為了使聯(lián)網(wǎng)汽車和自動(dòng)駕駛成為可能，高質(zhì)量的線束必不可少。由于質(zhì)量保證是一個(gè)復(fù)雜且主要是手工操作的制造過程，因此使用專門的制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 至關(guān)重要。
長期以來，數(shù)字化一直是現(xiàn)代汽車技術(shù)不可或缺的一部分。車輛充滿了 IT，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)到駕駛員輔助系統(tǒng)再到媒體中心，不勝枚舉。隨著聯(lián)網(wǎng)汽車和自動(dòng)駕駛汽車的工作進(jìn)展迅速，這些發(fā)展絕不會(huì)接近頂峰。車輛 IT 的核心要素是線束。它充當(dāng)將數(shù)字組件相互連接或連接到其他組件（例如發(fā)動(dòng)機(jī)或底盤）的主干，并為各種設(shè)備提供電力的作用。
線束已成為車輛效率和安全的關(guān)鍵。諸如立體聲系統(tǒng)之類的故障可能會(huì)很煩人。即使駕駛員輔助系統(tǒng)的故障仍然可以被細(xì)心的駕駛員抵消。但隨著自動(dòng)駕駛汽車成為主流，無論是在單個(gè)組件還是在將它們連接在一起的線束中，故障將不再是可以容忍的。同樣在這方面，質(zhì)量要求將急劇增加。線束系統(tǒng)中的斷線或連接松動(dòng)可能意味著生死。因此，所有通過線束連接的系統(tǒng)都必須采用冗余設(shè)計(jì)。不久前，特定車型的線束對(duì)于該車型生產(chǎn)的所有車輛都是相同的。每個(gè)線束都包含所有可能選項(xiàng)的所有電線，無論該選項(xiàng)是否與車輛一起訂購。一些汽車制造商仍然以這種方式制造線束。其他汽車制造商設(shè)計(jì)和制造的線束僅包括隨車輛一起訂購的特定選件所需的那些電線。如此費(fèi)力的原因，一方面是車內(nèi)空間有限，因此必須盡可能避免使用不必要的電線，另一方面是電線本身的重量?，F(xiàn)在汽車線束不僅很長，而且重量也相當(dāng)可觀，50 到 60 公斤（110 到 132 磅）相當(dāng)普遍。為了減輕重量以減少燃料消耗和有害排放，正在為每輛特定車輛定制更多的線束系統(tǒng)。主要的國際汽車線束制造商，例如Aptiv、LEONI 和 Yazaki，以非常小的批量提供最高質(zhì)量、極其靈活的產(chǎn)品，而不會(huì)造成任何質(zhì)量損失。
汽車線束的生產(chǎn)是非常勞動(dòng)密集型的——手工勞動(dòng)部分占成本的 95%——這就是制造商在勞動(dòng)力成本低的國家尋找制造基地的原因。為此，必須招聘和培訓(xùn)大量新員工，這反過來又會(huì)影響效率和質(zhì)量。因此，故障預(yù)防是制造中的一個(gè)關(guān)鍵因素，完全可追溯性也是如此，以便在召回事件中隔離故障。
第一階段：從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)
該過程從線束的設(shè)計(jì)和開發(fā)開始。車輛制造商向線束制造商提供其車載布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 150% 圖紙。這包括線束的所有可能變體，基于特定車輛模型的所有可能選項(xiàng)。線束制造商的工程師使用此圖紙創(chuàng)建生產(chǎn)圖紙、工作計(jì)劃和相應(yīng)的零件清單。但是，制造商會(huì)定期發(fā)布時(shí)間表變更，并且必須根據(jù)這些更新中的每一個(gè)調(diào)整計(jì)劃。與往常一樣，在涉及手動(dòng)活動(dòng)的情況下，特別是如果這些必須在時(shí)間壓力下進(jìn)行，錯(cuò)誤率很高。此外，手動(dòng)實(shí)施取決于個(gè)人的工作方法，并且根據(jù)工作的工程師的不同，生產(chǎn)計(jì)劃可能看起來不同。此外，對(duì)圖紙的頻繁更改并不總能得到正確的實(shí)時(shí)管理和記錄。由于所有這些方面都會(huì)損害質(zhì)量，因此使用軟件控制的計(jì)劃系統(tǒng)是有意義的。在這樣的系統(tǒng)中，制造商可以使用腳本語言來指定定義生產(chǎn)計(jì)劃的規(guī)則，例如詳細(xì)說明哪些步驟要機(jī)械執(zhí)行，哪些取決于相應(yīng)的機(jī)器，以及要執(zhí)行哪些生產(chǎn)步驟手動(dòng)或半自動(dòng)。這些規(guī)則必須是靈活的，以便可以進(jìn)行調(diào)整。例如，它們可能如下所示：如果單線
且 0.35 < 橫截面 < 6mm 2
則使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器系統(tǒng)以這些規(guī)則為基礎(chǔ)，讀取汽車制造商的圖紙，對(duì)其進(jìn)行分析，然后生成生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括工作計(jì)劃和零件清單。除了大大節(jié)省工作時(shí)間外，由于消除了人工故障源和實(shí)施程序的標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量優(yōu)勢(shì)也很高。此類軟件還可以根據(jù)特定的準(zhǔn)時(shí)交貨計(jì)劃計(jì)算生產(chǎn)文件。然后為特定車輛以一個(gè)批量生產(chǎn)并及時(shí)交付合適的線束。
