造工藝存在的問題，此電子化預布線工藝方法已經(jīng)在新八軸電力機車、電力蓄電池牽引車電氣屏柜上應用，并且得到良好的使用效果。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