汽車線束制造數(shù)字化與智能化的應用研究

平言 周贊

曼德電子電器有限公司保定徐水電氣系統(tǒng)分公司 河北 保定 071000

如今汽車上的電子電器數(shù)目和功能愈發(fā)繁雜，連接各部的線束隨之增多，傳統(tǒng)的線束制造工藝已無法完成高效精準的工作。此時面臨的是將巨大的生產工藝數(shù)據(jù)、品質檢驗數(shù)據(jù)等存儲和一系列溝通問題帶來的難關。為了解決汽車線束制造過程中所遇到的這些難題，汽車線束制造數(shù)字化和智能化的應用研究尤為重要，有效的數(shù)字化管理和智能化應用的普及才能解決這一系列瓶頸問題。本文旨在對汽車線束制造的數(shù)字化和智能化應用相結合，展開探索與研究，進一步推進汽車線束制造水平的發(fā)展。

1 汽車線束制造數(shù)字化智能化介紹

1.1 汽車線束制造數(shù)字化介紹

（1）汽車線束制造數(shù)字化設計

汽車線束制造的基礎知識層是整個數(shù)字化平臺的基礎，直接影響系統(tǒng)對知識描述的全面性、獲取知識的高效性和用戶使用的展現(xiàn)形式的就是總體結構設計的好壞，這也同時影響了后期汽車線束制造設計的智能性。

（2）汽車線束制造數(shù)字化管理

汽車線束制造需用諸多原材料來完成，這些原材料須在檢驗合格后，獲取質檢部門給予相應的二維碼合格證，由此通過手持無線終端的掃描完成出入庫的操作。這個過程步驟繁瑣、內容繁多，頻繁的掃碼已然是一種繁雜的工作任務，占用了過多的時間，降低了配送效率。這時進行汽車線束制造原材料的數(shù)字化管理便實現(xiàn)了物料的需求和配送之間的數(shù)字化信息的交互。操作工根據(jù)物料需求在數(shù)字化系統(tǒng)上下達配送指令。而此時配送人員就可以通過無線手持移動終端的顯示并執(zhí)行不同工位對原材料的不同需求信息，并有效執(zhí)行配送指令。

自此汽車線束制造工藝卡、生產、質檢和完成與配用半成品導線的數(shù)字化管理也相應完成。通過數(shù)字化系統(tǒng)和運用TRIZ創(chuàng)新工具進行分析，將手持終端和數(shù)據(jù)相應連結于整個工作流程之中。

1.2 汽車線束制造智能分析優(yōu)化

汽車線束制造業(yè)是一個經驗和理論并重的領域，由于人們對汽車舒適性、安全性要求的不斷提高，汽車上的電器設備數(shù)量和功能要求也相繼增長，這無疑對線束的質量和安全有著巨大考驗和嚴格要求，為此才能降低越來越復雜的汽車線束的故障率。目前汽車線束制造工藝的一般模式是：圖紙形成后進行編排線束的生產工藝，首先進行開線工藝，這是關乎整個生產進度的重要環(huán)節(jié)，對其準確度的要求極為嚴格，影響了生產效率。其次是壓接工藝和預裝工藝，這兩項工藝需要先編制工藝操作說明書，然后進行有序的工藝操作。最后是總裝工藝，此項工藝需做到平衡才能保證流水線的速度和工作完成的準確性。這種制造工藝的模式在汽車線束中得到了廣泛應用，然而有個問題值得思考，線束制造通過TRIZ技術矛盾分析，仍有控制和測量的復雜性還未解決甚至惡化，故需將汽車線束制造數(shù)字化管理和智能應用更好的結合從而完善汽車線束制造領域。

2 汽車線束制造過程中數(shù)字化與智能化應用研究

隨著智能控制的出現(xiàn)，將線束制造與數(shù)字化管理系統(tǒng)相結合，利用服務器、計算機客戶端、網絡、手持終端、等資源，通過紙質的二維條碼來標識物料和成品的身份，使線束制造過程進行數(shù)字化信息管理成為高效手段。

然而盡管應用數(shù)字化管理一定程度上簡化了汽車線束的制造工作，工作量仍是龐大的且效率低下。根據(jù)TRIZ技術矛盾分析，自動化程度得到了改善，控制和測量的復雜性卻逐步惡化。查詢矛盾矩陣表，得出34、27、25三個創(chuàng)新原理，綜合分析34拋棄或再生原理與25自服務原理后可發(fā)現(xiàn)，先進行二維碼自服務原理的應用并將二維碼的功能改變后，將 RFID電子射頻標簽作為身份標識，同時利用再生原理，使RFID標簽重復寫入回收多次利用，于是RFID電子標簽的應用成本降低。

因此RFID電子標簽在各種材料上的應用被普及，例如在導線原材料上的應用研究。不同的線束主機廠家采用各不相同標準、類型的導線，而當同一個線束制造中心為這些主機廠供貨時，如此的供貨要求導致整個工作流程實為不便，占用了過多的資金、場地和不必要的人工勞動時間。盡管數(shù)字化管理系統(tǒng)幫助原材料進行準確定位，但仍需用無線手持終端掃碼下架而后進行配送。這就大大降低了工作效率，于是導線原材料的自動化管理和智能化應用顯得尤為重要，智能化配送的應用和研究應運而生。

當帶有電子標簽的導線原材料在每個放在架位導線進入口的讀卡器的可讀范圍內時，讀卡器發(fā)出磁場，查詢信號將會激活標簽，記錄導線的相應信息、數(shù)量、日期、操作員ID等信息然后進一步通過計算機及計算機網絡實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能提供對應報表給供應商和管理者，便于結算與統(tǒng)計。這個過程中需要注意的是，電子標簽為防止無效讀取需與金屬材質的原材料保持一定距離。麻省理工學院自動識別中心曾調查顯示，一個配送中心每年花在人工勞動的時間到達 11000h。將 RFID系統(tǒng)與AGV運輸車相結合，在導線智能化配送中進行無人自動化配送是行之有效的。AGV運輸車通過建立成功的無線連接，在控制模塊的準確利用下，讀取有效信息、獲得正確途徑取得導線并進行RFID標簽掃描下架出庫，完成整個工作流程，提高速度、縮短周期，實現(xiàn)雙贏。同理可應用于其他原材料的配送和管理。

3 結語

21世紀后，先進的汽車線束制造工藝以迅猛的步伐，與各類創(chuàng)新技術結合全面的改變著傳統(tǒng)汽車線束制造的面貌。隨著計算機技術和通訊技術的發(fā)展，自動化和智能化設備領域也逐步擴大，在迎來計算機大數(shù)據(jù)時代的同時，數(shù)字化管理和智能化應用被普及，提升了汽車線束制造業(yè)的質量和動能。于此，通過TRIZ等創(chuàng)新方法進行更多的汽車線束制造的創(chuàng)新和研究，才能使汽車線束制造業(yè)披荊斬棘，開拓前進。