江蘇自動化研究所 王東亮 王奇林 于 帥

0 引言

軍用電子設備的批量生產(chǎn)沒有確切的定義，其可分為批量生產(chǎn)和單件小批量生產(chǎn)。批量生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品基本固定不變，產(chǎn)量大，品種少。單件小批量生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量極少，但品種較多。其中單件小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)過程的特征是：(1)產(chǎn)品品種不定；(2)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量較少；(3)工藝裝備少；(4)對操作工人的技術要求較高；(5)組織管理工作復雜，無法進行流水作業(yè)；(6)工藝裝備少。

針對軍用電子設備，電氣設計一般采用接線表、圖等形式的工程圖和文件，生產(chǎn)過程采用手工繪制“纜型圖”及“手工綁扎”的方式制作線纜，電裝施工必須在鉗裝施工結束后，配合實物進行，電氣裝配必須在結構裝配之后才能進行，電裝與鉗裝是一個“串行工作模式”，現(xiàn)在由于電子設備功能越來越多，整機內(nèi)部走線及布線越來越復雜化，若采用傳統(tǒng)的電子設備生產(chǎn)生產(chǎn)方式，勢必跟不上產(chǎn)品進度的要求，研究和設計一套適合本所特點的批量生產(chǎn)的生產(chǎn)方案, 已經(jīng)勢在必行。

1 目前整機電裝生產(chǎn)中電裝纜型應用現(xiàn)狀及實踐

1.1 電裝纜型圖的設計

電裝纜型圖又叫做線纜扎線圖，是按照產(chǎn)品的設計安裝要求,將線纜結成束的圖樣。線纜扎線圖的繪制一般采用采用結構式平板布線，其優(yōu)點是布線整齊、一致性好，機內(nèi)空間利用率高，裝配效率高，適用于批量生產(chǎn)；缺點是增加了線纜扎線的工作量。

1.2 傳統(tǒng)線纜扎線圖的設計方法

1）實物樣機綁扎法

不刻意追求線纜外觀的整齊劃一，根據(jù)設計信號的需求, 采用最有利于信號傳輸?shù)牟季€方式，不專門設計線纜扎線圖，一般先由布線扎線手藝較好的工人先生產(chǎn)一臺樣機，其他的后續(xù)產(chǎn)品按照樣機的走線完成裝配即可。

2）平板扎線法

按鉗裝完成后的產(chǎn)品實物,以1∶1比例繪制2D線纜扎線圖，之后放置在平板上，然后將線纜安裝扎線圖捆扎。本方法的優(yōu)點是布線整齊、一致性好，機內(nèi)空間利用率高，裝配效率高，適用于批量生產(chǎn)；缺點是增加了線纜扎線的工作量，靈活性相對較差。另外，平板扎線法采用串行工作模式，也即需要先制作線纜扎線圖之后才能進行下一步施工，但是按照實際生產(chǎn)效果來看，雖犧牲一定的串行生產(chǎn)時間，但是相對目前采用的其它電裝模式，本方法卻可以提高生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品裝配的生產(chǎn)周期。

1.3 利用三維實體建模制作纜型圖現(xiàn)狀

采用三維軟件實體建模完成線纜扎線圖，此方法的根本目的是縮短線纜扎線圖的設計周期，變串行設計為并行設計。由設計人員先建立三維模型，然后在此基礎上設計立體線纜扎線圖和線纜安裝圖，并將線纜扎線圖轉換成平面圖形式。但是目前實際情況是，要在工程任務中采用先三維實體建模，并行完成線纜扎線圖工藝設計其難度很高，且需要一系列基本條件才能實現(xiàn)，目前并不適用于單件小批量生產(chǎn)的軍用電子設備。

2 軍用電子設備在批量生產(chǎn)的前提及所需要解決的關鍵問題

2.1 軍用電子設備批量生產(chǎn)的前提

一臺軍用電子設備需先經(jīng)歷了方案論證、樣機試制與生產(chǎn)，然后進入設計定型階段。軍用電子設備設計定型后，包括電路設計定型和結構設計定型，才可以進入批量生產(chǎn)；如果產(chǎn)品設計不定型就轉入批量生產(chǎn)，則產(chǎn)品批量生產(chǎn)將無法順利進行，甚至可能會帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

圖1 電裝纜型圖

2.2 軍用電子設備批量生產(chǎn)前需要解決的關鍵問題

將軍用電子設備從實驗室的科研成果迅速轉化為批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，關鍵是軍用電子設備要有可制造性，也就是產(chǎn)品的生產(chǎn)性和工藝性，為此，必須將軍用電子設備進行“二次設計”，具體為在產(chǎn)品完成電路功能設計和結構外形設計，并驗證其性能達到了合同規(guī)定的技術指標和使用要求后，重點進行工藝性的“二次設計”，其關鍵是電路布線、走線可制造性設計，也就是要使軍用電子設備的電路設計文件具有可制造性。

3 電裝纜型圖在本所產(chǎn)品批量生產(chǎn)中的應用

針對本所產(chǎn)品特點，產(chǎn)品種類多、批量少、且研制周期短，采用CAD三維實體建模完成纜型圖設計的工作量巨大，不太實用。目前本所采用的電裝纜型圖設計綜合了上機綁扎法和樣板扎線法的優(yōu)點：首先根據(jù)整機使用環(huán)境及電磁兼容等技術要求，由設計人員和工藝人員共同商定整機內(nèi)布線、走線方案，然后由手藝較好的工人先生產(chǎn)一套樣機，然后按總裝完成的產(chǎn)品實物，以1∶1比例繪制2D電裝纜型圖，此電裝纜型圖不僅包括線纜走線方式，還包括線纜放置順序、扎線部位等，比較適合電纜器材化（成品化），直接綁扎固定成型，待整機鉗裝結束后，直接將纜型固定在整機內(nèi)，安裝好所有連接器即可完成整機電裝。

圖2 電裝纜型圖中技術要求（部分）

例如針對XX產(chǎn)品，本所前期只生產(chǎn)了兩套，后續(xù)有20套預投產(chǎn)，在設計定型及商定布線走線方案后，本所安排熟練工人施工，并搜集長度、照片等資料，然后按照搜集到的資料，由工藝人員按照1：1尺寸繪制電裝纜型圖，具體如圖1、圖2所示。通過調(diào)整裝配工藝設計，在后續(xù)20套產(chǎn)品機加結構件生產(chǎn)的同時，電裝按照纜型圖可同時進行施工，在整機鉗裝之后，整機電裝可按照首件照片將制作好的纜型直接固定在機箱內(nèi)即可完成，這樣可大大縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。

4 結束語

在軍用電子設備的生產(chǎn)裝配階段，采用電裝的電纜及纜型制作工序與鉗工裝配工序并行的方法，將傳統(tǒng)電裝與鉗裝“串行工作模式”，轉變?yōu)椤安⑿喂ぷ髂Ｊ健?，電裝可提前批量預投產(chǎn)，尤其是可以實現(xiàn)流水化作業(yè)，完成纜型的制作，批產(chǎn)軍用電子設備電裝的一致性好，質量穩(wěn)定性高，且大幅度縮短了制造過程中的電裝時間，有效地提高了生產(chǎn)效率。

[1]陳正浩.電子裝備電氣互聯(lián)系統(tǒng)制造技術.2006年中國電子制造技術論壇-制造業(yè)數(shù)字化技術研討會.