汽車線束制造數字化與智能化的應用研究

胡楠楠

摘 要：近年來，人們對汽車功能需求的不斷提高，促進了汽車制造和零部件生產行業的快速發展，使汽車生產工藝越來越復雜，同時對生產工作人員的技術和知識要求也越來越高。一些汽車生產企業利用數字化和智能化生產設備，目前已經解決了部分線束制造工作中出現的問題。由于數字化生產管理系統的應用不夠全面，汽車線束制造的質量和效果仍然會受到一些不利因素的影響，因此該工作仍然有很大的提升空間。

關鍵詞：汽車線束制造;數字化;智能化

引言

在傳統的汽車線束數字化制造管理系統中，標明半成品導線和原材料類型的二維碼通常都是以紙質的形式存在的，在工作的過程中，操作工人需要手持終端條碼槍逐一對各個材料進行掃描和錄入，這無疑給原材料的管理工作增加了很多工作量。優化汽車線束數字化制造管理系統的二維碼自助服務功能，引入RFID無線射頻技術，能有效提高半成品導線和原材料的管理工作效率。

1汽車線束數字化制造的介紹

1.1汽車線束制造用原材料的數字化管理

汽車線束制造用的原材料包括電線、端子、護套、卡扣、扎帶主要原材料和膠帶、PVC管、波紋管等輔助原材料。所有原材料檢驗合格后，質檢部門出具打印的二維碼合格證，然后倉儲人員使用手持無線終端掃描出入庫操作。由于一套整車線束中所需的原材料有1000種以上，依靠人工逐個進行物料二維碼掃描出入庫操作，有些甚至需要零包裝出庫，頻繁的掃碼已經成為一種累贅;特別是生產計劃下達后，物流倉儲人員配送生產訂單所需物料的時間非但沒有減少，反而占用了更多的時間，配送效率一直無法進一步提升。為此，必須引入更先進的物料標簽來進行相關物料的管理及配送操作，方便快捷地實現物料的倉儲管理及配送操作。

由于不同的汽車主機廠家在線束的設計過程中采用的導線標準各不相同，多個汽車主機廠供貨時，將會導致汽車線束用導線原材料的物料品種大幅增多。通過運用汽車線束制造數字化系統，實現工位看板物料的需求和配送之間的數字化信息交互，能夠緩解但不能徹底解決導線配送至工位效率低下的實際問題。操作工在數字化系統上根據要生產的看板，點配送需求，配送人員的手持移動終端平板電腦上就會出現不同工位的電線材料需求信息。

1.2汽車線束制造工藝卡的數字化管理

目前，汽車線束制造的工藝過程設計已經實現數字化的自動生成與管理，工藝工程師只需將EXCEL的切線壓接表、多線組合壓接表、線束的單層BOM，按照特定的格式導入數字化制造系統軟件就可自動生成相應的作業工藝卡。后期的線束產品的工程更改也可以在數字化制造系統中完成，也可統一從系統中導出EXCEL表格進行批量更改，然后重新導入系統即可。數字化制造管理系統會按照工程更改的日期，自動生成新的版本。

端子、壓接模具、壓接標準參數等基礎數據也通過維護整理后批量導入數字化制造管理系統，系統生成的單線工藝卡、多線工藝卡將會自動匹配相關標準及參數，減少了人為操作可能造成的錯誤。通過對不同類型的設備進行參數設定，比如：對不同的自動下線壓接設定壓接端子類型、導線線徑、能否壓接防水栓等參數，通過數字化系統的MRP排產運算后系統會根據每一個作業看板的條件進行自動后臺匹配和分配對應的作業看板到滿足條件的機器工位上。在數字化系統中對端子、電線、防水栓、壓接模具通過掃碼定址定位后，操作工根據看板工藝卡的實際需求，發出看板物料配送請求后，配送人員的Android平板、手機客戶端就可以出現該工位需要配送的物料清單，包括物料所在庫位地址和配送數量。

