汽車線束制造工藝管理
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線束制造在邏輯上非常復(fù)雜。每個(gè)線束包含幾百甚至上千個(gè)組件，經(jīng)過一系列操作最終組成成品。通常來說，每個(gè)線束的制造必須在一系列配置上能夠反應(yīng)每輛車的可選內(nèi)容。在這個(gè)行業(yè)，設(shè)計(jì)變更可謂家常便飯，因此很難憑經(jīng)驗(yàn)去做優(yōu)化。
這些因素給線束制造工程師和生產(chǎn)計(jì)劃員帶來了真正的挑戰(zhàn)，他們必須確定在哪里、如何制造產(chǎn)品以及制造什么樣的產(chǎn)品。他們必須為每種線束設(shè)計(jì)找出一種高效的裝配模式，并建立必要的數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)“企業(yè)資源規(guī)劃”(ERP) 系統(tǒng)，從而管理庫存和組件采購(gòu)、安排在制品相關(guān)時(shí)間表 (WIP)，等等。這項(xiàng)活動(dòng)一般稱為“制造工藝管理”(MPM)。
不幸的是，目前幾乎沒有線束制造工藝管理軟件應(yīng)用來為制造工程師和生產(chǎn)計(jì)劃員提供相關(guān)幫助。雖然也有一些內(nèi)部應(yīng)用，但是使用最多的還是特別設(shè)計(jì)的手動(dòng)方法，最多也就是有電子表格宏協(xié)助一下。本文討論的是新一代線束制造工藝管理軟件背后的原則，以及更有效的制造工藝管理所帶來的益處。
有層次的裝配
除了原型等數(shù)量較少的組件以外，線束的組裝通常要遵循一定的步驟順序，而不是一系列基本組件的單獨(dú)操作。
比如，導(dǎo)線必須切割成長(zhǎng)度合適的小段、剝掉外皮然后壓接端子。這三個(gè)任務(wù)一般可以由一個(gè)單獨(dú)自動(dòng)化操作完成，并且通常將算作在制品庫存，甚至可能被賦予一個(gè)內(nèi)部零件編號(hào)。一些被加工過的導(dǎo)線隨后可能又會(huì)重新被結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)小的子組件，再次成為一個(gè)擁有自身零件編號(hào)的獨(dú)特在制品組件。需要注意的是，子組件實(shí)際上可能與另一個(gè)看似無關(guān)的線束中使用的子組件完全相同。各種不同的子組件和其它組件隨后可能被組合在一個(gè)工裝板上。壓好端子的導(dǎo)線插入連接器孔、包扎線束然后添加附件。最后將對(duì)線束進(jìn)行測(cè)試，然后裝箱待發(fā)。
這里說的重點(diǎn)就是線束裝配要遵循一系列有序的步驟。此外，這樣的順序背后是有著工業(yè)邏輯的：比如導(dǎo)線在沒有壓端子之前就不能插入連接器。
因此，每項(xiàng)線束設(shè)計(jì)都可分解為一系列有序的制作步驟進(jìn)行，每個(gè)步驟都會(huì)使用到組件或子組件，并產(chǎn)生新的子組件，直到線束制作完成。物料結(jié)構(gòu)清單便是該分解分析的一項(xiàng)重要結(jié)果，它能夠反映有序過程，與那些只需要根據(jù)線束設(shè)計(jì)就可以計(jì)算出來的沒有層次結(jié)構(gòu)的物料清單有著明顯的區(qū)別。圖1為簡(jiǎn)單線束的分層原理示意圖。
圖1：通過分層安裝步驟完成線束的制作
鑒于設(shè)計(jì)復(fù)雜性、配置復(fù)雜性、高變更率和各不相同的工廠能力的挑戰(zhàn)，我們可以很快認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)工作的難度。線束 MPM 軟件可以解決這一問題！
流程概述
圖2：設(shè)計(jì)——制作工藝管理——企業(yè)資源規(guī)劃流程概述