第二階段：汽車線束的生產(chǎn)
在 ERP 層以下，制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 的任務(wù)是控制和記錄汽車線束的生產(chǎn)。然而，由于線束生產(chǎn)有許多特定的方面，一般的MES系統(tǒng)無法使用。例如，它們無法在線束的 IT 技術(shù)描述中失敗。
因此，不同的線束制造商開發(fā)了自己的MES系統(tǒng)。然而，當(dāng)生產(chǎn)流程或 ERP 系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，這些定制的軟件解決方案不再適用。另一個(gè)問題是，專有技術(shù)通常沒有文件記錄，并且與特定員工相關(guān)。因此，領(lǐng)先的汽車線束制造商依賴專為線束行業(yè)開發(fā)的系統(tǒng)。線束生產(chǎn)分為三個(gè)階段：切割、預(yù)組裝和最終組裝。
切割
切割區(qū)的線材加工高度自動(dòng)化。切割、剝離和端接 (CST) 機(jī)器將電線切割成特定長度（切割 – C），剝?nèi)ソ^緣層（剝離 – S），并應(yīng)用密封件和端子（端接 – T）。更復(fù)雜的機(jī)器還可以執(zhí)行額外的工藝步驟，例如絞線。以這種方式生產(chǎn)的線材被分組并提供給下一個(gè)生產(chǎn)步驟。
一個(gè)特殊的 MES 確保訂單在各種機(jī)器上的最佳分配，以提高生產(chǎn)力。但質(zhì)量和可追溯性在這里也很重要。在 CST 機(jī)器中，生產(chǎn)率通常非常高，而且線材的直徑有時(shí)非常小。當(dāng)然，確保精度和質(zhì)量的主要是 CST 機(jī)器本身，但 MES 也通過將控制數(shù)據(jù)（例如壓接數(shù)據(jù)）直接傳輸?shù)竭B接的機(jī)器來做出重要貢獻(xiàn)。MES 還可以確保質(zhì)量保證流程步驟，例如掃描電線和端子的條形碼、執(zhí)行壓接高度和拉力測(cè)試以及監(jiān)控工具維護(hù)周期。為了建立可追溯性，MES 為每個(gè)生產(chǎn)的線束分配一個(gè)唯一的 ID，并在整個(gè)歷史過程中對(duì)其進(jìn)行持續(xù)管理。
預(yù)組裝
線束的下一個(gè)生產(chǎn)階段是高度手動(dòng)的。在第一個(gè)預(yù)組裝階段，使用壓接、超聲波焊接和扭曲等程序?qū)⑶懈顓^(qū)生產(chǎn)的線束組裝成簡單的套件。當(dāng)然，歷史是更新的。生產(chǎn)套件時(shí)，會(huì)生成一個(gè)新 ID，并保存套件中包含的所有組件，以便完成歷史記錄。正如前面提到的，由于成本原因，制造商經(jīng)常將生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到低成本勞動(dòng)力國家，整個(gè)工廠似乎在一夜之間建成，并且必須招聘數(shù)千名新員工。但是，缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資質(zhì)意味著產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)很大。MES 軟件非常重視直接在工作場所對(duì)員工的指導(dǎo)。
最后組裝
在總裝區(qū)，線束組裝在線束板上。通常，線束板安裝在移動(dòng)的裝配線上，其中裝配人員每個(gè)將一根或多根電線安裝到線束板上。在每個(gè)工作站，每個(gè)員工都必須執(zhí)行正確的工作步驟。鑒于線束通常是為客戶定制的，工作步驟可能因線束而異。因此，很可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，這是對(duì)質(zhì)量保證的額外挑戰(zhàn)。MES 通過顯示監(jiān)視器控制這個(gè)復(fù)雜的過程，為員工提供有關(guān)要執(zhí)行的相關(guān)工作步驟的詳細(xì)信息。系統(tǒng)還可以提示員工確認(rèn)某些步驟、執(zhí)行測(cè)試步驟或輸入 QA 相關(guān)數(shù)據(jù)。
歷史當(dāng)然會(huì)在最終裝配中更新。成品線束現(xiàn)在由成百上千個(gè)組件組成，系統(tǒng)保留每個(gè)組件的完整歷史記錄。該系統(tǒng)會(huì)跟蹤使用哪臺(tái)機(jī)器、哪位員工和哪些工具為每個(gè)線束生產(chǎn)單獨(dú)的電路和組件。這意味著隨后可以確定哪些車輛的線束是用特定批次的電線制成的。這還可以隔離任何維修或召回，并且可以快速澄清任何產(chǎn)品責(zé)任問題。由軟件管理的質(zhì)量控制對(duì)于在日益數(shù)字化的車輛技術(shù)中生產(chǎn)汽車線束至關(guān)重要。否則，無法保證要求苛刻的任務(wù)所需的質(zhì)量?？勺匪菪允谴_保產(chǎn)品質(zhì)量和管理產(chǎn)品召回的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的 MES 系統(tǒng)無法勝任管理汽車線束生產(chǎn)高度專業(yè)化的任務(wù)。
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