汽车线束设计软件及中线CAD应用简介

汽车线束发展介绍

汽车线束与汽车同步诞生的，早期的汽车结构简单，机械控制占主导地位，在很长的一段时期内，人们更着重汽车机械性能方面的研究，汽车线束仅作为整车的一个部件，没有得到重视，对其技术质量的评价也只是电路的导通与否，汽车线束的加工工艺为手工的铰接、焊接、栓接等工艺，连接器、端子等线束零件的可靠性较差。

20世纪80年代初，随着机械制造业的发展，拉动了压接工艺的进步和成熟，尤其是全自动压接机的问世，使汽车线束的制造技术产生了质和量的飞跃，汽车线束的单线抗拉强度提高，机械性能趋于稳定，压接点的电压降可得到有效控制，信号在传输过程中的损耗降低，整车的可靠性成倍提高，同时汽车线束的功能由单一的供电回路扩大到信号传递。

进入90年代后，除原有汽车功能外，相继出现了安全气囊系统、刹车防抱死系统、中控锁电动门窗系统、防盗系统、电动座椅系统以及汽车音响系统和汽车导航系统等；电气系统的增加直接导致了终端电器的增加，终端电器的增加导致了回路的剧增，使得线束、连接器、继电器、传感器等不可避免地增加，最终，汽车线束的重量和体积逼近了汽车的承受范围。

在中国汽车高速增长的驱动下，尤其是自主品牌汽车如吉利、长安、长城、比亚迪、奇瑞等的快速崛起，中国汽车线束行业也是风云乍起，线束企业数量和规模得到迅猛的发展，形成了近千家汽车一级、二级线束配套企业，年产值近千亿人民币的庞大市场。汽车线束是连接各个电子设备、电器的重要元件，负责整车信号传递和电能传输，是汽车内部的神经和脉络，在汽车内部发挥着十分重要的作用。据中国线束研究报告数据，线束规模2017年达到969.7亿。

线束软件的应用

随着汽车功能的增加和信息技术的普及，对汽车线束的设计与制造带来了较大的挑战。最初期的纯手工线束图纸绘制和简单的利用AutoCAD类计算机辅助制图软件进行辅助设计，已不能满足线束设计与制造的要求和效率，中国除上千家线束企业外，有约200家主机厂、造车新势力和汽车设计公司，都有自己的线束设计能力。就其研发能力而言，合资企业一般有自己的线束开发软件，自主企业采取合作或购买现有的设计软件，目前，国内外主机厂和大多数的线束制造企业已普遍使用专业的线束设计（CAD）与线束工艺软件（CAPP）进行线束的开发设计与制造生产。

1.国外线束软件介绍

早在20世纪90年代，国外很多主机厂与线束厂就全面采用了先进的电气化设计平台，使用专业软件进行线束开发与生产，在2D方面，主要应用的软件有CHS、E3、Eb、vesys等，在3D方面有CATIA，UG、Pro/e等，这些软件的应用，使得工程设计水平和研制效率得到了巨大的提高，同时也降低了相应的成本。这类软件优点是经过长时间的积累、发展与优化，在应用方面已经比较成熟稳定，同时，不同软件之间有接口对接功能，能完成数据通信。比如CHS提供与CATIA的对接服务，CHS完成的原理和线束能自动抽取信息，完成线束图纸。这类软件的缺点是对数据库的依赖极高、功能模块繁杂，且相互制约，对应用软件的技术团队人员数量和能力要求都比较高，导致开发成本很高。

2.国内线束软件介绍

国内汽车厂在电气化系统设计应用方面起步较晚，设计模式从2000年以前的手工图版+丁字尺绘图；到2000年左右开始使用AutoCAD绘制原理图、二维线束图、二维装配图；到2003年以后使用CHS、E3、CATIA、UG等平台软件。但受设计思想与相应人才等方面的制约，大部分企业仅能对平台或软件的个别模块功能熟练应用，无法发挥平台和软件的整体优势；另外，国外的线束软件价格较高，动辄十几、几十万一个点，很多中小企业无法承受，种种原因，使得我国的汽车线束设计开发及生产制造在很长一段时间内处于较低水平。

国外线束软件在国内又“水土不服”，国内传统的汽车线束设计手段又无法满足汽车线束行业的发展，基于这些情况，20年代初期开始，国内部分主机厂及线束厂开始向软件公司定制适应我国汽车线束设计及制造的软件，但最终因为懂线束的不懂软件，懂软件的不懂线束；加之线束和设计软件开发费用较低，开发难度较大，真正有实力的软件企业不愿参与，使得定制开发的软件质量参差不齐；目前，产品能被市场认可并以开发线束软件为主业的线束软件公司所剩无几，仅有陕西西安的中线软件、河南郑州的泽泰软件、北京洛中的Joydrive Harness等少数几家线束软件企业坚持了下来。

3.国内线束软件的特点

国内线束软件大都是在CAD类（AutoCAD、中望CAD等）软件基础上开发的，在初期，软件功能仅侧重于二维图纸快速绘制和工艺数据输出，主要客户群体为中小型商用汽车厂和大中小型线束厂，经过十几年的发展，产品在功能和市场定位上形成了各自的特点，功能特点如下图所示：