1.3汽車線束生產、質檢模塊的數字化管理

汽車線束制造數字化管理系統操作工客戶端，操作工必須使用自己的ID卡刷卡登陸，確保每個操作工所生產的看板有對應的記錄，便于追溯和統計工人工資。操作工在數字化客戶端操作看板時，必須用掃碼槍確認看板所需的物料，包括端子、電線、模具、防水栓的物料條碼標簽，確認無誤后才能進行看板的生產操作。看板物料的掃碼確認，確保操作工不用錯壓接模具、導線等相關物料。操作工根據電子工藝卡的內容進行相關的調試、首件樣件的自檢。操作工必須保存自檢參數合格后，該看板的檢驗信息才能通信到質檢工位。

質檢員根據員工送檢的樣件進行檢驗，并將檢驗數據記錄進入數字化管理系統。比如：用帶數據輸出功能的數顯千分尺，測量端子的壓接高度、寬度時，由千分尺將檢測的數據自動輸入計算機，質檢人員無法手工鍵盤輸入壓接參數數據。檢驗員檢驗合格后，保存檢驗數據后才能打印該送檢看板的合格證條碼標簽。保存質檢數據記錄時，質檢人員必須刷自己的ID卡才能保存檢驗記錄。因此，一個看板必須經過2個工位進行首檢、中檢、末檢合格，系統記錄相關人員的ID信息和操作批次、時間等信息，便于看板物料的追溯和質檢數據的導出和分析

1.4汽車線束半成品導線的數字化管理

汽車線束的半成品導線分為3類，一類是兩端壓接完畢的單根導線，操作完畢直接掃碼上掛線架，然后轉總裝流水線預裝配工位;另一類是需要后工序繼續加工的導線，包括需要手工穿防水栓、半自動手工壓接端子、多線組合壓接或者超聲波焊接。這些看板物料第1工序加工完畢，貼上半成品條碼標簽，必須用手持無線終端進行掃碼上掛線架，然后為第2， 3工序的半成品物料備齊做準備;第3類是打卡連接、超聲波焊接、返沖壓接、接點（焊點）絕緣操作、抽盤完畢的半成品導線，掃碼上電線架或周轉箱，然后轉總裝配流水線的預裝工位。

由于工序間的頻繁掃碼上架和下架操作，反而給生產操作帶來不便，影響勞動效率的提高，仍然有很大的改善和流程完善空間。通過運用TRIZ創新工具進行分析，一個手持終端一個動作執行掃描一個條碼，一對一操作，惡化了操作流程的方便性，能否實現一個掃碼輸入終端一個動作執行多個條碼標簽的掃碼輸入，通過對現有資源的分析和查找，引入批量掃碼技術已經迫在眉睫。

2汽車線束制造過程中數字化與智能化應用

2.1RFID電子標簽在導線原材上的應用

在汽車線束的制造工序中，導線是主要原材料。由于不同的線束主機廠家在進行實際的制造和生產時所采用的導線標準和類型不同，因此如何提高倉儲和配送的過程中導線管理工作的效率是當前汽車制造生產企業應該優先考慮的問題。目前很多企業已經開始廣泛應用RFID電子標簽作為識別導線和原材料的主要方式，并通過裝配讀卡器和AGV運輸車等自動化設備實現無人自動化配送以及原材料的智能化管理。

2.2RFID電子標簽在半成品材料上的應用

半成品材料在汽車線束制造和生產過程中的應用非常多，只有提高操作工人對半成品材料的管理和識別效率，才能為后續的制造工序做好充足的準備。RFID電子標簽和讀卡器的組合配置能有效優化半成品材料的管理和配送工作方式，同時，利用AGV運輸車在材料存儲區域的循環自動作業，還能進一步加強汽車線束制造生產企業的生產力。這些新型管理系統和技術的融合與應用可以給企業創造更大的經濟效益，企業的管理者應該對此加強重視。

結束語

汽車線束制造和生有很多復雜的工序和難度較大的操作步驟，只有充分應用數字化和智能化管理系統，才能有效提高相關企業的制造能力，增加工作效益。此外，研究人員應該加強對此類智能系統的開發和研究，爭取讓更多智能系統投入實際生產，為我國的汽車制造行業貢獻應有的力量。

參考文獻

[1]高翔.汽車線束制造過程質量控制要點[J].時代汽車，2018 （1）68-69.