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[摘 要]本文对城轨车辆布线工艺进行了研究与分析，并针对传统布线方法的问题，基于精益生产的理念，提出了城轨车辆预布线工艺设计方案。
[关键词]精益生产 城轨车辆 布线研究 预布线工艺 设计
中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0036-01
1.项目背景
1.1 传统城轨车辆布线工艺步骤和缺点
1.1.1 传统城轨车辆布线工艺步骤
（1）按测算的长度并留有一定余量进行下线；
（2）将下好的导线简单绑扎成束上车或散线直接上车；
（3）将上车的导线在车内按线槽或穿管分类放线并敷设；
（4）将线槽和穿管端部伸出的导线按终端设备的接线位置确定留线长度，剪掉多余导线，并进行捆扎和防护；
（5）将这些导线压上端子或连接器，连接在终端元件上。
1.1.2 传统布线工艺的缺点
（1）由于导线上车后，在车内要进行放线、分线、布线、压接端子或连接器等工作，占用了大量的车辆总装时间；
（2）由于车上和车下布满了各种部件，导致布线时障碍多，易出现刮伤导线绝缘层、碰坏插头、线号丢失等影响作业质量和效率的不良现象；
（3）由于下线长度无法准确确定，所以一般工艺预留线长度为柜子内为3m，各电气设备为1m，制作成本较高。
1.2 本文研究内容
通过对城轨车辆布线工艺的研究，对其进行细化、分解，将下线与布线部分工序合并，进行图样式下线与预布线设计，在导线上车前就将导线按走线路径成束制作（而不是一根一根敷设），并将大部分连接器和端子在车下压接安装好，然后整体线束一起吊装上车捆扎固定。加快城轨车辆总组装的速度，提升作业效率。同时在车外预布线时，场地平整宽松，材料放置、工具安排、工装仪器配置都可最大限度的满足布线需要，为提高劳动效率和布线质量创造了良好的作业环境。且图样式预布线位置精确，通过优化下线表使线缆制作成本降低。
2.城轨车辆布线工艺原则的研究
2.1 城轨车辆导线截面的选择
导线截面面积的选择应考虑以下几个因素：（1）导线电缆的允许载流量；（2）导线允许的最高工作温度；（3）导线的允许短路电流；（4）电路的电压损失。
通过对导线通电后的温度变化测试，可以验证选型是否合理，通常按经验载流量取3--5A/mm2。
2.2 城轨车辆布线电磁兼容性解决措施
电缆易受电磁干扰，同样它也可能成为干扰源。在城轨车辆中1500V高压回路电缆、电机电缆、制动电阻电缆和辅助逆变器电缆易产生干扰，而MVB电缆、PIS和ATC信号电缆容易受到干扰，1IOV控制电缆既可能受干扰又可能成为干扰源。
在城轨车辆布线中应该遵循以下原则：（1）在城轨车辆布线电缆敷设时，所有的电缆均应按电磁兼容性进行电缆类别分类，根据《EN50343-2003铁路应用一机车车辆布线规则》城轨车辆上电缆可分为A、B、C三类。（2）属于各个不同电缆种类的电缆应分开放置，并必须保持最小间距。
（3）输出线和回流线相邻铺设，特别是电源电缆（电机电缆等）。（4）电缆应尽可能靠近车辆地板放置（封闭的金属电缆管、金属管道等采用导线连接到车辆地板），以利用其产生的衰减。（5）在各电缆种类的最小间距不能保持的情况下，有必要采用管道、封闭的金属板、管件等达到分开的目的。
（6）C类电缆应总是被屏蔽。
3.城轨车辆布线工艺的设计
常规布线时，车上线槽布线需六人三个生产节拍完成（总装按每三小时为一生产节拍），是总装生产线的瓶颈工序之一。为实现均衡生产，为减轻总装生产线的压力，保证下工序的按时开工，对车上线槽布线进行工艺改进。
3.1 城轨车辆布线组成
城轨车辆车上布线主要为6mm2以下导线，有AC380V、AC220V、DCllOV、DC24V等电源线、控制线及部分低压信号线、网络线等，布线设计方式为根据具体车型结构特点，采用内绝缘材料线槽及线管保护固定，按照交直流、强弱电分开布要求置。
3.2 城轨车辆预布线工艺设计
基于精益生产的理念，对城轨车辆车上布线提出了图样式预布线工艺，即采用与实物比例为1：1的线束图样（实际设备定位）进行预布线的工艺方法。
3.2.1 布线工艺整合与优化，
