汽车线束制造工艺管理

线束制造是一项低利润业务，质量、精度和速度对于获取业务成功至关重要。即便是最小组件的技术规格出现错误，也会因产量大而产生重大影响。如果在过程后期才发现客户规格有错误，则会导致交付延误和客户不满。缓慢的报价周期也可能导致失去投标机会。哪怕对制造模块或子总成的技术规格稍作更改，都可能对材料成本和制造机械的选择产生重大影响。

线束是飞机和汽车等现代交通工具中至关重要的组件，负责各种电气及电子设备之间的电力分配和信号传输。其价格也不菲：在一辆现代化的汽车中，整套线束是仅次于动力系统的最贵的组件。因此线束制造商一直在努力降低成本。

线束制造在逻辑上非常复杂。每个线束包含几百甚至上千个组件， 经过一系列操作最终组成成品。通常来说，每个线束的制造必须在一系列配置上能够反应每辆车的可选内容。在这个行业，设计变更可谓家常便饭，因此很难凭经验去做优化。

这些因素给线束制造工程师和生产计划员带来了真正的挑战，他们必须确定在哪里、如何制造产品以及制造什么样的产品。他们必须为每种线束设计找出一种高效的装配模式，并建立必要的数据来驱动“ 企业资源规划” （ERP）系统，从而管理库存和组件采购、安排在制品相关时间表（WIP）等等。这项活动一般称为“ 制造工艺管理”（MPM）。

不幸的是，目前几乎没有线束制造工艺管理软件应用来为制造工程师和生产计划员提供相关帮助。虽然也有一些内部应用，但是使用最多的还是特别设计的手动方法，最多也就是有电子表格协助一下。本文讨论的是新一代线束制造工艺管理软件背后的原则，以及更有效的制造工艺管理所带来的益处。

除了原型等数量较少的组件以外，线束的组装通常要遵循一定的步骤顺序，而不是一系列基本组件的单独操作。

比如，导线必须切割成长度合适的小段、剥掉外皮然后压接端子。这三个任务一般可以由一个单独自动化操作完成，并且通常将算作在制品库存，甚至可能被赋予个内部零件编号。一些被加工过的导线随后可能又会重新被结合在一起，构成一个小的子组件，再次成为一个拥有自身零件编号的独特在制品组件。需要注意的是，子组件实际上可能与另一个看似无关的线束中使用的子组件完全相同。各种不同的子组件和其它组件随后可能被组合在一个工装板上。压好端子的导线插入连接器孔、包扎线束然后添加附件。最后将对线束进行测试，然后装箱待发。

这里说的重点就是线束装配要遵循一系列有序的步骤。此外，这样的顺序背后是有着工业逻辑的：比如导线在没有压端子之前就不能插入连接器。

因此，每项线束设计都可分解为一系列有序的制作步骤进行，每个步骤都会使用到组件或子组件，并产生新的子组件，直到线束制作完成。物料结构清单便是该分解分析的一项重要结果，它能够反映有序过程，与那些只需要根据线束设计就可以计算出来的没有层次结构的物料清单有着明显的区别。

也就是说，除了最简单的线束之外，所有其它线束均可以不同的方式进行拆分。因此，制作方法不仅要可行，而且还要精良。这不仅取决于线束设计（例如：是否使用末端或中间剥皮段焊接？），还要取决于工厂能力（例如：是否能够自动处理大截面尺寸蓄电池电缆？）。良好的决策甚至取决于优化目标（例如：是否尽可能降低成本或减少周期时间？）。

鉴于设计复杂性、配置复杂性、高变更率和各不相同的工厂能力的挑战，可以很快认识到这项工作的难度。线束MPM软件可以解决这一问题。

尽管原理简单，但有效的执行还需要大量的专业知识和经验。

主要步骤包括：

这引发了知识产权的获取和保护问题。这个问题很关键，因为工厂的生产能力（如定制设备）和程逻辑是线束制造商竞争力的核心保障。现代线束MPM软件为全而安全地获取知识产权提供了基本架构。尤其是推动分解逻辑的规则是依据一组用于获取制造商知识产权的模板制定而成的。这些模板专用于线束制造。将这些规则结合起来，形成了用于线束设计分析的全面的规则集。必须指出的是，这些规则是线束制造商的专有财产。通常由一名授权的“ 规则管理人” 来建立这类规则。一旦建立，只需要适当的维护即可，例如新工厂的建立或加工能力的改进都可以运用这些规则。

需要注意的是，这一范例改变了至少部分制造工程生产规划人员的工作职能。有些人，通常是技术最精湛的，从专注于单一的线束工作转为利用自身专长来创建规则集以应用到多个线束。实际上，他们要充分利用这种专业知识来获取可重复使用的知识产权。

可看成一个可扩展、可定制、以规则为基础的框架。因为工厂的说明和规则是灵活且专有的，可以用来扩展或定制核心MPM软件。核心软件可以提供用户界面推理机制、数据访问和输出以及可配置的零件编号分配等。这也有利于人们将直接运用商用现货（COTS）软件与开发内部应用进行对比分析。

当然，人们倾向于开发内部应用，这类应用会对商业敏感的业领域直接或通过付费转包商产生影响。因此内部软件更加利于获取知识产权。

然而，上述可扩展架构在获取知识产权的同时，还能充分运用COTS软件的优势。这些优势可归纳为：

• 降低成本：由商用软件供应商承担开发和维护费用，用户规模更大，同时还可赚取利润。

• 尽量避免受限于落后的模式：商用软件供应商可以吸收各种新的输入。

• 将资源集中在核心业务上：对线束行业来说，软件开发并非核心业务。

乍看之下，高效的线束软件的主要优点似乎是为制造工程师和生产计划员节省了时间和成本。这项艰巨的任务在很大程度实现自动化，除了决定制造模式外，还包括分配在制品零件编号等辅助任务。

当然，这确实是一个重要的优点，但实际上还有很多其它优点。其中包括大体上按重要性降序排列：

线束制造工艺管理是一项智力要求较高的工作，对供应商的利能力起着至关重要的作用。成本削减压力始终不减，而随着行业曰趋全球化，大规模定制时代全面到来，所面临的挑战将会越来越多。到目前为止，商业软件厂商尚未能很好地满足线束制造工程师和生计划员的需要。驱动ERP系统所需的数据为手动创建，或通过维护代价高昂的内部应用创建，容易形成定式并导致公司无法集中精力于主营业务。

但如今出现了新一代线束制造工艺管理工具，在很大程度上能够自动完成关键任务，同时全面保护知识产权。这些软件拥有很多优点，为汽车、工程车辆、航空航天、国防或需要用到线束（最简单线束除外）的行业供应产品的线束制造商均可采用。