線束生產,設計智能化數位化淺讀

2020-12-15 線束世界

原創周慶文

摘要:《中國製造2025》明確提出「以推進智能製造為主攻方向」,推動製造業轉型,實現中國製造業由大變強。自動化是數位化、智能化的基礎和前提。(1)

雖然近幾年一些標杆線束企業在智能化,自動化取得了極大發展,但是絕大多數線束廠局部智能化與自動化水平依然很低,很多還是人工勞動,線束加工依然是勞動密集型行業。

2013年德國政府提出「工業4.0」戰略,工業4.0則是利用信息化技術促進產業變革的時代, 也就是智能化時代。其本質,就是通過數據流動自動化技術,從規模經濟轉向範圍經濟,以同質化規模化的成本,構建出異質化定製化的產業。

要搭乘 「工業4.0」及中國製造 2025 規劃的快車,線束加工設備企業也必須充分利用智能化為線束企業提供的更廣闊的盈利空間,實現資源的重新整合與創新,響應市場對「智能化」、「信息化」需求的呼聲。其中,融合機器視覺、圖像感知與獲取、工業傳感器、工業物聯網實現線束檢查設備的自動化,是最行之有效的途徑,能夠助力工廠智能化、信息化、無人化的升級實現正真意義上的工業4.0。(2)

而實現」智能化「與」信息化「的關鍵,則是線束軟體與生產設備的應用。

關鍵字:工業4.0,智能化,信息化,線束加工

Abstract: "Made in China 2025"clearly proposes "to promote intelligent manufacturing as the maindirection" to promote the transformation of the manufacturing industry andrealize the transformation of China's manufacturing industry from large tostrong. Automation is the foundation and prerequisite of digitization andintelligence.

Although some benchmark wire harnesscompanies have made great progress in intelligence and automation in recentyears, most wire harness factories are still at a low level of localintelligence and automation. Many of them are manual labor, and wire harnessprocessing is still a labor-intensive industry.

In 2013, the German governmentproposed the "Industry 4.0" strategy, and Industry 4.0 is the era ofusing information technology to promote industrial transformation, that is, theera of intelligence. Its essence is to use data flow automation technology to shiftfrom economies of scale to economies of scope, and to build a heterogeneouscustomized industry at the cost of homogenization and scale.

To take the express train of「Industry 4.0」 and the 「Made in China 2025」 plan, wire harness processingequipment companies must also make full use of the broader profit spaceprovided by intelligence for wire harness companies, realize the reintegration andinnovation of resources, and respond to the market’s 「intelligence」 and the voice of"informatization" demand. Among them, the integration of machinevision, image perception and acquisition, industrial sensors, and industrialInternet of Things to realize the automation of wire harness inspectionequipment is the most effective way, which can help the factory to upgrade itsintelligence, information, and unmanned, and realize true Industry 4.0.

The key to achieving"intelligence" and "informatization" is the application ofwiring harness software and production equipment.

Keywords:Industry4.0, intelligence, informatization, wire harness processing

一、線束軟體

中國的網際網路企業的水平,已經處於世界前列。至於工業軟體,中國基本上是白紙一張。這一塊,基本是外國人的天下,不得不說這是線束人的一大痛點。而線束企業,無論大小,多多少少會用到一些開發的工具。

線束軟體可分為兩種:一種是設計型軟體,一種是製造型軟體。設計型軟體主要指線束原理,3D設計,3D轉2D,仿真的軟體,常見的軟體有Zuken,Caresoft, CHS, EB-Cable,Vesys等。製造型軟體主要是指將2D圖紙轉換為工廠內部的工藝文件,BOM,工時等,常見的軟體有澤泰,中線CAD,CAP-H等。

二、線束軟體的痛點

2.1設計型軟體

線束行業最常用的線束設計型軟體是CHS,我們就拿CHS做個例子。

很多線束相關企業都是用的CHS。大家都知道CHS貴,而且不一定好用,很多功能用不上。很多企業CHS都用了很長時間,圖紙文件等都已經弄好,這時候出現一個便宜又好的軟體,他們也是懶得去換的。簡單地說,線束企業用的很不開心,但不得不用,想換又懶得換。

從本土化來說呢,對於主機廠和線束企業而言,線束軟體應該提供符合企業切身需求解決方案的實施能力,假如不從客戶的角度去想或者根據客戶的要求去定製,仗著自己的體量,店大欺客,最終都會淪落成CAD。

再拿CHS說話,從產品解決方案上來說呢,KSK和仿真的一些功能是獨有的功能,但是對於從拓撲設計開始到原理圖設計線束設計再到線束生產工藝製造及驗證全流程解決方案還要繼續完善。

中國本土水土不服,佔有率高,使用率低,我想這就是目前線束設計型軟體的現狀吧。希望有一款可是適合我們本土化的線束設計軟體。

2.2線束製造型軟體

很多企業反饋他們的軟體經常出錯,而且還是依賴人工去核對,一根根支路,一段一段的尺寸等,全部手工計算並核對。靠人的事情,總會有出錯的可能,一旦出錯,那所有的又得重新來過。

2.2.1客戶圖紙與內部圖紙轉化困難

客戶圖紙向內部圖紙轉化不得不說是每個線束廠的痛點,線束廠需要手動建立資料庫,手動建立工時……但是哪一天客戶圖紙向內部圖紙轉化一鍵即可完成,而不需要其它繁瑣的工作。這樣就避免了人工的核對,省時省力,又不會出錯。現在我們想都不敢想,不過小編相信,未來一定可以實現。

2.2.2 自動生成SC/CC List, DEMEA, BOM,Oversea RDG List, CPR List, DV/PV Plan,Design ReviewChecklist, Open Issue List, Design Review PPT等等

很多線束工廠發現,我完成了廠內的圖紙轉化很多的軟體在2D往layout轉換時已經實現,但是在軟體做完這些之後,並部意味著線束工程師就要停下來。相反,這只是起步。線束工程師需要製作還得準備SC/CC List, DEMEA, BOM, OverseaRDGList, CPR List, Design Review Checklist, Open Issue List, Design Review PPT等等。天哪,什麼時候才是個頭?

