汽車線束產品防錯設計和工藝制造防錯設計

通常情況下，汽車線束的制造分為切線壓接、合線壓接（焊接）、預裝配、總裝配、檢驗、包裝工序組成。前工程的切線壓接和合線壓接（焊接）工序的自動化程度相對較高，后工程的預裝配、總裝配、檢驗、包裝工序的自動化程度較低，基本上依靠人工集中組裝完成，是典型的離散式制造，同時又是勞動密集型制造類型。一套完整汽車線束由近千個物料組成，裝配復雜且難度較大，不可避免的會造成裝配錯誤，導致返工返修，影響產品質量和生產效率，因此，汽車線束產品防錯設計和工藝制造防錯設計尤其重要；本文根據多年的汽車線束產品設計和工藝設計經驗，按照制造工藝流程對防錯設計進行闡述。

1 前言

防錯技術就是指任何一種能夠防止人為錯誤的發(fā)生，或是一眼就能讓人發(fā)現(xiàn)錯誤的裝置或設施。關于防錯前面也寫過一遍文章《裝配線好不好，重點看防錯》，防錯法又稱愚巧法、防呆法；意即在過程失誤發(fā)生之前即加以防止。是一種在作業(yè)過程中采用自動作用、報警、標識、分類等手段，使作業(yè)人員不特別注意也不會失誤的方法。在生產制造過程中，合理有效的工藝防錯、工裝防錯能夠大幅提升生產效率，降低不良品的產生，保證產品質量。隨著汽車技術的快速發(fā)展，汽車上的電子電器件、功能件的不斷增加，連接各個電器件的線束也越來越復雜，線束的回路數和體積也在快速增長；隨之而來的是線束的工藝設計、生產制造、過程檢驗及質量控制都帶來很大的困難。不可避免的導致在線束制造的各個工序出現(xiàn)各種各樣的人為制造錯誤，導致半成品線束或成品線束的批量返修返工，嚴重影響線束的制造效率和產品質量提升，造成工時和原材料的浪費。那么在線束制造過程中運用防錯技術，通過工藝防錯設計和工裝防錯設計成為避免線束制造錯誤出現(xiàn)的有效手段。本同根據不同的線束制造工序，結合實際工作中的防錯方法的應用進行闡述，與各位同行共同學習和探討。

2 切線壓接工序的防錯設計（MES系統(tǒng)防錯）

切線壓接工序是汽車線束制造中自動化程度最高的工序，國內絕大部分的線束工廠都采用自動化的切線壓接設備進行操作，因此切線壓接工序是制造錯誤出現(xiàn)幾率較低的一個工序，通常出現(xiàn)的制造錯誤是導線、端子、防水栓物料使用錯誤，導線長度錯誤，以及壓接模具用錯導致壓接標準不正確，導致半成品返修或報廢。運用線束MES系統(tǒng)的工廠通常采用在切換不同看板時進行物料、模具條碼掃碼確認進行防錯，掃碼錯誤出現(xiàn)聲音、圖像報警，能有效的防治物料的錯誤使用，圖1所示：MES掃碼物料確認；對于制造能力較低的工廠可通過首件產品檢驗時，由質檢員對看板物料的二次檢驗進行控制，這種防錯方法不能徹底的杜絕錯誤的發(fā)生。導線用錯的現(xiàn)象主要出現(xiàn)在員工疲勞作業(yè)或作業(yè)節(jié)奏較快的情況下出現(xiàn)，因此在編排導線緩存存儲架位時必須將導線顏色、線徑、線型相近的導線錯開架位地址存放，避免操作工拿錯導線，比如：將0.35FLRY-B紅/蘭線和0.35FLRY-B紅/紫線；0.5AVSS黃線和0.5AVSS黃/白線等存放在不同的緩存架位上，架位上的物料標簽醒目可有效識別。圖2所示：電線存放架位標識切線壓接捆扎完畢的導線，整批貼錯看板號標簽，導致后工序用錯半成品物料，原因是操作工將半成品導線標簽批量打印后，切換生產看板后沒有自檢標簽和重新打印標簽，因此，在編制導線捆扎防護工藝卡時，注明看板標簽作為檢驗內容，禁止批量打印半成品標簽。切線壓接工序看板導線長度錯誤，原因是操作工在自動機ACM程序輸入切線長度時操作錯誤，輸入錯誤的數據造成的，最根本的防錯方法是運用MES系統(tǒng)和自動下線壓接機ACM系統(tǒng)建立數據互通，加載看板后，看板工藝長度、左右剝頭長度、壓接參數數據自動通訊給自動機ACM軟件系統(tǒng)，無需人工干預。其次是按照作業(yè)工藝卡參數，加強自檢和質量檢驗頻次，最大限度防止批量錯誤(有些線束廠自行開發(fā)了CUTTING系統(tǒng)與MSE對接效果更好)！。

