线束行业的发展趋势
谈到未来,就不可避免的提及过去!电线束与汽车同步诞生的。汽车的初始状态,结构简单,机械控制占主导地位,在很长的一段时期内,人们更着重汽车机械性能方面的研究,汽车电线束仅作为整车的一个部件,始终没有得到过重视,对其技术质量的评价也只是电路的导通与否,汽车电线束的加工工艺为手工的铰接、焊接、栓接等落后工艺,其连接器等零件的可靠性、互换性和缺陷的可维修性就更差了。
谈到未来,就不可避免的提及过去!电线束与汽车同步诞生的。汽车的初始状态,结构简单,机械控制占主导地位,在很长的一段时期内,人们更着重汽车机械性能方面的研究,汽车电线束仅作为整车的一个部件,始终没有得到过重视,对其技术质量的评价也只是电路的导通与否,(勤本连接排针排母连接器厂家)汽车电线束的加工工艺为手工的铰接、焊接、栓接等落后工艺,其连接器等零件的可靠性、互换性和缺陷的可维修性就更差了。
80年代初,随着机械制造业的发展,拉动了压接工艺的进步和成熟,尤其是全自动压接机的问世,使汽车电线束的制造技术产生了质和量的飞跃,汽车电线束的单线抗拉强度大大提高,机械性能趋于稳定,压接点的电压降可得到有效控制,信号在传输过程中的损耗降低,整车的可靠性成倍提高,同时汽车线束的功能由单一的供电回路扩大到信号传递。
进入90年代后,除原有的仪表系统、发动机系统、照明系统等日益完善外,相继出现了安全气囊系统、刹车防抱死系统、中控锁电动门窗系统、防盗系统、电动座椅系统以及汽车音响系统和汽车导航系统等等,大大提高了汽车的智能和可靠性。
然而,电气系统的增加直接导致了终端电器的增加,不仅增加了功耗,信号传输能力也收到了强烈的挑战,从而使电线束、连接器、继电器、传感器等不可避免地剧增,汽车电线束的重量和体积也达到了汽车难以承受的范围,一辆中档水平的轿车,有上百对连接器、数以千计的接点,所用的导线总长度达1500-2000m。
进入21世纪,由于技术创新和消费者对新功能的需求(安全,舒适度,驾驶体验),线束变得更加复杂。一些现代中型车辆多包含40个线束,总计数百个连接器,数千个端子和多达1500条电线。如果拆开并放入一条连续的线中,这些电线将超过2英里(3.2公里)的长度,重约132磅(60千克)。此外,可以有70多种专用电缆,例如同轴电缆,高速数据和USB电缆。在较老的汽车中,这个数字接近10。线束变得越来越复杂。直观的印象可以从中控台面板可以看到这种变化。
下面就以2009年宝马X1与2020宝马X7的中控台为例,
2009款X1宝马中控台
2020款宝马X7中控台
经济在发展,科技在进步,对车辆的性能要求越来越严格,但是到目前为止线束的制造所有线束制造操作中约有85%是手动进行的。业界通用的工程和制造方法已经使用了数十年,并在新时代中显示出它们的局限性。线束制造仍然是一个非常劳动密集的过程。更麻烦的是线束设计,制造部门和系统之间的支离破碎。设计和制造工程师经常在各自的域之间手动传输数据,然后将所传输的设计数据重新创建并重新输入到他们的每个系统中,例如CAD,生产,装配板设计或成本核算系统等。
在这些新挑战的重压下,传统的线束制造方法开始崩溃。首先,分散的设计和制造过程导致域之间的手动数据传输和重新输入。这很慢,容易出错,并且对工程师的时间和精力的利用效率低下。当制造工程师进行更改以提高线束的可制造性时,这些更改通常会在团队之间的数据转换中丢失。即使在先进的设备中,从设计工程到产品工程,制造工程以及制造文档生成的高级过程也可以通过基本的Office应用程序和AutoCAD图形完成,然后传递给整个流程中的下一个环节,而下一个环节又以另一种格式或样式手动重新创建非数字信息,以此类推。
这种方式是难以接受的。新产品的引入周期可能要花费数月的时间,而设计更改可能要花几周才能完全实施。手动数据共享和重新输入会导致错误,这些错误会花费金钱,时间,甚至更糟的是,会损害与客户的良好关系。
计划的加快步伐还意味着制造工程师几乎没有时间优化制造过程,从而从一开始就导致次优过程。可能特别具有挑战性的一项任务是创建工作说明。使用当前的方法,创建工作指令是一项困难,耗时且富挑战性的工作,需要技能和专业知识才能准确,及时地完成。迟交或质量低下的作业指导书可能会导致工作站不足和不令人满意,进而导致组装错误。测试期间发现的错误会导致工程师进行冗长的返工,甚至彻底报废有故障的线束,从而产生意外成本。
下图显示了线束行业中典型的高级制造工程流程。如今,手动输入数据会在任何这些阶段发生错误,每个阶段都需要出色的技能和经验才能准确完成。在流程下游进行的调整和校正必须手动输入上游,以实现数据一致性。传统的线束制造方法很容易受到零散过程的错误的影响,并且随着工程师退休或离职而失去部落知识。其他关键问题包括成本核算不一致或不正确,模板设计或制造工艺设计欠佳,以及关键信息在车间的错放。这些会直接导致生产过程中的效率低下。结果,制造和总成本可能会超出对客户的报价,并且会影响生产质量
随着车辆技术继续推进,尤其是在自动和辅助驾驶领域,线束的复杂性只会继续升级。先进的驾驶员辅助系统(ADAS)以及终的自动驾驶汽车极大地增加了车辆上将配备的传感器和执行器的数量。即使制造商合并了ECU以创建更集中的车辆体系结构,传感器和执行器的显着增加也将导致线束的尺寸和复杂度不断增长。
汽车工业向电动和电子汽车特征及部件的这些趋势有望推动线束制造行业的增长。根据Future Market Insights 的一份报告,全球汽车线束市场预计到2025年将达到915.3亿美元的价值。该报告指出,汽车销售的增长以及对电子安全功能,高端电子产品和电动动力总成的需求不断增长。线束行业的预期增长背后的驱动力。
增长带来了新的挑战,也给行业带来了新的压力。为了支持更多的电气和电子系统,其中一些系统非常复杂,线束变得越来越复杂。制造商还必须适应车辆的所有可能配置,而这种配置经常会飙升到数千万。在制造这些复杂的系统时,公司必须满足非常严格的时间表,严格的质量要求并大程度地降低生产成本,以保持在市场上的竞争地位。
为了保持竞争优势,从巨大的市场蛋糕中分一杯羹,不仅是线束制造商,甚至汽车制造商,制造软件服务商等,提出各种解决方案。总体来讲,分为四类:
一、高级制造工程流程
这类基于模型的线束制造通过自动进行数据交换并为工程师提供跨域决策的访问权限,基于模型的流程统一了以前分散的设计和制造领域。以前由经验丰富的工程师掌握的部落知识,可以通过支持自动化的集成设计规则来获取,始终如一地指导所有工程师并检查设计中的问题。