公司名称快速绘图图纸转换工艺数据 工装板 原理图 3D转2D网络数据库中线 支持 支持 支持 支持 支持 支持 支持洛中 支持 不支持 支持 不支持 支持 支持 支持泽泰 支持 不支持 支持 支持 不支持 不支持 不支持

客户分类如下图所示：

公司名称 平台依赖 定制支持 客户主体 市场占有率中线 AutoCAD、中望CAD 支持主机厂、合资线束厂、国内大中型线束厂60%左右洛中 AutoCAD 支持 国防军工企业 5%左右泽泰AutoCAD、中望CAD、浩辰CAD支持 中小型商用车及线束厂 20%左右

中线CAD应用简介

西安中线软件技术有限公司是一家以提升线束的设计与制造效率为出发点，在线束研发、设计与生产企业的数字化转型和智能化发展方向耕耘多年的公司,先后推出了中线CAD、中线数据库、中线万库、线束分装系统等产品，目前有多名高级编程师，位于线束设计软件行业第一梯队。在国产线束软件中，中线CAD的应用最为广泛，中线CAD是西安中线软件技术有限公司的核心产品。

中线CAD获得过多项国家发明专利，如：一种基于CAD平台的全尺寸线束工装板图生成方法，发明专利号：ZL 2016 1 1219587 0；一种基于CAD平台的对电子产品的线束的处理方法，发明专利号：ZL 2012 1 0551226.1。其主要功能是提升线束在设计开发、生产制造等环节的效率和准确率。

中线软件的业务流程及功能模块如下图所示：

中线CAD的客户群体主要以大中型线束厂和主机厂为主，如以藤仓、住友为首的日资企业，以悠进电装、海阳三贤为首的韩资企业，以安费诺金事达电子系统有限公司为首的美资企业，以中车、奇瑞、长春灯泡、保定曼德、河南天海、金亭、双飞、得润、立讯为首的本土企业，以津地本为首的家电线束企业等都在使用中线CAD。

1.在线束设计方面的应用

中线CAD在线束设计方面的应用主要集中在原理图绘制、三维数模转二维图纸、多配置设置和二维线束图纸绘制方面，如下图所示：

在原理图绘制方面，通过万能电器属性块定义功能和数据库电器模块参数化的管理，可快速定义电器及引脚属性，通过自动连线功能，可对电气系统关联匹配的引脚进行快速连线，完成原理图纸的快速、标准绘制，同时也可以将参数化的原理图回路信息和pin脚定义一键迁移到线束二维图中，并形成相互校对的闭环设计。

在三维数模转二维图纸方面，用户在CATIA中将线束3D数模按要求绘制好以后，一键可在CAD中展开二维线束布局分支图，再通过分支调整、匹配连接器和扎带、卡扣等定位件后，一条完整的线束二维图纸基本就完成了。三维数模转数据与2D图纸数据100%匹配。

在多配置设置方面，通过多配置工具，能便捷地对多配置及分配置进行增删改查，高效地完成多配置图纸绘制、修改、查看，分配置图纸生成、输出，多配置与分配置双向更新等功能。

二维线束图纸绘制方面，结合中线连接器数据库，可快速地完成连接器插入，回路插入、分支绘制等功能，绘制完成后，还可对回路进行错误检查。

总之，在设计阶段应用中线CAD，可更加高效、标准地完成图纸绘制。

2.中线CAD在线束制造方面的应用

中线CAD在线束制造方面的应用主要集中在各种工艺数据和看板的快速输出，如下图所示：

通过中线CAD，可快速、准确地导出物料BOM表，裁线工艺卡、接线表、短路工艺卡、打卡图、预装图等线束生产所需工艺数据表格与图纸；在工装板图纸辅助绘制方面，通过中线CAD，可快速生成1：1工装板图纸，并可在工装板上迁移显示护套名称、护套图形、护套图片和护套电线回路，自动生成治具、公差带、包扎方式等内容，工装板图纸上的线束分支角度，治具（钢叉）位置、护套位置等可以方便灵活地进行位置、角度调节，从而生成符合最优化生产的工装板。

线束软件的前景及发展方向

软件的发展总体上是市场驱动型，行业的特性和发展决定了软件的方向。随着汽车市场的竞争加剧和消费者对汽车消费的个性化需求凸显，车企开发周期将进一步缩短，数十个甚至上百个配置的多配置车型将会出现，车企的降本压力、时间压力等都会传导给线束设计和生产，这些都会给线束开发与生产带来巨大的挑战，同时也是线束软件发展的方向。

因目前线束行业的生产是劳动密集型，且短时间内不会有大的变化，为应对行业发展和变革，只能在设计端和生产前端压缩时间和人员。在设计方面，就要求线束软件功能上更加智能，如原理绘制阶段的自动连线、电器系统属性快速定义等；在协作上更加简单，如在原理开发、三维布局、线束二维图之间能无缝连接，使设计、变更能快速自动联动，多平台协作、多团队协作能更加简单高效，和采购、产线的ERP及MES系统高效互动，最终发展成一个集原理设计、二维三维图设计、工艺设计，无缝链接生产、采购的强大平台支撑。