3.半自動機壓接工序的防錯設計（CFM壓力監(jiān)測系統(tǒng)防錯）

對有些極端的線束，太短或合壓、合鉚、帶防水塞于無法上自動機的壓接的，只能靠半自動機人工壓接。

自動化水平較低該工序以人工作業(yè)為主導，包括手工穿栓、熱縮管、閉口PVC管、綁線、單線手工壓接端子、合線壓接節(jié)點、超聲波焊接節(jié)點等作業(yè)，同時也是出現(xiàn)制造錯誤較多的一個工序。即便運用MES系統(tǒng)的工廠，該工序也是MES系統(tǒng)防錯設計比較薄弱的一個環(huán)節(jié)，如果對每一項操作都在MES系統(tǒng)中設計，將出現(xiàn)多個環(huán)節(jié)的半成品物料的周轉等待，增加制造的復雜性，嚴重影響生產效率的提高和增加MES系統(tǒng)工藝維護的強度，導致系統(tǒng)維護錯誤和工藝數據更新延遲。通過合理的工藝防錯設計和防錯工裝的應用，能夠有效的防止生產制造錯誤的出現(xiàn)。

對于壓接質量，端子機可以配置壓力監(jiān)測系統(tǒng)CFM和端子切面分析系統(tǒng)，對壓接不合格的及時處理。

首件檢驗對端子做剖面分析及拉力測試、電壓降測試也是確保壓接質量，有效預防批量壓接不良的重要途徑。

對顏色、大小、形狀相似或接近的防水栓，通過工藝編排在不同的工位進行手工作業(yè)，或者采用機器穿防水栓操作；每種防水栓存儲容器上帶有物料號、描述、圖片等醒目標識能有效識別。

每捆半成品導線標簽的看板信息、導線信息、產品項目信息完整、清晰也能有效的防止看板導線的使用錯誤。相同看板的半成品導線集中存放在緩存架、周轉車、周轉箱中且標識完整易于識別，也能有效的防止看板導線的錯誤拿取使用。

在合線壓接（焊接）工位，出現(xiàn)制造錯誤較多的就是左右兩側的導線根數錯誤或看板使用錯誤。因此在工藝設計時，根據合線看板作業(yè)卡，分配兩個工位進行合線壓接前的綁線作業(yè)，綁線作業(yè)完畢的半成品上帶有唯一的綁線半成品標識卡片。運用防錯工裝在綁線工位作業(yè)臺上設計綁線導線隔離槽或卡具，有效防止綁線操作錯誤，預防出現(xiàn)多綁、漏綁、錯綁線的操作錯誤，圖4所示：綁線分割槽。同時加強質量首、中、末檢驗頻次，最大限度的減少制造錯誤的產生。

