CN105005277B - 一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要目的在于解决现有轨道车辆电气线束在设计及制作方法上存在的问题和不足，提供一种可以充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，同时兼顾生产需求和材料配套等生产因素影响，优化选型配置形成轨道车辆大线自动下料系统的设计及生产方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种大线下料系统的设计及生产方法，尤其是一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法。
背景技术
随着高速电动车组电气化程度越来越高，无论是从高速动车的主牵引控制方面还是网络通讯方面都对车辆的电气配线提出了更高的要求，在设计方面，对车辆电气施工工艺的研究不仅仅停留在节省配线空间，更主要的是实现车辆的系统功能，提高车辆的安全、可靠、舒适性能，更好地解决车辆与供电线路、车辆与地面信号、车辆内部电气系统及车辆内部电气设备之间电磁兼容性能；在工艺方面，随着电气系统功能的增加，以动车组为例，从200公里8编组每列10800多根配线，到新一代16编组每列30000多根配线，迫切需要采用科学系统的方法规范和提升整个电气配线系统，形成电气配线工艺的信息化、数字化，及工艺装备的机械化、自动化。
由于汽车及航空业的高速发展，国内外电气配线设备相对成熟，在切断、喷印线号、剥线、压接等性能方面均可满足市场要求，并达到较高的水平，在设备的功能及设备稳定性方面，国外设备仍占有优势，但专业的下料设备不适于直接应用于轨道车辆，原因如下：
1)设备的功能齐全，但多适用于规格、线型、长度、线号一致的短线型批量制作。
2)线缆实现定长，下料同时一次完成切断、线号喷印、剥线及压接等作业。
3)考虑研发、生产成本、生产批量、市场需求等问题，多不接受专门研发和定制设备。
4)单一设备作业效率高，但系统效率低。
在轨道交通行业中，很多企业通过与国外同行业公司的合作，在线束模块化生产方面都具有自己的特点和优势，但在自动下料方面，基本停留在小线径、均一长度、长度较短的线束集中下料，或针对单根线缆的自动切断作业，大线下料通常是指22mm2以上线径的线缆的下料作业，下料作业一般是根据配线尺寸表中的线型选择从料架中选择对应线型的线缆，根据工艺图表中要求的长度进行切断后按照配线尺寸表中的线束进行成束存放待进入预组或装车。对于轨道车辆大线径电缆多采用人工拖拉机械辅助等劳动性作业模式，即如下方式：
以往大线径(22mm2—200mm2)电缆下料作业大线下料均采用人工拖动电缆，机械辅助传输，线号色标套装、长度测量、手动切割、机械辅助收集的作业方式，主要是人工作业模式，6—7人配合作业。尽管有机械辅助作业，但人员数量多，生产效率低，而且作业人员劳动强度较大。
通过对国内外同行业和电缆线束生产制造行业作业模式的调研和分析，快速高效切断电缆的设备应用广泛，但缺乏对多品种多规格电缆更换这一造成系统效率低的瓶颈问题进行优化处理。
鉴于公司的实际排产情况，多项目交叉进行，新项目多、生产节奏快，技术变更项多的现象仍比较普遍，这种生产实际就要求电气下料作业如何在短时间内完成项目、车型的转换，如何实现下料作业中电缆的最优化利用以及电线下料作业如何与随后进行的电气配线作业进行实时衔接和高效配台是需要研究和解决的方向。
在各项目执行前期项目更迭期间，技术变更较多，更改频繁，在高节奏的生产实际情况下如何将技术变更数据及时有效的传递到生产线上也是一个需要解决的问题。
由于存在上述缺点，这种轨道交通车辆的电气线束设计及制作方法亟需改进，需要探求一种可以充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，同时兼顾生产需求和材料配套等生产因素影响，优化选型配置形成大线下料系统的设计方法。
发明内容
本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可以综合考虑轨道车辆线束设计特点及线束技术要求，配合自动化生产设备，进行大线下料系统优化设计及生产方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，包括如下步骤：
步骤1，进行轨道车辆线束设计，将线束信息、车辆编排信息、施工作业信息、工艺操作信息整理成图表；