消除下线与布线的中间重复工序，消除劳动浪费，将在车内的布线、压接端子和连接器的工作转移到车下。
3.2.2 预布线工装设计
（1）预布线工作台的设计
按照城轨车辆布线结构的特点设计并制作预布线工作平台，该工作台可实现在TC、MP以及M车中快速切换，工作台分别由细工木板台面、铝合金立柱用螺栓组装而成，所有部件的连接没有采用焊接工艺，这样既保证工作台面的平滑避免损伤线缆，又使得整个工作台比较美观。并选用美国泛达（Panduit）的BR2-1.3-X线缆固定卡进行线缆固定。
（3）预布线图样的设计
为使图样式布线更加准确，以电器件为中心，并辅以该设备的始末端，线缆的长度由相邻图样的距离来决定。图样表格中包含了该电器件所需导线的线号、线型及去向，并在表格中对线号的颜色进行了标记以区分低压、高压及信号线。将塑封的图样依照图纸量出各个电器件的具体位置1：1定位。
3.2.3 编制预布线表
将下线表按照布线路径进行更改，并在下线时将同一路径的线束捆扎成一捆，不同长度的在线束两端做好标记，用以配线时位置区分。由于图样式下线位置精确，减少线缆浪费，控制线缆工艺预留量为0.5m/端。
3.3 实施效果
从大连地铁1、2号线车辆第3列生产开始，实施车上线槽预布线工艺改进，提高车上工作效率30%，减轻总装生产线的压力。在工装上完成线束预布后，在车内只需将线束整体上车并按工艺要求固定即可，布线工作1天就可以完成，且将下线布线部分工步合并，从而实现均衡生产。
4.结论
本文对城轨车辆布线工艺进行研究与改进，配置了相关工装、设备，形成了一套车下下线、布线、配线，成束上车的成熟工艺，工艺流程清晰完整，质量控制科学、合理。
上述方法和规范都有利于解决城轨车辆布线过程中所遇到的节约原材料、提高工作效率、改进产品质量等问题。尤其是预布线工艺的新颖独特性，不但具有重要的理论意义，同时对其它工序及其它行业都具有一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 李华祥.预布线技术在和谐型电力机车中的应用.铁道机车车辆，2008，28（1）：9-11.1.
[2] TB/T 1507--1993.机车电气设备布线规则.
[关键词]精益生产 城轨车辆 布线研究 预布线工艺 设计
中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0036-01
1.项目背景
1.1 传统城轨车辆布线工艺步骤和缺点
1.1.1 传统城轨车辆布线工艺步骤
（1）按测算的长度并留有一定余量进行下线；
（2）将下好的导线简单绑扎成束上车或散线直接上车；
（3）将上车的导线在车内按线槽或穿管分类放线并敷设；
（4）将线槽和穿管端部伸出的导线按终端设备的接线位置确定留线长度，剪掉多余导线，并进行捆扎和防护；
（5）将这些导线压上端子或连接器，连接在终端元件上。
1.1.2 传统布线工艺的缺点
（1）由于导线上车后，在车内要进行放线、分线、布线、压接端子或连接器等工作，占用了大量的车辆总装时间；
（2）由于车上和车下布满了各种部件，导致布线时障碍多，易出现刮伤导线绝缘层、碰坏插头、线号丢失等影响作业质量和效率的不良现象；
（3）由于下线长度无法准确确定，所以一般工艺预留线长度为柜子内为3m，各电气设备为1m，制作成本较高。
1.2 本文研究内容
通过对城轨车辆布线工艺的研究，对其进行细化、分解，将下线与布线部分工序合并，进行图样式下线与预布线设计，在导线上车前就将导线按走线路径成束制作（而不是一根一根敷设），并将大部分连接器和端子在车下压接安装好，然后整体线束一起吊装上车捆扎固定。加快城轨车辆总组装的速度，提升作业效率。同时在车外预布线时，场地平整宽松，材料放置、工具安排、工装仪器配置都可最大限度的满足布线需要，为提高劳动效率和布线质量创造了良好的作业环境。且图样式预布线位置精确，通过优化下线表使线缆制作成本降低。
2.城轨车辆布线工艺原则的研究
2.1 城轨车辆导线截面的选择
导线截面面积的选择应考虑以下几个因素：（1）导线电缆的允许载流量；（2）导线允许的最高工作温度；（3）导线的允许短路电流；（4）电路的电压损失。