由于超聲波焊接焊點的特殊性，焊接前，根據工藝卡校驗焊點兩側的導線組合分看板號，員工自檢確認無誤后首件檢驗合格后批量生產操作，最大限度的降低錯誤焊接的幾率。通常出現(xiàn)的操作錯誤就是拿錯其中一側的綁線半成品，導致焊接錯誤。在工藝防錯設計時必須注明綁線半成品組合的單線看板號，存儲綁線半成品的周轉箱應定址定位存放，周轉箱內有帶有標識、批次、數量的周轉卡片，根據項目不同，周轉箱可以采用不同的顏色（蘭色、草綠色、橘色）區(qū)分。圖5所示：綁線抽盤半成品箱

4 預裝配工序的防錯設計

汽車線束制造的預裝配工序包括：按照訂單批次和產品型號集中區(qū)域預裝和流水線在線預裝兩種作業(yè)模式，必要的情況下出現(xiàn)兩種預裝配模式混合應用。由于在預裝配工序基本沒有自動化的設備操作，是勞動密集的操作工序，因此，該工序通過工藝防錯設計和工裝防錯設計的應用最為普遍，同時工藝防錯設計的好壞直接影響流水線的總裝效率和線束成品的質量。在預裝工藝卡的設計過程中，除了考慮預裝作業(yè)的時間節(jié)拍、可操作性外，更重要的是要考慮預裝操作的工藝防錯設計。預裝工藝卡中如果需要穿入橡膠件，必須在橡膠件下注明橡膠件的物料號，以及穿線方向，圖6所示：橡膠件穿線防錯。

對稱護套且自鎖特征不明顯的，一定要在預裝工藝卡上注明穿線空位或特殊要求信息，必要時需將護套的照片附在預裝配工藝卡上，避免批量穿錯孔位。圖7：特殊護套配圖

編制預裝工藝卡時，同顏色、同線徑、同端子、一端穿相同的護套的導線，其中一根導線兩端必須用同顏色的記號筆做打點標記進行工藝防錯，避免另一端導線穿錯護套或孔位，導致返工返修。

預裝物料架線桶中看板導線的排序，應與預裝工藝卡主護套的穿線順序保持一致，可以大幅提高操作工預裝操作速度，同時避免穿線錯位。在預裝配工藝卡上標注護套的預裝順序，定版的預裝工藝卡應根據預裝操作情況調整預裝順序，提高工人操作的便利性和提高勞動效率。圖8：預裝架導線排序圖

集中區(qū)域預裝作業(yè)的半成品設計預裝工藝時，應根據產品型號設計單獨的預裝工藝，盡量不要將同系列多個型號的工藝圖紙合并，避免在實際操作過程中因圖號識別不清導致批量的預裝錯誤。

插端子顏色防錯工裝，通過誘導、顏色比對也可以有效防止員工降端子插錯，減低不良。

預裝完成的半成品要集中存放，并做相應的周轉記錄卡。

相似物料防錯

盲堵防錯

5 總裝工序的防錯設計

汽車線束總裝工序基本上分為單板總裝操作和流水線總裝操作兩種類型，通常情況下啊，對批量較小的車型采用集中預裝裝配作業(yè)，然后將預裝配完畢的半成品移動到總裝區(qū)域，采用單塊總裝板進行總裝操作；隨著項目產品產量和日供貨量的提高，根據日（周）交付數量進行流水線總裝批量制造，預裝配、檢驗、包裝也采用在線同步作業(yè)。

