導線長度的定義
•概念:
IE根據圖紙要求,定義能用於線束製造的合適的、準確的導線長度。一般線束圖紙上顯示的迴路長度為迴路兩端位置的理論長度。理論長度即圖面顯示的塑件之間的分支長度的累加值。理論長度往往會短於實際需求的長度,因為在加工過程中,需要考慮導線和塑件的配合尺寸、加工的誤差、累積公差等。所以在製作切線工藝前,定義導線長度是IE的首要工作。
•導線長度的用途:
1.用於線束的生產,線束生產的第一道工序便是切線,切線機需根據IE提供的導線長度,切出總裝需要的導線長度,若導線長度不合適,將導致總裝無法生產。如導線長度不夠,則端子無法插入塑件,無法連通迴路。
2.用於備料,導線長度決定著導線的用量,IE會將導線長度製作入MBOM,物流人員會根據MBOM中的導線長度結合客戶的需求,買入導線原材料。若導線長度不準確,影響導線原材料的採購數量,則在實際生產過程中會發現物料短缺或過多的庫存物料。
3.用於設備的定義,IE根據不同的導線長度,定義合適的切線壓接的設備,如導線長度≥4米,切線機需配備專有的加長架用於長導線的加工,若導線≤1米需要絞合,則需要用專有的桌面式小型絞合機加工。合理的導線長度,讓IE在定義加工設備和加工工藝時更加準確。
導線長度定義的時間
在樣線階段,IE就需要對導線長度做初步的定義,用於樣線生產。到OTS階段,有正式的工裝板後,需要結合工裝板上線束的走向對之前定義的長度進行優化,保證導線長度適用於正式的工裝板。在PPAP、SOP階段,則是持續性的導線優化。
導線長度優化的重要性
導線長度的優化貫穿在整個項目的生命周期是因為優化長度可以給線束生產帶來可見的變化.
1. 原材料的節省:IE對於每個迴路的長度優化就是實現了導線用量的準確化。一點一滴的縮減,若將整根線束統籌計算,則節省的成本將是一個不小的數字。
舉例:假設一線束由400個迴路組成,每個迴路長度優化30mm,則每根線束節約12米,按照每米0.25元計算,則每根線束可以節省3元,若年產量為5萬臺,則每年導線可以節省15萬元。
2. 操作人員效率的提升:不理想的長度在裝配時,操作工需花費時間整理多餘的導線。若導線平順,無多餘部分,則整理導線的多餘動作可以避免,則裝配的人工工時得到有效節省,從而提高人員的效率。在IE做工時研究時,整理多餘導線這樣的動作被視為不增值的動作,是首要需要消除的動作。
定義長度的方法和步驟
1:按照圖面上標註的尺寸、公差帶、塑件結構等進行分析,計算出理論長度。這是對導線長度的初步定義。理論計算的公式:
2: 塑件測量點之間的距離:
線束圖紙上對於分支尺寸的標註方式有2種:
a. 插接面之間的距離; b.對接面之間的距離。
通常在計算導線長度前,IE會先仔細查詢圖紙或客戶標準文件,看是否有說明標註的距離是屬於a還是b,若沒有特別說明,需要讓產品工程師同客戶確認後,給出明確的定義。在計算理論長度時,一般塑件測量點之間的距離為插接面之間的距離。若圖紙定義的尺寸為對接面之間的距離,則在計算時,需減去塑件的長度L。
3:特殊塑件的測量點,
這些塑件由於自身的結構或出線方向要求等,致使測量點不是通常意義上的塑件對接面或插接面,因此在定義長度前,IE需整理出圖紙中所有的影響導線長度的、且未明確指明測量點的特殊塑件,讓產品工程師或客戶逐一確認清楚。特殊塑件的測量點包括以下幾種情況:
4:塑件含有出線方向時,