假如線束製造型軟體設計成依據圖上的特性符號自動生成SC/CC List文件 DEMEA, BOM, OverseaRDGList, CPR List, Design Review Checklist, OpenIssue List, Design Review PPT等清單。這豈不是省了很多事情?想想都覺得神奇。

2.2.3 資料庫零件匹配檢查:

該功能是市場上常見線束專用設計軟體都有且必須有的功能,但是資料庫常常不足,或者資料庫信息更新不及時或者出錯。這個需要我們去精心維護,靠手工去做的事情多少有點讓人遲疑。假如我們有個統一完整的資料庫,不要我們人工去慢慢維護,這又省了多少事情?

2.2.4線束加工圖紙布局的正確性:

我們可以根據客戶圖紙來檢查我們的加工圖紙。但是客戶圖紙上沒有的,加工過圖紙上多出來的材料或者支路又怎麼去檢查。據我所知,目前還沒一個軟體可以又這樣的自檢功能。線束軟體應該能夠一次性檢查、確保線束工程師繪製的layout圖正確性,自動篩查出那些無用的、多餘的、與設計意圖顯而易見無關的元素。

無關的元素:

(1)無未連接、空的線束bundle;

(2)零部件位置不在bundle上。有游離的材料,例如clip,grommet等;我們經常看到一些軟體,會帶有游離的材料,這樣的材料人工往往很難識別。這樣就會在BOM裡面新增材料,造成E&C料的產生。

(3)接插件所連接bundle數量不超過1個。

2.2.5 電氣迴路正確性

軟體能檢查、確保線束工程師輸入/導入的迴路正確性,自動篩查出那些無用的、多餘的、與設計意圖顯而易見無關的元素、與資料庫不一致的錯誤、線束天生應該有但是卻缺失的元素等:

(1)不存在未連接的迴路,必須連接到具體固定的接插件孔位。

(2)不存在兩個或以上迴路同時連接到同一孔位。

(3)同一接插件內迴路重色檢查。6孔以下接插件不允許重色。

(4)迴路連接到的孔位不在資料庫裡。

三、線束生產設備

線束生產設備分為前道與後道兩塊。前道主要有端子壓接機,剝線機,超聲波焊接機等,後到主要有工裝板,電檢臺,定位夾存在檢測臺等。

線束前道加工已經很成熟,而國外的線束加工設備相對先進,一方面源於其所在地域汽車產業起步早,設備廠家幾乎都積澱了多年相應雄厚的應用技術,加上長久市場的打磨,是其能夠不斷投入研發、不斷技術領先的驅動力,另一方面,進口設備廠家和外資、合資線束廠站在以往合作的基礎上所建立的品牌認同、質量認同,尤其是較高的技術認同,使得進口設備在中國市場上佔據了較大的份額,比如歐系的庫邁思Komax、索鈮格Schleuniger和日系的新明和ShinMaywa、嘉睦JAM。不過最近幾年國內線束前道加工設備發展也很快,比如我們的天海,君權,博之旺等企業也緊跟在後面追趕。

關於線束加工後道這塊,目前線束加工後道設備已經很成熟,不過最近幾年市場上出現了一種智能液晶電子組裝板(見下圖)

圖片來源:長春易加

這種智能液晶電子組裝板顛覆了因為很多人對工裝板的認知,因為很多人還是停留在傳統的工裝木板上面。

這種電子組裝板用高清電子顯示屏代替傳統工裝板,可以靈活切換組裝圖示,再配合數位化智能工廠管理系統,無需列印圖紙,永久安全保存歷史數據,員工觀看簡單、操作便捷,大大提高新產品研發速度,幫助企業實現無限產能模式。不得不說,這是線束加工的一大進步。

四、軟體設備一體化

在這裡設想:假如我們把線束的設計軟體,線束的加工軟體,線束加工前道設備,智能液晶電子組裝板等聯合一起。整個過程從原理到3D,從3D圖紙到客戶2D圖紙,從客戶2D圖到加工2D圖紙,從加工2D圖紙到工裝信息到SC/CC List, DEMEA等一次性生成,那是一個多麼大的壯舉,這得節省多少人力成本,同時加工效率和加工質量也會穩步提高。

總結

隨著計算機技術、通信技術的不斷發展,以及自動化、智能化的設備應用領域的擴大,汽車線束的製造技術快速發展,只有通過不斷的創新,才能更好地發展汽車線束製造水平和提升製造技術。同樣計算機大數據時代的來臨,也給我們提供了很大的便利。只有充分利用當前科技快速發展的大好形勢,整合企業內部、外部資源,進行汽車線束生產過程創新,才能在汽車線束製造行業乘風破浪,開拓前進,並立於不敗之地。

參考文獻【1】《中國製造2025》,2015年5月國務院發布

【2】《線束加工設備自動化升級路在何方》,慕尼黑上海電子生產設備展

作者:周慶文

性別:男

學位:學士

職稱:無

研究方向:汽車線束行業

郵箱:jimmy.zhou@wiring-world.com

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