汽車線束流水線總裝工藝卡的防錯設計應遵從一下幾個原則：

1、預裝半成品的在總裝板上布線順序要先布保險盒、ECU、孔位較多的主護套、需要在流水線穿端子的分支護套半成品；

2、護套在布線板布線要均衡，布線人員能夠協(xié)同作業(yè)在總裝板的兩端作業(yè)、每個掛線工位穿端子、扣自鎖的作業(yè)時間要均衡；

3、安裝線束護套自鎖、扣自鎖、護套護殼的操作應在流水線工藝卡注明，由掛線、穿線人員完成操作。

4、包扎人員作業(yè)范圍要盡量在一個區(qū)域，盡量編排同種膠帶包扎的區(qū)域分支，減少膠袋更換頻次。編排作業(yè)順序要

先分支、后主干、最后集中，避免交叉操作。

5、相似的卡、扣、扎帶設計不同的人員安裝，每個操作工安裝的卡、扣、扎帶的外形差異要大，避免錯誤安裝。

通過流水線工裝防錯設計，對流水線防護材料波紋管、PVC管、卡、扣、扎帶等需要在流水線安裝的物料實行單套配送，降低物料遺漏安裝的錯誤幾率。通過在流水線工裝板上安裝卡、插桿、扣、扎帶、護殼的防錯限位模塊及Holder，能有效的防治卡、扣、扎帶的，物料型號安裝錯誤，方向安裝錯誤，同時也能保證安裝尺寸。

流水線總裝板上對不通用的線束分支采用不同形狀、顏色的治具，能夠方便操作工進行布線操作、穿端子操作，減少線束總裝過程中分支包扎、走向錯誤。

帶有保險盒的線束，采用對應線束型號且?guī)в胁煌伾珮俗R的多孔漏板，能有效的預防保險片、繼電器安裝錯誤。

需要在流水線下線后安裝橡膠件、護殼的線束，可以在橡膠件、護殼安裝工位安裝仿形的模塊來保證橡膠件、護殼的安裝尺寸、方向。

6 檢驗工序的防錯設計（測試系統(tǒng)防錯）

檢驗工序是線束制造防錯的最后一個工序，同時也是保證線束質量和產品合格的最后一個工序；包括100%電測導通檢驗、卡釘檢測、繼電器、保險片性能檢測、全尺寸外觀檢測、螺栓扭矩驗證檢測等。檢測工序的工藝文件防錯設計尤為重要。

電測臺不良鎖定

根據客戶需求和項目要求設計不同的檢測工藝，但是100%導通檢測，100%全尺寸外觀檢測是每個線束產品都必須設計的檢測項，必要時設計200%的全尺寸外觀檢測或多頻次抽樣檢測。

根據客戶需求，設計保險盒中保險片、繼電器的影像檢測工位，二次檢測保險盒附件安裝的正確性。

保險盒照相對比系統(tǒng)

根據客戶需求，設計繼電器、保險片性能檢測工位，檢測繼電器、保險片的工作可靠性。對于繼電器、保險片性能檢測工位的設計是非必須的，根據連續(xù)6年的數據進行統(tǒng)計分析，繼電器、保險片的失效幾率極低，因此如非客戶特殊要求，該項檢測的工位可以不設計。

7包裝工序的防錯設計

包裝工序是線束生產制造的最后一個工序，主要包括盤繞、捆扎、裝袋、裝箱等操作，同時也是發(fā)生質量錯誤較少的一個工序，但是成品線束的包裝工藝設計也要考慮有出現(xiàn)多裝箱，少裝箱、貼錯外箱標識的可能?？梢越柚鶰ES系統(tǒng)做電子包裝程序，運用掃碼槍對成品線束進行逐條掃碼，當掃碼數量滿足整箱的時候，發(fā)出聲音報警，同時打印機自動打印一張外箱標簽，然后直接封箱貼外合格標簽，能有效的避免裝箱錯誤。

8 結束語

汽車線束制造的工藝防錯設計是很必須的，同時也是工程師設計線束制造工藝的一項重要工作，防錯設計的應用能大幅降低制造過程中造成的返工返修，降低制造成本；提高勞動效率，保證線束質量有效措施和重要手段。線束制造的防錯設計從項目技術開發(fā)協(xié)議研讀、產品圖紙的初步識別，到樣線束制作，一直到線束的批量生產，貫穿始終。線束制造防錯工藝、防錯工裝的設計應用應持續(xù)進行，持續(xù)改進和調整。

審核編輯：郭婷’