【摘要】随着汽车功能越来越多,汽车线束作为汽车的重要零部件发挥着越来越重要的作用。文章首先对汽车线束和国内外线束软件发展进行简要介绍,然后基于中线CAD的应用,对线束软件的发展趋势进行展望。
汽车线束是连接汽车内部电器的重要部件, 主要负责各元器件之间的信号传输和电源传输, 被称之为汽车的血管和神经, 是汽车不可或缺的重要部件。早期的汽车主要靠机械控制, 对汽车线束的要求也仅仅是导通即可, 进入20世纪90年代后, 汽车各种功能大幅增加, 导致汽车线束的回路呈几何指数剧增, 其设计和制造需要借助专业的软件来实现, 汽车线束软件应运而生。自20世纪90年代以来, 专业的电气化设计平台如CHS、CATIA等开始在国外主机厂、线束厂推广使用, 使得汽车线束的设计和制造水平大幅提高。虽然这类软件有诸多优点, 但因其价格高昂, 且对操作人员的数量和能力要求较高, 因受制于人才、资金和理念, 国内主机厂和线束厂很少应用这类软件。自2000年初, 操作简便、价格低廉, 侧重于线束工艺数据输出的国产线束软件相继出现, 打破了国外线束软件的垄断局面。
中线CAD是国内应用较为广泛的国产线束软件, 在功能上涵盖了电气原理设计和线束工程化设计, 覆盖了线束设计到生产制造的整个流程。中线CAD软件架构如图1所示。
2.1 中线CAD在线束设计方面的应用
在线束设计方面, 中线CAD通过原理图模块、CATIA桥接模块和工程图纸绘制模块的应用, 可大幅提升汽车线束设计的效率。
2.1.1 原理绘制
原理图模块主要通过快速调用电器模块、万能模块、快速绘制导线等功能来提高原理图绘制的效率, 同时支持
回路的多配置标注和智能纠错, 设备及导线的多配置标注是通过用(&) 与、(|) 或、非(!) 定义的。通过原理图模块绘制的多配置原理图纸如图2所示。
2.1.2 CATIA线束数模转二维分支拓扑
在CATAI绘制图纸的数据量方面, 相较于CHS的CATIA桥接模块, 中线的CATIA桥接模块要求比CHS的桥接模块少90%以上, 中线CAD对CATIA绘制的三维图纸要求少很多, 仅需要卡点信息、连接器信息和线束上相应附件位置、型号信息即可。图3为通过CATIA桥接模块一键生成的线束二维分支拓扑绘制。
2.1.3 工程图纸绘制
在CATIA桥接模块展开的拓扑图基础上, 利用桥接模块提供的连接器、卡扣的型号和位置信息, 结合数据库,
快速将连接器和卡扣等物料的型号、品牌、视图等信息插入分支, 最后通过功能字段的匹配, 将原理图回路信息直接填写在线束图中, 从而完成线束二维图纸的绘制。通过原理图模块、CATIA桥接模块和工程图绘制模块生成的二维图纸如图4所示。
2.2 中线CAD在线束制造方面的应用
经过多年的迭代更新, 在线束制造方面, 目前中线CAD支持包括下线表、BOM表、预装图、1:1工装板等十几种工艺数据和看板的快速输出。图纸的重绘工作, 仅需分支绘制、连接器和回路绘制、卡扣绘制、短路点绘制4步即可完成。文章以VESYS图纸的重绘过程为例, 对其进行说明。
2.2.1 线束分支绘制
分支的绘制通过分支绘制命令(快捷键JDT) 完成, 针对VESYS图纸自定义实体图形多的特性, 分支绘制命令特别优化, 在设置选项中, 设置优先读取VESYS图纸和盲标2个选项后, VESYS图纸的拓扑分支, 使用JDT命令可一键绘制完成。图5为VESYS图纸拓扑分支自动绘制时的效果展示。
2.2.2 连接器和回路绘制
分支绘制完以后, 进行连接器和回路的拾取重绘, 命令是护套绘制(快捷键HTHZ), 对于已有图纸中连接器视图不标准和无适配的, 通过连接数据库, 护套绘制命令仅需拾取连接器型号和回路的线径、线号、颜色3个值, 即可快速搜索匹配, 将连接器视图和回路适配相关信息快速插入图纸中。图6为绘制护套命令匹配的连接器视图和拾取的该连接器回路。
2.2.3 卡扣等附件绘制
绘制卡扣等附件的命令是定位键(快捷键DWJ), 针对VESYS图纸, 只需在定位键命令界面选择VESYS按钮,点击图纸上的附件型号, 即可完成卡扣等附件图形等的信息标注绘制。图7为通过点击完成的定位件绘制。
2.2.4 短路点绘制
对于在图纸上已经完成短路点设置的图纸, 可通过护套绘制命令中的“原地转” 按钮, 即可完成短路点识别转化;对于图纸上没有设置短路信息的图纸, 需要用推荐(快捷键TJ) 命令完成短路点相关设置, 然后在图纸合适分支上放置短路点。以上4步完成后, 即可输出接线表等相关工艺图表。图8为推荐命令在图纸上放置短路点。
另外, 在图纸格式方面, 中线CAD支持DWG、PDF、图片等类型图纸。在图纸配置方面, 中线CAD支持单配置图纸解析和多配置图纸解析;在图纸类型方面, 中线CAD支持CHS、VESYS格式图纸的高速重绘。以VESYS的整车图纸为例, 如图纸较规范, 中线CAD可在30min之内完成整车图纸重绘并输出BOM表。
在线束行业竞争日益激烈的今天, 通过提升线束软件的应用增效降本势在必行, 要求线束软件在功能满足的现状下, 进一步向智能化、平台化发展, 如利用大数据进一步提升线束设计和工艺设计的智能化水平;通过线束软件与MES、ERP、PLM等平台的无缝连接、通信, 提升线束在设计、生产、变更各环节的联动性;最终使线束软件发展成能与销售、生产、仓储、采购、售后等平台无缝衔接,能自动进行线束设计和工艺设计的智能化、平台化软件。
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来源:《汽车电器》,2024年.5期,作者:杨木勇
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