自動車のワイヤー ハーネス システムは比較的弱く、損傷しやすい部品です。 車両の開発および使用中に、配線の問題による車両の機能障害が頻繁に発生します。 本稿では、主に自動車の製造工程におけるワイヤーハーネスシステムに起因する故障問題を体系的にまとめ、車両の開発・製造工程におけるワイヤーハーネスの故障モードを効果的に制御するPDCAスキームに基づいた改善策を提案します。
自動車の回路数や消費電力の大幅な増加に伴い、限られた車内スペースに多数の車両用ワイヤーハーネスをいかに効率的かつ合理的に配置するかが自動車製造業界の課題となっている。 本稿は自動車生産におけるワイヤーハーネスの故障問題を要約・整理し、改善案を提案するものであり、自動車ワイヤーハーネスの設計・レイアウトにおいて一定の指針的役割を果たしている。
1 自動車用ワイヤーハーネスのレイアウトと故障モード
1.1 自動車用ワイヤーハーネスのレイアウト
車両の安全性、インテリジェンス、快適性の発展に伴い、センサー、カメラ、ECUが一定のスペースを占有するため、ワイヤーハーネスのレイアウトスペースはますます狭くなってきています。 同時に、機能の増加は配線の数と体積も増加し続けることを意味します。 車両の組み立てと分解、輸送の利便性により、ワイヤー ハーネスに対する要求も高まります。
図1にある車種のワイヤーハーネス配線図を示します。 輸送と組立を容易にするために、車両用ワイヤーハーネス全体が 10 個の部分に切断されています。
1.2 自動車用ワイヤーハーネスの故障モード
ワイヤーハーネスは車両の比較的弱い部分です。 製造中、組み立て中、またはその後の使用中に、簡単に損傷したり故障したりします。 ワイヤーハーネスの製造、輸送、車両組立、その後の使用などのさまざまな側面からワイヤーハーネスの故障モードを整理し、代表的な問題を分析します。
1.2.1 ワイヤーハーネスの製造不良
自動車用ワイヤーハーネスは、主にワイヤー、端子、コネクタ、ラッパー、ステープル、ワイヤートラフブラケットで構成されています。 不規則な部品の構成により、ワイヤー ハーネスの製造は自動化が低く、労働集約的な産業となっています。
多くの手作業がワイヤー ハーネスの標準化に影響を与えるため、ワイヤー ハーネスの製造プロセス中の故障は偶発的で制御不能な故障モードとなります。 表 1 は、製造プロセス中の自動車用ワイヤー ハーネスの最も一般的な故障モードを示しています。 ワイヤーハーネスの製造品質は、機械設備の適切な仕様とパラメーターの設定、標準化された手動操作と比較パネルの確立、最後にワイヤーハーネスの抜き取り検査と総合検査を実施して、製造品質を確保するなど、製造のあらゆる側面で確保する必要があります。ワイヤーハーネス。
1.2.2 ワイヤーハーネスアセンブリの故障
実車のワイヤーハーネスのレイアウトは、車両の組立工程に基づいて複数の部品に分割され、組立性とメンテナンス性が向上します。 しかし同時に、ワイヤーハーネスのインターフェースや位置決め部品の増加は、故障の確率が高まることを意味します。 ワイヤーハーネスの組立信頼性向上を目的として、車両の組立工程で発生した故障事例を分類してまとめたものです。
ワイヤーハーネスの組立は、最終組立内部ステーションから最終組立ステーションまでほぼ継続します。 スパンは非常に大きく、接触領域が多数あります。 故障モードと症状を組み合わせると、固定故障 (40%)、機能故障 (20%)、表面故障 (20%)、その他の故障モード (20%) に大別できます。
1) 固定不良とは、ワイヤーハーネス自体の位置決め部分が固定穴や紐の部分で脱落することです。 このタイプの故障は、車両全体の機能や使用には影響しません。
2) 機能故障は比較的深刻な故障モードであり、車両全体の特定の機能が失われ、車両とドライバーの安全に重大な影響を及ぼします。
3) 表面上の欠陥は、顧客の認識に影響を与える欠陥の一種です。
ワイヤーハーネスはお客様の目につきにくい場所に配置されることが多いです。 しかし、ワイヤーハーネスのサプライヤーのプロセスやスペースなどの要因により、ワイヤーハーネスに取り付けられる部品の組み立てが影響を受け、マッチングや美観上の問題が発生します。 このような問題に対して、初期の設計では、ワイヤーハーネスやコネクタの運動包絡線領域が周囲の部品と接触していないかを考慮する必要があります。
干渉する恐れがありますので、機能を満たしながら美観を高めるために適切な位置に固定点を配置してください。
1.2.3 ワイヤーハーネスの耐久性不良
耐久性故障は、自動車が使用されるにつれて中間リンクに形成される故障モードです。 これは車のライフサイクルに伴ってランダムに発生し、予測できません。 一度失敗すると、そのブランドに対して顧客から大きなクレームが発生することになります。 この種の故障は可動部の外周部で発生することが多く、ワイヤーハーネスがある程度の摩耗に達した後に発生するため、早期発見が困難です。
要約すると、運動包絡領域におけるワイヤーハーネスのレイアウトは厳密に管理される必要があり、ワイヤーハーネスの摩耗については厳格な評価基準に従う必要があります。
2 ワイヤーハーネス設計の信頼性向上への取り組み
ワイヤー ハーネスの設計は継続的な改善と最適化のプロセスであり、そのライフサイクル全体を考慮する必要があります。
車両設計の初期段階では、ワイヤリング ハーネスのレイアウトと動作範囲が十分に考慮され、特定されます。 同時に、ワイヤリング ハーネス コンポーネントの DV/PV テストと組み合わせることで、設計内の弱い部分が継続的に強化されます。 最後に、実車の組み立て段階から販売後の段階まで細心の注意を払います。 同時に発生した問題点を分類・集約し、次期モデルの早期開発にインプットすることで問題の再発を回避し、仮想設計と実車性能の整合性を向上させます。
3 結論
ラインは車両システム内で問題が発生しやすい部品の一種です。 設計およびプロジェクトの初期段階で適切なパイプライン評価を実施することによってのみ、ラインの問題を効果的に制御することができます。 この記事では、特定の車種のワイヤーハーネス自体の準備と車両の組み立てプロセスを組み合わせて、ワイヤーハーネスのさまざまな故障モードと制御方法をまとめます。 同時にワイヤーハーネスPDCAの制御手法を提案する。 後の故障モードと組み合わせて、統合シミュレーションと動的エンベロープ仮想化がワイヤー ハーネス レイアウトの初期段階で実行されます。 この分析により、ワイヤー ハーネス開発の品質が向上し、設計の初期段階でワイヤー ハーネスに関する優れたリファレンスが提供されます。