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摘要：文章針對輕軌車輛配套變流器的預布線設計進行研究：首先使用三維輔助設計軟件Pro/E模擬預布線；然后對模擬布線進行工程實例化修改，設計預布線板；最后介紹預布線技術成果在工位制節拍化生產模式下的應用實施，從減輕工人勞動強度、提高勞動效率和產品質量、促進企業精益生產水平提升等方面提供新思路。

關鍵詞：變流器；預布線技術；Pro/E軟件；設計；工位制節拍化生產

輕軌車輛變流器的生產作業特點體現在作業空間狹小、線束密集、交期進度緊，常規現柜布線的作業方式存在著布線工作量大引起作業者勞動強度大而加速疲勞、作業效率低的問題，布線工序成為產能瓶頸，嚴重制約著生產效率。為此，本文介紹輕軌車輛變流器預布線技術設計和實施，旨在解決此類問題。

1預布線技術設計原理

1.1三維輔助設計軟件的布線原理

變流器采用三維輔助設計軟件Pro/E設計，利用Pro/E軟件的Cabling電纜布線模塊模擬布線、Harness-MFG電纜制造模塊設計線束，輸出的布線圖Vol.41No.5Sep.20th，2018再次依據實際進行工程實例化設計。虛擬環境下的線纜規劃技術不盡完善，但可驗證線纜布局的可行性，對線束干涉情況進行檢查。Cabling布線模塊有三個重要的與布線相關的“零件”概念。1）Harness線束：是指多根電纜的組合，在軟件中其被作為一個線束類型的零件來進行管理，具有一般類型的零件的特征。2）Spool線軸：用于指明電纜的參數，包括電纜直徑、彎曲半徑、電纜顏色、多芯電纜的根數；線軸又分為Wire電線（單芯電纜）、Cable電纜（多芯電纜）、Ribbon帶（扁平線纜）、Sheath鞘（屬于護線套，分為三類：shrink熱縮套管，tape纏繞管或是絕緣膠帶，tube護線管）。3）Component元件：指設置成連接器的普通零件。Pro/E軟件布線實質是將線纜（電線、電纜、扁平線）與連接器連接。連接器泛指端頭（俗稱線鼻子）、端子、開關、接觸器、變壓器等器件。線纜連接前需在連接器的接線端口處加一個z軸方向朝外的坐標系，使得線纜通過其z軸進入。

1.2三維輔助設計軟件布線

Pro/E軟件運行后，在裝配組件模式下，通過主菜單項選擇“應用程序”，子菜單選擇“電纜”，即可進入布線工作模式界面。布線過程主要包括創建線束harness、創建線軸spool、指定連接元件、布線電纜和創建電纜特征、修改路徑，相對產品實物來講，這就是線纜（電線、電纜、扁平線）在裝配的連接器之間的虛擬布線。

1.3三維輔助設計軟件設計線束工程圖

布線設計完成后，使用線束制造模塊Harness-MFG進行線束設計。將線纜線束展平，可以手工展平，也可以自動展平再輔以手工展平，可依據布線標準技術規范調整彎曲半徑、三角閉環等。再提取電纜的電氣信息（包括線號、長度等參數），生成布線板工程圖。

2預布線板設計

2.1線束工程圖的工程實例化設計依據實際需要，對Pro/E線束工程圖進行簡化、優化，增加輔助性指示。線束分為干線束、分支線束，采用GB6988.1—2008《電氣技術用文件的編制第1部分：規則》標準的單線表示法簡化繪制，在匯接處用斜線表示去向；為了便于識別，線纜分為若干信號等級（包括耐壓值、線徑等），以不同顏色標識。例如按線徑自大至小的顏色依次可用黑色、深綠、淺綠、藍、紫、紅；在相應區域還要標識出所對應的連接器電氣標識符號（用方塊框+名稱），布線裕量要充分考慮，執行TB/T1759—2016《鐵道客車配線布線規則》標準。設計完成后，可打印出來，如果條件受限，也可手工按1:1比例繪制在圖紙上。

2.2布線板制作布線板的支撐底板通常可采用15~20mm厚的細木工板，使用圖釘將線束圖樣固定其上；線束在布線板的固定可以使用市售線纜固定卡，用得較多的是BR2-1.3-X線纜固定卡。

3預布線技術應用實施及效果

3.1預布線束利用布線板制作線束，需要進行實物驗證。更正時可使用鉛筆或者彩筆在布線板圖樣上進行杠改。確認后，即可進行批量線束制作。線束捆扎按照TB/T1508—2010《機車電氣屏柜技術條件》標準執行。由于布線板的使用，布線工序就容易透明地分解為下線、壓端、布線擺型、捆扎等工步，每個工步都降低了員工技能要求，擺脫了以往只能依賴技能強的員工大包大攬的低效作業情況。

3.2預布線人才培養初期實行預布線必會遇到生產人員不解，會影響預布線的推廣，因此要結合實際情況講解培訓，說明預布線會改善作業條件，減輕作業者疲勞強度，促進作用生產效率和質量提高，由此培養一支預布線技術應用人才，有利于預布線技術提升和應用實施。

3.3在工位制節拍化流水線生產模式下的實施，輕軌車輛變流器工位制節拍化生產線一般分為電器件安裝A、功率模塊安裝B、布線C（變壓器、電抗器、控制板和傳感器布線）、校線檢查D、例行試驗E等5個節拍工位。生產線最大產能取決于作業速度最慢的工位，即瓶頸工序是布線工位C。

4結束語

輕軌車輛配套變流器由于其自身特點所限，預布線技術文獻鮮見，本文闡述的虛擬布線技術、實例化設計技術、布線板設計技術、在工位制節拍化生產模式下的應用實施等經驗，先后在長春北湖項目牽引和輔助變流器成功應用實施，達到了改善作業條件、消除工序瓶頸、優化工位制節拍化生產線目的，提升了生產效率和質量，對于行業提高生產能力和實行柔性生產，有著借鑒意義。

參考文獻：

[1]史軍，張中，楊俊杰.預布線技術在和諧型電力機車中的應用[J].鐵道機車車輛，2010，30（6）：17-20.

[2]GB6988.1—2008，電氣技術用文件的編制第1部分：規則[S].

[3]TB/T1759—2016，鐵道客車配線布線規則[S].

[4]TB/T1508—2010，機車電氣屏柜技術條件[S].

作者：陳華，陳炳行，呂廣一，贠引院 單位：中車大連電力牽引研發中心有限公司