線束全生命周期成本分析

陳恩輝，婁鋒

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

前言

近年來隨著汽車產(chǎn)品的飛速發(fā)展，各汽車廠商不斷的推出新產(chǎn)品來占領(lǐng)市場份額，除了更前沿的新技術(shù)、優(yōu)越的性能、滿足客戶要求的外觀造型外，市場價格更是消費(fèi)者關(guān)注點之一，各車企在同類產(chǎn)品競爭中價格戰(zhàn)尤為重要，整車成本決定著產(chǎn)品的售價，目前低成本高品質(zhì)車型成為所有汽車生產(chǎn)企業(yè)備受關(guān)注的研究方向。線束作為整車產(chǎn)品的一部分，從設(shè)計初期到最終的售后配件，線束成本貫穿始終，因此線束的全生命周期的成本也成為線束設(shè)計工程師重點關(guān)注的問題。線束的布置設(shè)計的合理性、高效的線束設(shè)計開發(fā)周期，合理的配置區(qū)分等等，都是線束成本重點考慮的方向。

1 線束全周期成本分析

目前整車線束的全周期成本可以包括(圖1)所示：設(shè)計成本、產(chǎn)品及物料成本、后期配置變更、售后配件維修消耗等涉及的后期成本，基于以上三方面分析線束成本的產(chǎn)生及控制。

2 線束設(shè)計成本分析

在產(chǎn)品開發(fā)初期就伴隨著成本的產(chǎn)生，根據(jù)項目概念設(shè)計的初期，決定著線束布置、線束原理、二維圖紙生成。在此期間都存在著開發(fā)初期的隱形成本。周期的長短直接涉及到開發(fā)人員的設(shè)計周期，隱形的設(shè)計成本隨之產(chǎn)生。

圖1 線束成本周期曲線

2.1 線束成本的布置分析

合理優(yōu)化的線束布置形式（圖2），決定著線束拓?fù)湫问剑_定線束合理分段設(shè)計，后期線束架構(gòu)、線束原理、線束工藝裝配性提升都起到了決定性作用。線束拓?fù)洌▓D 3）分割的策略在項目初期要著重考慮，決定著總體的電器架構(gòu)、成本及擴(kuò)展性。在項目架構(gòu)研發(fā)階段，就要從線束總體的拓?fù)洳呗猿霭l(fā)，對線束的關(guān)鍵點開展設(shè)計。

圖2 線束三維數(shù)據(jù)圖

圖3 線束拓?fù)鋱D

2.2 線束原理設(shè)計成本分析

線束原理設(shè)計實現(xiàn)整車功能需求和相關(guān)信號傳輸，保證整車穩(wěn)定運(yùn)行。采用有效的設(shè)計軟件能夠大大提高線束原理準(zhǔn)確率以及縮短線束原理的繪制周期。可以直觀的辨別各系統(tǒng)連接回路，相互信息交互原則。把清晰、精準(zhǔn)的原理文件提供給后期二維圖紙的生成及售后故障的檢查維修。

2.3 線束圖紙設(shè)計成本分析

線束產(chǎn)品圖紙來源于線束布置和線束原理相結(jié)合，布置走向決定了圖紙中線束成品的導(dǎo)線耐溫等級、包覆物材料，橡膠件結(jié)構(gòu)，保險絲盒固定形式等等。原理決定著線束圖紙中導(dǎo)線的回路形式，CAN網(wǎng)絡(luò)回路的走向及CAN線長度。

因此線束圖紙的生成就體現(xiàn)了初期線束原材料制作成品的成本依據(jù)。同時也成為供應(yīng)商產(chǎn)品報價的基礎(chǔ)。

2.4 線束設(shè)計工具降低設(shè)計成本

隨著汽車產(chǎn)品適應(yīng)市場需求，不斷的進(jìn)行配置調(diào)整與更新，整車電器系統(tǒng)的功能不斷增加，從線束全生命周期而言，必須把所包含的所有技術(shù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)品認(rèn)可和售后服務(wù)的線束狀態(tài)完全掌握。基于以上線束的開發(fā)及更改周期必須不斷縮短。

