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自動化線束設(shè)計(jì)軟件在整車開發(fā)中的應(yīng)用論文
隨著時(shí)代的發(fā)展，車輛電氣系統(tǒng)越來越復(fù)雜，產(chǎn)品開發(fā)對研制周期、進(jìn)度，經(jīng)費(fèi)要求也越來越高。這一發(fā)展趨勢迫切要求企業(yè)改進(jìn)設(shè)計(jì)流程及手段，建設(shè)電氣系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺以滿足未來產(chǎn)品開發(fā)的需求，同時(shí)縮短與國外先進(jìn)汽車公司的差距。為適應(yīng)現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的時(shí)代潮流，同時(shí)提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率，引進(jìn)并使用自動化線束設(shè)計(jì)軟件無疑是改變目前設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的途徑之一。
早在上世紀(jì)90年代，國外很多汽車公司就全面采用了先進(jìn)的電氣化設(shè)計(jì)平臺，使得工程設(shè)計(jì)水平和研制效率得到了巨大的提高，同時(shí)也降低了相應(yīng)的成本。
國內(nèi)企業(yè)在電氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用方面起步較晚，雖然在理論和技術(shù)方面有了一定規(guī)模的積累，但是總體還處于初級階段。現(xiàn)階段電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)受設(shè)計(jì)思想，軟硬件條件等多方面的制約，限制了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的提高。
1 整車電器原理設(shè)計(jì)階段
1.1 傳統(tǒng)的電器原理圖設(shè)計(jì)
采用CATIA或AUTOCAD制圖軟件，根據(jù)各功能部件的單元原理，使用簡化的電器元件圖形、符號、連接線將各功能部件連接成一個(gè)整體，通過點(diǎn)、線、面的操作方式，形成整車電器原理圖。
1.2 自動化設(shè)計(jì)軟件的電器原理圖設(shè)計(jì)
首先將電器元器件及線束所用輔材建立數(shù)據(jù)庫(插接件、導(dǎo)線、端子等)，然后由Ldorado GOLE SE套件完成元器件的功能、接插件型號、接口信息定義;各元器件邏輯連接關(guān)系以及連接導(dǎo)線的線色、線徑、線號定義;線束分塊、功能定義;形成完整的整車電器原理圖，并導(dǎo)出KBL文件(如圖1)。
2 整車線束3D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段
2.1 傳統(tǒng)的線束3D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
運(yùn)用CATIA創(chuàng)成式設(shè)計(jì)模塊，根據(jù)各電器元器件的布置位置，生成線束3D數(shù)據(jù)，特點(diǎn)：(1)3D數(shù)據(jù)無任何電氣屬性3D數(shù)據(jù)無任何電氣屬性;(2)線束直徑無法精確計(jì)算;(3)轉(zhuǎn)彎半徑無法準(zhǔn)確校核。
2.2 自動化設(shè)計(jì)軟件的線束3D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
運(yùn)用Ldorado HIM套件結(jié)合CATIA電氣模塊(EHI/ELB)與LDorado相關(guān)模塊完成原理圖與3D及2D圖之間的數(shù)據(jù)互動傳遞;基于KBL標(biāo)準(zhǔn)，將線束設(shè)計(jì)的信息(包括原理電氣邏輯、三維拓?fù)洹⒍S圖)在不同應(yīng)用模塊和不同設(shè)計(jì)應(yīng)用階段進(jìn)行計(jì)算機(jī)語言形式的自動導(dǎo)出和導(dǎo)入，以及比較和更新，并導(dǎo)出KBL文件;特點(diǎn)如下：(1)3D數(shù)據(jù)定義有電氣屬性;(2)線束直徑計(jì)算準(zhǔn)確(基于整車電器原理);(3)通過軟件自帶功能校核線束轉(zhuǎn)彎半徑。
3 整車線束2D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段
3.1 傳統(tǒng)線束2D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
根據(jù)電器原理圖中各元器件的邏輯關(guān)系及3D數(shù)據(jù)的分支點(diǎn)位置、長度，做出線束2D圖，特點(diǎn)如下：(1)所有信息手工繪制;(2)圖紙的完整性及正確性目視檢查;
3.2 自動化設(shè)計(jì)軟件的線束2D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
運(yùn)用Ldorado Design套件完成線束2D圖紙;建立線束的二維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，集成原理中的電氣邏輯信息;在2D圖中進(jìn)行自動長度計(jì)算(管路直徑、導(dǎo)線長度、扎帶長度等)，分配插針以及最終圖紙效果處理;結(jié)合模塊化和長度變量定義的平臺設(shè)計(jì)，自動從平臺設(shè)計(jì)導(dǎo)出到單獨(dú)車型應(yīng)用設(shè)計(jì)和出圖。特點(diǎn)如下：(1)所有信息自動導(dǎo)出;(2)圖紙完整性及準(zhǔn)確性。
綜上所述，使用自動化線束設(shè)計(jì)軟件的優(yōu)點(diǎn)：
(1)企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化問題：可以根據(jù)企業(yè)自身的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部電氣設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化;
(2)企業(yè)設(shè)計(jì)平臺的建設(shè)：通過專業(yè)的線束軟件設(shè)計(jì)平臺，將改變以往的點(diǎn)、線、面的設(shè)計(jì)平臺，實(shí)現(xiàn)真正意義上的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為機(jī)電一體化及企業(yè)信息化做好充分的數(shù)據(jù)積累;
(3)企業(yè)設(shè)計(jì)效率的提升：專業(yè)的線束設(shè)計(jì)軟件提供了多種智能輔助設(shè)計(jì)功能，將繁瑣的運(yùn)算功能交由軟件處理，從而大幅度提高了工程設(shè)計(jì)的效率;
(4)企業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高：專業(yè)的線束設(shè)計(jì)軟件可以根據(jù)企業(yè)的需求定制環(huán)境文件，在設(shè)計(jì)過程中可以實(shí)時(shí)檢查，結(jié)束后可以全局查錯(cuò)，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量;
(5)企業(yè)設(shè)計(jì)層次的提升：專業(yè)的線束設(shè)計(jì)軟件可以和三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件CATIA很好的進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)真正的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)。
應(yīng)用自動化設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行線束開發(fā)是必然趨勢，未來3至5年內(nèi)將會得到更加廣泛的應(yīng)用;同時(shí)在建立/開發(fā)自動化設(shè)計(jì)軟件之初需要著重從兼容性、精簡性考慮整個(gè)工具鏈的架構(gòu)，防止出現(xiàn)考慮不完善的情況，導(dǎo)致設(shè)計(jì)軟件無法發(fā)揮其最大功用。
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