汽车线束质量可靠性-迈科检测

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汽车线束质量可靠性

为了使联网汽车和自动驾驶成为可能，优质线束至关重要。由于质量保证是一个复杂且主要是手动的制造过程，因此使用专门的制造执行系统 (MES) 至关重要。

汽车线束安全性至关重要

数字化长期以来一直是现代汽车技术的一个组成部分。车辆中充满了 IT，从发动机控制系统到驾驶员辅助系统再到媒体中心，这样的例子不胜枚举。由于联网汽车和自动驾驶汽车的工作进展迅速，这些发展还远未达到顶峰。

汽车IT的核心元件是线束。它充当将数字组件相互连接或连接到其他组件（例如发动机或底盘）的主干网，并且还为各种设备提供电力。

线束对于车辆效率和安全性至关重要。诸如立体声系统之类的故障可能会很烦人。即使驾驶员辅助系统出现故障，细心的驾驶员仍然可以弥补。但随着自动驾驶汽车成为主流，无论是单个组件还是将它们连接在一起的线束，故障都将不再被容忍。同样在这方面，质量要求也将急剧提高。线束系统中的断线或连接松动可能意味着生死攸关。因此，所有通过线束连接的系统都必须进行冗余设计。

不久前，特定车型的线束对于该车型生产的所有车辆都是相同的。每个线束都包含每个可能选件的所有电线，无论该选件是否随车辆一起订购。一些汽车制造商仍然以这种方式制造线束。其他汽车制造商设计和制造的线束仅包含随车辆订购的特定选件所需的电线。如此费力的原因一方面是车辆内的空间有限，这就是为什么必须尽可能避免使用不必要的电线，另一方面是电线本身的重量。汽车线束现在不仅非常长，而且重量也相当大，50 至 60 公斤（110 至 132 磅）的重量相当常见。为了减轻重量以减少油耗和有害排放，我们正在为每辆特定车辆定制更多线束系统。

汽车线束生产

国际主要汽车线束制造商，如德尔福、莱尼和矢崎，以非常小的批量提供最高质量、极其灵活的产品，而不会造成任何质量损失。

汽车线束的生产是劳动密集型的——体力劳动部分占成本高达95%——这就是制造商在劳动力成本低的国家寻求制造基地的原因。为了实现这一目标，必须招募和培训大量新员工，这反过来也对效率和质量产生影响。因此，故障预防是制造中的一个关键因素，为了在召回时隔离故障，全面的可追溯性也是如此。

第一阶段：从设计到生产

该过程从线束的设计和开发开始。汽车制造商向线束制造商提供其车载布线系统设计的 150% 图纸。这包括基于特定车型的所有可能选项的线束的所有可能变体。

线束制造商的工程师使用此图纸来创建生产图纸、工作计划和相应的零件清单。然而，制造商会定期发布时间表更改，并且必须根据每次更新调整计划。

与往常一样，在涉及手动活动时，特别是如果这些活动必须在时间压力下进行，错误率就会很高。此外，手动实施取决于个人的工作方法，并且根据正在工作的工程师，生产计划可能看起来有所不同。此外，对图纸的频繁更改并不总是能够得到正确的实时管理和记录。

由于所有这些方面往往都会损害质量，因此使用软件控制的规划系统是有意义的。在这样的系统中，制造商可以使用脚本语言来指定定义生产计划的规则，例如详细说明哪些步骤要机械地执行，这取决于相应的机器，以及要执行哪些生产步骤手动或半自动。这些规则必须是灵活的，以便可以进行调整。例如，它们可能看起来像这样：

如果单线
且 0.35 < 横截面 < 6mm ²
则使用标准机器

系统以这些规则为基础，读取汽车制造商的图纸，对其进行分析，然后生成生产数据，包括工作计划和零件清单。除了大大节省工作时间外，由于消除了手动故障源和实施程序的标准化，质量优势也很大。

此类软件还可以根据特定的准时交货计划来计算生产文件。然后，为特定车辆及时生产和交付合适的线束，批量为一个。

第二阶段：汽车线束生产

在 ERP 级别之下，制造执行系统 (MES) 的任务是对汽车线束的生产进行控制和记录。然而，由于线束生产具有很多特殊性，因此无法使用通用的MES系统。例如，它们在线束的技术 IT 描述中失败了。

因此，不同的线束制造商都开发了自己的MES系统。然而，当生产流程或 ERP 系统发生变化时，这些定制的软件解决方案就不再适合。另一个问题是，专有技术通常没有记录，并且与特定员工相关。因此，领先的汽车线束制造商依赖于专为线束行业开发的系统。

线束的生产分为三个阶段：切割、预装配和最终装配。

切割：

切割区域的线材加工高度自动化。切割、剥离和端接 (CST) 机器将电线切割成特定长度（切割 - C），剥去绝缘层（剥离 - S），并应用密封件和端子（端接 - T）。更复杂的机器还可以执行额外的工艺步骤，例如绞线。以这种方式生产的电线被分成束并用于下一个生产步骤。

特殊的 MES 可确保订单在各种机器上的最佳分配，从而提高生产率。但质量和可追溯性在这里也很重要。在 CST 机器中，生产率通常非常高，并且线材的直径有时非常小。当然，主要是 CST 机器本身确保精度和质量，但 MES 也通过将控制数据（例如压接数据）直接传输到连接的机器来做出重要贡献。MES 还可以确保质量保证流程步骤，例如扫描电线和端子的条形码、执行压接高度和拉力测试以及监控工具维护周期。为了建立可追溯性，MES 为生产的每个线束分配一个唯一的 ID，并在其整个历史过程中对其进行持续管理。

预组装
线束的下一个生产阶段是高度手动的。在第一个预组装阶段，使用压接、超声波焊接和扭绞等程序将切割区域中生产的线束组装成简单的套件。历史当然会更新。生产套件时，会生成一个新 ID，并保存套件中包含的所有组件，以便历史记录完整。

正如已经提到的，由于成本原因，制造商经常将生产转移到劳动力成本较低的国家，因此整个工厂似乎是在一夜之间建成的，并且必须招募数千名新员工。但缺乏相关经验和技术资质，产品质量风险较大。MES 软件非常重视直接在工作场所向员工提供指导。

最终组装

在总装区，线束被组装在线束板上。通常，线束板安装在移动装配线上，其中装配人员每个将一根或多根电线安装到线束板上。在每个工作站，每个员工都必须执行正确的工作步骤。鉴于线束通常是根据客户特定要求生产的，因此不同线束的工作步骤可能有所不同。因此，很可能会出现错误，这对质量保证来说是一个额外的挑战。MES 通过显示监视器控制这一复杂的流程，为员工提供要执行的相关工作步骤的详细信息。系统还可以提示员工确认某些步骤、执行测试步骤或输入 QA 相关数据。因此，该软件可以在这些高度手动的流程中提供高水平的质量。

历史当然会在最后的大会上更新。成品线束现在由数百或数千个组件组成，系统保留每个组件的完整历史记录。该系统跟踪使用哪台机器、哪位员工和哪些工具来生产每个线束的单独电路和组件。

这意味着随后可以确定哪些车辆具有由特定批次的电线制成的线束。这还可以隔离任何维修或召回，并且可以快速澄清任何产品责任问题。

通过软件管理的质量控制对于在日益数字化的汽车技术中生产汽车线束至关重要。否则，就无法保证高要求任务所需的质量。可追溯性是确保产品质量和管理产品召回的关键。传统的 MES 系统无法胜任管理汽车线束生产高度专业化的任务。