線束設(shè)計工具的使用可以大大縮短開發(fā)周期，提升線束原理及圖紙的準(zhǔn)確性。同時也減少了技術(shù)人員的投入。線束設(shè)計工具升級過程和人員消耗對比（表1）。

表1 單位：工程師 月

線束設(shè)計效率的提升取決于數(shù)據(jù)高效處理。

通過CATIA的三維數(shù)據(jù)，識別線束的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、線長、接插件、卡扣、包扎材料等信息。生成線束圖紙，通過設(shè)計工具進(jìn)行運(yùn)算處理。采用線束設(shè)計庫，自動導(dǎo)入原理接線，完成圖紙信息的生成（圖4）。

圖4 線束拓?fù)鋱D

3 線束產(chǎn)品及物料成本分析

線束產(chǎn)品的物料包括：導(dǎo)線、接插件、橡膠件、波紋管、保險絲、繼電器、保險絲盒等。線束布置和周邊零部件關(guān)系決定采用外包材料的選取。分段形式?jīng)Q定著橡膠件的數(shù)量。

3.1 接插件的采用原則

接插件的采用遵循平臺化原則，以及成熟產(chǎn)品，避免采用特殊以及偏門的接插件。盡量選用國內(nèi)生產(chǎn)，國內(nèi)供貨的資深供應(yīng)商。避免選用國外生產(chǎn)，國外采購的進(jìn)口接插件。

3.2 線束物料的采用原則

根據(jù)整車不同分區(qū)進(jìn)行物料選取，其中包括：干區(qū)、濕區(qū)、發(fā)艙高溫區(qū)、駕駛室內(nèi)區(qū)域等，進(jìn)行合理選取。另外應(yīng)該減少使用物料的種類。

干區(qū)及駕駛室內(nèi)區(qū)域普遍采用PVC膠帶密纏、裸纏等捆扎方式。膠帶選用統(tǒng)一規(guī)格，提高物料一致性。

橡膠過孔膠圈要采用平臺化產(chǎn)品，縮短開發(fā)周期，節(jié)約模具成本。

發(fā)動機(jī)艙高溫區(qū)，線束應(yīng)選擇耐溫等級高，耐磨性能好的物料來滿足發(fā)艙復(fù)雜的工況。通過前期布置優(yōu)化，高低溫區(qū)域的判定，選擇不同耐溫等級的線束物料，這樣有效節(jié)省材料浪費(fèi)，降低線束成本。通過線束零件費(fèi)用比重圖（圖5）就能看出，線束半成品期間線束物料種類的費(fèi)用比重情況。

圖5 線束零件費(fèi)用成本比重圖

在開發(fā)設(shè)計過程中，同線束供應(yīng)商進(jìn)行合理的成本優(yōu)化，通過相關(guān)試驗論證，進(jìn)行零部件相應(yīng)的替代和國產(chǎn)化。

4 線束后期成本分析

線束后期成本主要集中在配置更改、電器功能變更、車型改款升級、售后線束維修更換。

售后線束的維修更換主要集中在前保險杠、后保險杠、尾門線束等。前期的線束分段有效地減少更換線束成本及更換工時。分段式和一體式的線束維修成本差異很大。通過成本差異對比表（表 2）可以看出線束分段形式成本在售后成本中的優(yōu)越性。

表2 維修成本對比表

5 總結(jié)

通過整車線束全生命周期成本進(jìn)行合理的控制，使得線束設(shè)計開發(fā)階段采用自動化的設(shè)計軟件以及線束產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的有效控制物料選型、后期成本過程分析，有效地將線束成本更趨于透明化和合理化。分析隱性成本控制顯性成本，為整車產(chǎn)品成本的節(jié)省做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

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