大型复杂航天器电缆网导线下料统计方法研究

张 琴 徐燕铭 施英莹 罗小依 季赛柳 刘双宝 苏宪法

（上海航天设备制造总厂有限公司，上海200245）

1 引言

随着电路设计软件的快速发展，早期手工绘图方式已逐渐被自动化设计软件所替代。早期电路设计图比较直观，设计图样可以直接反应出导线的去向、规格、根数等信息，便于读图，但是由于该图是由设计人员手工绘制，出图效率较低，且容易出错。

现在由于通过电路设计软件直接输出，用于生产的图样为接点表模式，如表1所示，该种图样，每一行体现了接点关系、线路功能、线路电压电流等信息，但是对于电缆网生产，导线下料的去向、规格、数量没有直接反应出来，需要另外耗费时间统计。为了能快速、准确地统计出导线下料信息，特对复杂航天器电缆网的导线下料统计方法展开研究。

表1 设计接点表样表

2 需求分析

为了将电缆网产品按照设计要求完成，导线下料统计信息至少应该包含初始、去向、导线规格、导线数量、设计长度、下料长度信息，其他信息根据需要进行添加，统计信息完成样式如表2所示。

表2 导线下料统计信息

初始和去向表示两端连接器的代号，导线规格与数量是指该两端连接器之间用到的导线规格与数量，设计长度是指设计文件规定的两端连接器之间导线的长度，下料长度是指为达到设计要求长度而需要下料的长度。

3 导线数量自动统计

为了统计表2的所有信息，需要分成导线数量统计和导线下料长度统计两部分完成。针对导线数量统计，先后开展了VB 宏编程统计方法研究、数据透视统计方法研究。

3.1 宏编程自动统计法

Excel 宏语言Visual Basic for Application（VBA）是windows 环境下开发应用软件的一种通用程序设计语言，利用宏编程可将重复复杂的操作一键完成[1～3]。通过VBA 编程，实现接点表导线数量一键完成。其中统计导线根数的VB 程序如下所示。

Sub 查找()

Dim i as integer,j as integer

Arr1=sheets(“接点表”).Range(“A1:R”&sheets(“接点表”).Cells(Rows.Count,”A”).End(x1 up).Row)

Arr2=sheets(“查 找”).Range(“A1:R”&Sheets(“查找”).Cells(Rows.Count,”A”).End(x1 up).Row)

For i=1 To Ubound(arr2)

For j=1 To Ubound(arr1)

If arr2(i,1)=arr1(j,1)

and arr2(i,2)=arr1(j,2)

and arr2(i,3)=arr1(j,3)

Then arr2(i,4)=arr1(j,4)

Goto 5000

End if

Next

Arr2(i,4)=”5000”;

End sub

该方法优点是效率高、质量高；缺点是需要在每台电脑上按照以上代码编写宏程序；应用时，需要熟练进行宏操作，具有一定的程序运用基础，不易推广应用。

3.2 数据透视自动统计法

数据透视统计法。其实质是从数据源生成的动态总结报告[4～6]。其数据源可以是工作表，也可以是外部数据文件，例如Access 数据库、 SQL Sever 数据库、纯文本文件。

数据透视方法格局类似三维空间的立体效应，如图1所示，操作界面如图2所示，可操作界面有“报表筛选”、“行标签”、“列标签”、“数值”四个区域。

图1 数据透视统计工作原理示意图

图2 数据透视统计工作界面图

通过将“初始”、“去向”和“导线规格”设置为“行标签”，同时将“导线规格”设置为“数值”，如图3所示，设置在“数值”框内的数据可以进行运算，运算类型有：求和、计数、平均值。最大值、最小值、乘积、数值计数等方式，选择“计数”方式，如图4所示，通过该设置方式，可自动生成如表3所示的具有“初始”、“去向”、“导线规格”、“导线数量”等下料所需要的关键信息。

图3 数据透视统计数据添加操作

图4 数据透视统计值字段运算

表3 数据透视自动生成导线根数信息

该方法的优点是快速准确、操作简便，使用过程中需要注意：

a.输入文件必须规范，内容严格按照标题存放，在使用数据透视统计方法之前，必须检查文件的规范性。

b.对于值字段的运算要注意，系统有一个默认运算，在没有人为选择任何运算时，也会输出结果，所以必须检查数据透视方法统计出的结果。

c.在统计下料信息时，对于双绞线或多绞线，统计出的数量需要除以绞线的倍数，例如，三绞线出现了六次，所以需要将统计的结果除以三，该功能可以通过在数据透视表中插入函数实现。例如，对于双绞线，导线根数=数量/2，对于三绞线，导线根数=数量/3。

数据透视统计方法，快速准确，操作简便，适用于下料数量统计。

4 导线长度自动统计

导线长度包括设计长度和下料长度两个部分，设计长度由设计文件明确给定，下料长度需要通过计算得出，用于计算导线下料长度的公式为：

L下=aL各+L连

式中：L下——导线计算下料长度；a——绞线系数；L各——图纸规定尺寸；L连——电连接器的伸进量及修剪量；a取值如下：电缆长度≤3m，aL各按（L各+150mm）计算，电缆长度＞3m，a取1.05；L连根据连接器大小，电缆两端一般取300mm。

图5 函数自动计算下料长度过程

根据以上公式，将公式的计算方法以函数的方式输入表格，函数如下： G2=IF(F2 ＞3000,1.05*F2+300,F2+450)，对下料表中的数据进行取整计算，使用函数：H2=ROUNDUP(G2,-2)。

如图5所示，自动计算下料长度结果如图5中G列所示，使用取整函数后，下料长度如图5中H 列所示，下料长度2950 变为3000，5025 变为5000，便于人工下料。

5 结束语

本文阐述了在自动化设计模式下，生产大型复杂航天器电缆网时，导线下料统计困难的问题，研究了导线下料统计方法。导线下料统计分为导线数量统计和导线长度统计两个方面。

为实现导线数量自动统计，先后研究了宏编程自动统计法、数据透视自动统计法，分析了两种导线数量自动统计方法的优缺点。宏编程方法的优点是效率高、质量高，缺点是操作复杂、不易推广；数据透视统计方法的优点是操作简单、效率高、质量高，适用于复杂航天器电缆网导线下料统计。

导线长度统计同时运用If 函数和roundup 函数，实现下料长度自动生成。

通过数据透视自动统计导线数量，同时结合函数自动计算导线长度，实现了导线下料信息的自动统计，极大提高了大型复杂航天器电缆网导线下料统计的质量与效率。