将所有线束设计生产过程中涉及到的信息内容、工艺规划要求统一编写在图表中，图表为统一格式，以图表为载体，将生产需要的工艺信息传递给现场操作的工人以进行下线操作。
步骤2，根据具体车型线束的用料信息，确定下料排工工艺；
步骤3，以图表为信息来源，结合现场的上线、存线量信息以及配料信息，进行上料架的布局规划设计；
步骤4，确定大线下料系统组成，进行大线自动下料设备及与设备相关的其他系统设计；
步骤5，根据步骤2的用料信息、排工工艺，确定配台、运输方法，并进行规划设计；
步骤6，进行大线排料、配台设计。结合整组列车编组信息，针对不同车型部位、不同线型、线径的利用，综合考虑所有要素，进行排料与配台相结合的设计。
步骤7，按照前述设计规划，利用大线自动下料设备进行自动化生产。
图表为整个设计及生产过程中的信息来源，所有的技术参数及工艺信息通过图表来进行传递并得到执行，每一步的设计规划都是为了配合大线自动下料设备的自动化生产来进行，使设计与生产相结合，利用自动化设备，以达到生产的自动化执行，降低人员配置，提高生产效率，同时作为信息载体的图表也可以做为设计传承，在其他产品的线束设计及生产过程中得到有效利用。
进一步的，所述步骤2中的排工工艺包括：按整车进行下料排工、按单车进行下料排工、根据生产计划进行下料排工、按线径或线型进行下料排工。
进一步的，所述步骤3中上料架的布局规划包括上料架位置规划、数量规划、总量规划。
进一步的，所述步骤3中还包括：
步骤31：对现有线辊上的线料进行分析，确定断料、料头信息，进行排料处理设计规划。
对现有线辊上的线料进行分析，进行排料处理设计，可对线辊上线料进行合理利用，节约成本，避免浪费，也有利于后续整个线束生产过程中的排料设计。
进一步的，所述步骤4中还包括：
步骤41：对线束进行工艺细节处理设计。所述工艺细节处理设计包括线束标识的设计与执行以及一些生产、工艺信息的传递执行等。
进一步的，所述大线下料系统采用自动下料生产线作业模式，包括：电缆原材料的配送、线辊的存放、多线型规划取用、线缆信息的流转和传递、电缆自动下料、自动收集、线束成品的配台、存放及运送装车整个备料过程；并完成送料、换辊、断线、测量、剥线、收集作业，形成自动化机械化生产作业模式。
充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，兼顾生产需求和材料配套等生产因素，以更好的实施轨道车辆电气施工工艺过程为规划目的，优化选用电线自动下料系统，可实现自动化、机械化生产，使得整个原材料到线束成品工序的系统效率大幅提升。
进一步的，所述大线下料系统的主设备包括：电缆上料系统、电缆加工系统、电缆收线系统、电缆绑扎系统、线束收集装置和移动平台。可完成电缆的存放，下线、标签打印、收线、捆扎等功能，设备换型方便，操作简单，效率高，可满足多品种的电缆加工需求。
进一步的，所述大线下料系统包括：线辊送料系统、大线自动下料设备、集料装置及成品运输配套设施。
大线下料系统的应用，由人工拉线作业改为自动生产线作业模式，减少人工配置，减少劳动强度，提高工作效率，同时也为今后电线电缆的数字化生产和自动排料奠定技术和装备基础。
进一步的，所述大线下料系统的工艺流程为：原材料配送、拆线辊包装、线辊放置、设备下料、线束存放、待进入下一工序。
进一步的，排料生产的整体流程包括：录入原材料信息建立原料信息表、输入配线尺寸表、按线型及长度进行筛选合并以建立下料信息表、信息比对分析确定下料顺序、输入大线下料设备、下料完成后的标识、线缆成束整理。
综上所述，本发明结合轨道交通车辆的线束设计信息、车辆编排信息、施工作业信息及工艺操作信息，基于大线自动下料设备的应用，通过对轨道车辆电气线路及车辆编组特点进行分析，对大线径电缆(简称：大线)从原材料供货规格、配送、上料、选取、长度测量、切断、收集、标识、绑扎、盘圈、固定、配台、分束、运输等各个环节按形成的技术要求进行系统地规划，形成系统标准的设计及制作流程。图表为整个设计及生产过程中的信息来源，所有的技术参数及工艺信息通过图表来进行传递并得到执行，每一步的设计规划都是为了配合大线自动下料设备的自动化生产来进行，使设计与生产相结合，利用自动化设备，以达到生产的自动化执行，降低人员配置，提高生产效率，同时作为信息载体的图表也可以做为设计传承，在其他产品的线束设计及生产过程中得到有效利用。