1) 以數(shù)字化模式將即將制作的線束保存在電腦中（數(shù)字描述）。功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件可以對(duì)線束進(jìn)行詳細(xì)而準(zhǔn)確的數(shù)字描述，而且還可以對(duì)配置復(fù)雜性和設(shè)計(jì)變更進(jìn)行有效管理。線束設(shè)計(jì)軟件可以創(chuàng)建詳細(xì)準(zhǔn)確的物料清單，并對(duì)分支配置等線束結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。現(xiàn)代線束設(shè)計(jì)軟件包括明導(dǎo)的 Capital HarnessXC、Capital ModularXC 和 VeSys Harness 產(chǎn)品。
2) 再以數(shù)字化模式將工廠加工能力保存在電腦中。加工能力包括針對(duì)切割/剝皮/壓接設(shè)備的最大和最小線束測(cè)量、焊接設(shè)備所允許的最多導(dǎo)線數(shù)和創(chuàng)建連接器子組件的參數(shù)選擇。這些數(shù)字描述都應(yīng)保存在線束 MPM 軟件中，既要簡(jiǎn)單以方便保存，也要足夠詳細(xì)以實(shí)現(xiàn)制作流程模型自動(dòng)化：詳見步驟4.
3) MPM 應(yīng)用可以獲取線束設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。如果線束設(shè)計(jì)軟件廠商還提供 MPM 軟件，工作就簡(jiǎn)單很多，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的含義、豐富性和完整性都能夠得到確保。在明導(dǎo)的 Capital 軟件套件等以數(shù)據(jù)為中心的環(huán)境中，本身不是線束設(shè)計(jì)組成部分的資料庫組件等額外數(shù)據(jù)可以自動(dòng)甚至有條件地被添加以輔助流程管理自動(dòng)化。
4) 為制造工藝的每一步操作計(jì)算出符合參數(shù)和條件的相應(yīng)物料結(jié)構(gòu)清單。這一步驟是制造工藝管理的核心。至關(guān)重要的是，引導(dǎo)這一分析的可配置規(guī)則需要通過制造工藝管理軟件獲取。除了出廠性能之外，這些規(guī)則也是線束制造商的制造知識(shí)產(chǎn)權(quán)。必須積極可靠地獲取這些規(guī)則：如下。
使分解分析實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的技術(shù)可被用作特定域推理引擎。該推理引擎了解線束裝配的工業(yè)用邏輯，從而只計(jì)算適用的子組件。
針對(duì)制造模式的計(jì)算可帶來對(duì)線束裝配工藝（尤其是物料結(jié)構(gòu)清單）的多層次描述。就這點(diǎn)而言，鑒別適用于多個(gè)線束設(shè)計(jì)的子組件也很重要。這一能力可通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)和機(jī)器使用等對(duì)制造成本產(chǎn)生巨大影響。
制訂多層次物料清單后，制造工程師將尤其需要查看結(jié)果，也許需要通過交叉突出線束設(shè)計(jì)圖中的子組件使輸出量可視化；以及做出必要的改動(dòng)或添加，在子組件號(hào)生成/普通化前完成任務(wù)。必須保留這樣的手動(dòng)工作，以便再用于以后的設(shè)計(jì)修改。
5) 多層次物料結(jié)構(gòu)清單現(xiàn)用作線束制造商另一核心應(yīng)用企業(yè)資源規(guī)劃的動(dòng)力。幸運(yùn)的是，推進(jìn)企業(yè)資源規(guī)劃的數(shù)據(jù)在各企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)廠商之間相對(duì)普通化：從MPM中輸出可被ERP系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)是簡(jiǎn)單可行的。此外，人們可以想象使用MPM的數(shù)據(jù)作為其他領(lǐng)域的輸入，例如，生產(chǎn)活動(dòng)中的符合人體工程學(xué)的建模。
評(píng)論