线束工程师：线束降本设计的十个思路探讨

不管是汽车主机厂，还是零部件厂，降本一直是一个重点关注的问题，汽车线束当然也不另外。对于我们线束工程师来讲，线束降本开发能力能够直接反应出自己业务水平高低，线束成本的降低能够直接带来公司利润的增长，而且，线束降本很多时候能够带来线束减重，因而，降本设计是一项能够塑造线束工程师自身核心价值的路径，本文提供线束降本设计的十个思路。

线束连接整车所有用电器，充当电器件能源传递与信号交互的媒介，整车电器件的布置位置对线束的走向布局影响很大，也影响到了线束的成本。因此在整车虚拟样机阶段，作为线束工程师/系统工程师就应该参与整车电器件的布置方案确定上来。比如：

1）机舱保险丝盒做到和驾驶室保险丝盒在同一侧，尽量缩短机舱保险丝盒与驾驶室保险丝盒之间的电源线的长度

2）蓄电池、DCDC/发电机、机舱保险丝盒尽量在同一侧，并彼此靠近，可以极大的缩短电源线的长度

下面举几个量产车型的例子，说明电器件的布置位置是如何影响到线束的成本的。

图：大众高尔夫机舱布置图

图：大众迈腾机舱布置图

图：北京Jeep机舱布置图

图：传祺GS8机舱布置图

从图上，我们可以看到高尔夫，迈腾、GS8和Jeep车的的蓄电池、机舱保险丝盒都位于机舱同侧，且靠近防火墙位置。这可以极大的缩短电源线的长度，有利于线束成本控制。

回路路径优化，指的是设计过程中将回路的路径做到最短，在缩短导线长度的同时，可以减少压降，从成本、轻量化、设计可靠性的角度来说都是有利的。比如：

图：回路优化前的走向

图：回路优化后的走向

从上图我们可以看到，线束中回路路径优化后，可以缩短很长的线长。

有效的避免一些过设计可以有助于线束降本。一般的，常见的过设计在线束固定，线束包扎设计上特别常见，比如：

1）线束固定的时候，对于室内地板线束，两个扎带之间300左右的距离使用扎带进行固定，如果间隔150就设置一个固定点，对于线束设计来说，就存在设计浪费了，不光增加了线束产品成本，也增加了总装装配的工时，这些完全可以避免。

2）室内的地板线束我们可以用花缠包扎，如果设计成全缠的化，即增加了线束的成本，又会导致线束过硬，不利于线束装配。

3）对于波纹管的使用，有些将耐热波纹管全部覆盖上了机舱线束，甚至部分室内线束。

图：宝马3系地板线束包扎方案（花缠）

图：大众高尔夫的地板线束包扎方案（花缠）

大多数时候，我们做线束降本设计的时候，都会去想着进行原理的优化，比如可以从以下几个方面去考虑：

1）保险丝的位置优化、保险丝的容量优化，保险丝的合并与共用

2）结合保险丝的容量，进行导线线径的优化，导线类型的优化

3）是否就近接地，接地分配是否合理，比如新增顶棚线束接地点

4）回路导线的铆接点位置优化等

关于原理设计优化，从开始设计的时候就需要考虑，另外，样车试制过程中，还需要辅以相关的试验进行设计验证和设计优化，形成闭环设计。不能仅仅停留在理论层面，一方面，是因为对手件提供的理论参数和实际参数并非完全一致，甚至会出入很大，这点我们控制不了，需要去验证；另一方面，现有的选型理论还无法完全做到完全通用，大多也是经验的总结。

这里说的集成化，指的是将模块的功能集成，将多个模块做成一个大的模块，这样就可以减少各个模块对硬线回路的依赖，对于线束来说，可以省略很多导线，既可以降低线束的成本，又可以减轻整车的重量。

网络化也可以极大的减少导线的使用，比如我们已知的CAN总线，Lin总线等，将模块之间很多信号交互的硬线进行替代。

这里大胆预测， 模块的集成化，网络的区域化是未来汽车发展的方向，也许未来汽车内的线束就像当前电脑机箱里面的排线一样少。

为满足不同消费者的需求，很多公司，对于同一款车会出现很多车型配置，甚至有二三十款的。我们市场部门，认为仅仅是进行整车功能配置的增减，对于零部件来说就是装和不装的问题。但是对于线束来说，任何功能配置的变化，从整车原理的角度来说，都会带来线束的接线差异（软件配置项除外）。