IE需額外收集由於出線方向導致的導線長度的增加值,隨著項目的積累,IE可以將塑件的增加值建立資料庫,在建立此資料庫時,需注意同一塑件不同的出線方向,增加值是不同的,因此在確定增加值時,需要先確定出線方向。增加值的計算公式:導線高度+孔位距離。一般導線高度由實測獲得,孔位距離可通過塑件圖紙或實測獲得。
5:可製造的公差值
根據圖紙上標註的公差帶,定義具有可製造性的分支長度和導線長度。可製造性是指綜合原材料成本和操作工時,定義出操作工容易製作出,且在公差範圍內的線束尺寸。根據經驗,IE發現將工裝板上的分支長度定義成1/2公差值後,操作工在工裝板上製作出的線束尺寸符合要求,且不影響操作效率。一般線束圖紙上常見的公差如下,分為對稱公差和不對稱公差,如下圖案例所示,相對應的工裝板上的分支長度計算方法如下,則在計算理論長度時,累加圖紙上各段的尺寸時,也需要依據這個原則。
6:可製造性的研究
7:導線進入塑件的長度
圖面上只標註了塑件外形間的尺寸,但是實際導線被壓接端子後,會連同端子一起進入塑件內部,導線進入塑件部分的長度同樣也是不可或缺的,需要算入理論長度內。IE需定義每個塑件(包括環形端子)的導線進入塑件的長度,隨著項目的積累,這部分數據亦可建立相關的資料庫。 計算公式:L=P-T+C
8:餘量計算:餘量分為2種:
A: 工裝板所需的餘量,操作工在工裝板布線的過程中,工裝叉支撐起導線,導線經過的路徑中,會有轉折,每一次轉折,都會將損耗部分導線長度。因此IE在計算理論長度時,需要給予工裝板所需的餘量,餘量的計算方法:餘量=工裝叉數量*5mm,工裝叉數量是指導線在布線過程中經過轉折的叉子數量。若前期計算時沒有工裝板參考,則參照線束圖紙,按照線束圖紙計算方法:餘量=分支點*5mm,分支點是指導線經過的所有分支點。
B:製造餘量:導線在工裝叉之間需處於自然狀態,若導線緊繃,則在操作工纏膠帶時會將端子拉脫或導線扯斷,因此還需定義一些製造的餘量。通常製造餘量根據導線長度而定,下表為製造餘量供參考,IE需根據實際情況進行調整。
9:實際驗證:
之前的理論計算只是停留在紙面和數字間的工作,因此實際驗證時必不可少的環節。正式工裝板製作完成後,板上的各項尺寸、夾具等都通過質量部驗收合格後,IE需按照理論長度值製作出導線,在正式的工裝板上將導線逐一排布,驗證理論長度是否合理。驗證的過程中需注意以下幾點:
- 導線布線過程中必須掛在工裝叉上,無遺漏,遺漏叉子導致驗證不準確
- 分支點處的導線需走工裝叉中間,走叉子內外邊緣,導線長度不準確
- 端子需插入正確的塑件和孔位中,走向錯誤,導致驗證無效
10:後期優化:
經過實際驗證後,在後續的線束製作過程中,對導線長度進行進一步的優化,力求形成最優長度。導線優化時需注意以下幾點:
- 優化順序:首先優化粗平方導線、外購件、屏蔽線、絞股線的長度,這些導線由於線徑較粗,長度過長會直接影響線束外觀,因此需先優化長度。其次是壓接線涉及的導線,導線長度過長導致裝配時壓接點位置偏移,影響功能。最後再是一般的細導線,先短的,緊繃的導線,再長度過長的導線,逐一進行優化。
- 優化的方法:首先將所有導線都布上工裝板後再逐一進行優化,因為導線之間有重疊,重疊之後的狀態才是線束的真實狀態,單根導線優化沒有重疊量,會導致導線偏短,不易裝配。其次優化時,對於長度長的導線,將多餘導線減去時,需留有餘量,不能一次減的過多,導致導線過短無法裝配。最後對於長度短的導線,可以通過剪斷原有導線,然後接入一端導線,再考量其接長後的狀態,再將接長的部分拆下進行測量,就可以得到加長的長度值,這樣得出的導線長度比較準確。總之優化導線是循序漸進的過程,加長和減短都需仔細驗證。