通过对导线通电后的温度变化测试，可以验证选型是否合理，通常按经验载流量取3--5A/mm2。
2.2 城轨车辆布线电磁兼容性解决措施
电缆易受电磁干扰，同样它也可能成为干扰源。在城轨车辆中1500V高压回路电缆、电机电缆、制动电阻电缆和辅助逆变器电缆易产生干扰，而MVB电缆、PIS和ATC信号电缆容易受到干扰，1IOV控制电缆既可能受干扰又可能成为干扰源。
在城轨车辆布线中应该遵循以下原则：（1）在城轨车辆布线电缆敷设时，所有的电缆均应按电磁兼容性进行电缆类别分类，根据《EN50343-2003铁路应用一机车车辆布线规则》城轨车辆上电缆可分为A、B、C三类。（2）属于各个不同电缆种类的电缆应分开放置，并必须保持最小间距。
（3）输出线和回流线相邻铺设，特别是电源电缆（电机电缆等）。（4）电缆应尽可能靠近车辆地板放置（封闭的金属电缆管、金属管道等采用导线连接到车辆地板），以利用其产生的衰减。（5）在各电缆种类的最小间距不能保持的情况下，有必要采用管道、封闭的金属板、管件等达到分开的目的。
（6）C类电缆应总是被屏蔽。
3.城轨车辆布线工艺的设计
常规布线时，车上线槽布线需六人三个生产节拍完成（总装按每三小时为一生产节拍），是总装生产线的瓶颈工序之一。为实现均衡生产，为减轻总装生产线的压力，保证下工序的按时开工，对车上线槽布线进行工艺改进。
3.1 城轨车辆布线组成
城轨车辆车上布线主要为6mm2以下导线，有AC380V、AC220V、DCllOV、DC24V等电源线、控制线及部分低压信号线、网络线等，布线设计方式为根据具体车型结构特点，采用内绝缘材料线槽及线管保护固定，按照交直流、强弱电分开布要求置。
3.2 城轨车辆预布线工艺设计
基于精益生产的理念，对城轨车辆车上布线提出了图样式预布线工艺，即采用与实物比例为1：1的线束图样（实际设备定位）进行预布线的工艺方法。
3.2.1 布线工艺整合与优化，
消除下线与布线的中间重复工序，消除劳动浪费，将在车内的布线、压接端子和连接器的工作转移到车下。
3.2.2 预布线工装设计
（1）预布线工作台的设计
按照城轨车辆布线结构的特点设计并制作预布线工作平台，该工作台可实现在TC、MP以及M车中快速切换，工作台分别由细工木板台面、铝合金立柱用螺栓组装而成，所有部件的连接没有采用焊接工艺，这样既保证工作台面的平滑避免损伤线缆，又使得整个工作台比较美观。并选用美国泛达（Panduit）的BR2-1.3-X线缆固定卡进行线缆固定。
（3）预布线图样的设计
为使图样式布线更加准确，以电器件为中心，并辅以该设备的始末端，线缆的长度由相邻图样的距离来决定。图样表格中包含了该电器件所需导线的线号、线型及去向，并在表格中对线号的颜色进行了标记以区分低压、高压及信号线。将塑封的图样依照图纸量出各个电器件的具体位置1：1定位。
3.2.3 编制预布线表
将下线表按照布线路径进行更改，并在下线时将同一路径的线束捆扎成一捆，不同长度的在线束两端做好标记，用以配线时位置区分。由于图样式下线位置精确，减少线缆浪费，控制线缆工艺预留量为0.5m/端。
3.3 实施效果
从大连地铁1、2号线车辆第3列生产开始，实施车上线槽预布线工艺改进，提高车上工作效率30%，减轻总装生产线的压力。在工装上完成线束预布后，在车内只需将线束整体上车并按工艺要求固定即可，布线工作1天就可以完成，且将下线布线部分工步合并，从而实现均衡生产。
4.结论
本文对城轨车辆布线工艺进行研究与改进，配置了相关工装、设备，形成了一套车下下线、布线、配线，成束上车的成熟工艺，工艺流程清晰完整，质量控制科学、合理。
上述方法和规范都有利于解决城轨车辆布线过程中所遇到的节约原材料、提高工作效率、改进产品质量等问题。尤其是预布线工艺的新颖独特性，不但具有重要的理论意义，同时对其它工序及其它行业都具有一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 李华祥.预布线技术在和谐型电力机车中的应用.铁道机车车辆，2008，28（1）：9-11.1.
[2] TB/T 1507--1993.机车电气设备布线规则.