如果这个时候，对于每款配置车型，我们都去做线束的差异化，那么必然会增加很多线束的图号。这样会造成如下后果（包括但不限于）：

1）线束品种繁多，汽车主机厂和线束供应商都增加了管理成本，仓储成本。

2）给生成物流增加了很大的工作量

3）给整车装配增加了很多不确定性，容易装错

4）增加了设计变更，产品优化的成本

基于此，我们可以从功能配置的角度出发，统筹管理，进行相关配置的图号合并，甚至在开发阶段，我们可以尝试去做到所有样车都用同一个配置的线束，开发验证完成后，再去做线束配置功能区分，同时结合产品销量，后期有针对性的对爆款的功能配置做专门的线束配置优化，进一步降低线束成本。

什么是线束的平台化选型设计？所谓平台化，是指经过产品验证的优质线束子部件的集合，平台化选型就是在车型/企业平台子部件数据库的基础上进行选型的。

平台化选型有两个优势，一是能够保证设计的可靠性，这是因为已经有量产车型在使用了；一是平台化的零件价格更优，这是因为很多车型都在使用同一个零部件，用量上来了，可以获得更低的价格。

线束的平台化设计，意味着我们要做到：

1）卡扣、扎带的平台化选型，避免新开发件、即使要使用新件，也应该去选择供应商量大的产品，其他主机厂量产车型用件。

2）胶带、波纹管等包扎物的平台化选型

3）橡胶件的平台化选型

4）导线线径，线色的平台化选择

5）端子、接插件的平台化，inline件的平台化，设备端接插件的平台化

上面关于接插件的平台化，对于线束组来说，大多数时候只能控制线束对接件，而零部件对插插接单靠我们自己是很控制的，毕竟线束是匹配对手件。因此，接插件的平台化，需要从电器部门层面，甚至是院级层面去推动。线束设计平台化选型，是一个自上而下的过程。

零部件的国产化，这点其实是和上述“平台化选型”进行配合的。国产化的选型，不光有利于成本，更有利于供货周期的缩短。

在线束开发过程中，由于线束的特殊性，样车试制过程中，线束不同于其他零件可以晚到甚至是补装，线束总是被要求提前到货。因此，如果选型很多进口子部件对于交期影响是很大的，同时也也影响到开发成本，增加了开发的风险，比如不得不接收替代件的更换风险。

在线束产品开发过程中，布置上的优化设计不仅仅是在数据阶段，而应该贯穿到整个线束设计开发的每一个过程。

在样车试制阶段，线束产品已经实物化，对于第一次样车试制，不可避免的会存在线束尺寸过长/过短、分支点位置不合理的各种各样的问题。作为线束工程师，应该充分利用好每次样车试制的资源，充分的进行产品优化设计，优化线束分支点位置，线束分支长度，每次设计更改需要做好记录，并进行验证。一般反复进行3轮后，线束尺寸上，物料上的优化设计，在线束降本、减重上带来的收益也会很可观。

前面九条都是从设计开发的角度上来讲线束的降本设计，虽然说产品的价格是由设计决定的，但是这并不意味着，除设计优化化，没有其他途径进行线束降本了。其实，原材料的采购渠道，制造过程优化，不良率的控制，运输路线，产品包装设计等等这些，对线束降本来说还是有很多机会的。

对于线束降本的思路，本文分别从10个角度进行了阐述。还需要补充说明的是，线束降本的前提应该是以产品性能为基础的，同时一定要做到闭环设计，保证降本优化后的设计可靠性。另外，线束降本是一个系统性的任务，并非仅仅依靠本项目的某一个线束工程师就可以完成，它应该作为一个特别的课题，或者说单独的项目，需要充分发挥设计、采购、市场、制造等各个小组的能动性，这些都离不开公司高层资源的关注。

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