由于在设计过程中，采用了大线下料系统，即配置了大线自动下料装备，并充分考虑电缆线型种类，线辊应用频次、应用批量大小等因素，使得工艺流程顺畅、降低作业者劳动强度、提高生产效率。对现有线辊上的线料进行分析，进行排料处理设计，可对线辊上线料进行合理利用，节约成本，避免浪费，也有利于后续整个线束生产过程中的排料设计。充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，兼顾生产需求和材料配套等生产因素，以更好的实施轨道车辆电气施工工艺过程为规划目的，优化选用电线自动下料系统，可实现自动化、机械化生产，使得整个原材料到线束成品工序的系统效率大幅提升。大线下料系统的应用，由人工拉线作业改为自动生产线作业模式，减少人工配置，减少劳动强度，提高工作效率，同时也为今后电线电缆的数字化生产和自动排料奠定技术和装备基础。大线下料系统的主设备可完成电缆的存放，下线、标签打印、收线、捆扎等功能，设备换型方便，操作简单，效率高，可满足多品种的电缆加工需求。
附图说明：
图1：大线自动下料生产的基本工艺流程
图2：大线排料流程示意图
具体实施方式
通过对国内外同行业和电缆线束生产制造行业作业模式的调研和分析，快速高效切断电缆的设备应用广泛，但缺乏对多品种多规格电缆更换这一造成系统效率低的瓶颈问题进行优化处理。
本发明主要目的在于解决现有轨道交通车辆的电气线束设计及制作方法存在的问题，提供一种可以充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，同时兼顾生产需求和材料配套等生产因素影响，优化选型配置形成大线下料系统的优化设计及生产方法。
本发明提供的一种轨道车辆电气线束的设计及制作方法，包括以下步骤：
步骤1，进行轨道车辆线束设计，将线束信息、车辆编排信息、施工作业信息、工艺操作信息整理成图表。
为保证生产线设备的使用，将规范统一原材料电缆及供货线辊规格的供货要求、下料要求，结合对轨道车辆电气线路及装置特点、车辆编排特点分析，对大线径电缆(简称：大线)从原材料供货规格、配送、上料、选取、长度测量、切断、收集、标识、绑扎、盘圈、固定、配台、分束、运输等各个环节的各项技术参数进行整理，形成大线技术要求，在进行步骤1时，收集整理相关信息，出具相应的技术要求，连同车辆编排信息、施工作业信息，工艺操作信息，填入统一格式的图表中，图表可以体现工艺设计规划要求，以图表为信息来源和载体，在整个设计及生产过程中，进行信息的传递与执行。
将所有线束设计生产过程中涉及到的信息内容、工艺规划要求统一编写在图表中，图表为统一格式，以图表为载体，将生产需要的工艺信息传递给现场操作的工人以进行下线操作。
图表为整个设计及生产过程中的信息来源，所有的技术参数及工艺信息通过图表来进行传递并得到执行，每一步的设计规划都是为了配合大线自动下料设备的自动化生产来进行，使设计与生产相结合，利用自动化设备，以达到生产的自动化执行，降低人员配置，提高生产效率，同时作为信息载体的图表也可以做为设计传承，在其他产品的线束设计及生产过程中得到有效利用。
步骤2，根据具体车型线束的用料信息，确定下料排工工艺；目前现有的排工工艺包括：按整车进行下料排工、按单车进行下料排工、根据生产计划进行下料排工、按线径或线型进行下料排工。可以根据需要，选择最有效率的工艺方法，可以选择单一的排工工艺，也可以选择两种或两种以上的排工工艺相组合的方式进行排工生产。
步骤3，以图表为信息来源，结合现场的上线、存线量信息以及配料信息，进行上料架的布局规划设计；布局规划包括上料架位置规划、数量规划、总量规划。
根据图表中的信息，可以知道线束的种类和各线束的长度等信息，同时也可以计算出各线径、线型的总量，根据图表中体现并传递的信息，结合现场现有存线量，对需要补充的各线束线量，每个上料架上存放的线束量，上料架在生产现场的合理排布布局进行确认及设计规划，以节省生产时间提高工作效率，在线束生产过程中，除应用到的线束外，需要的配料种类、数量，如何分布在上料架周围以方便生产等内容都需要在步骤3中进行设计规划。
因需要考虑现场存线量信息，因此步骤3中还应包括：
步骤31：对现有线辊上的线料进行分析，确定断料、料头信息，进行排料处理设计规划。
对现有线辊上的线料进行分析，确定进行排料处理设计，对线辊上线料进行合理利用，节约成本，避免浪费，也有利于后续整个线束生产过程中的排料设计。
步骤4，确定大线下料系统组成，进行大线自动下料设备及与设备相关的其他系统设计。
大线下料系统包括：线辊送料系统、大线自动下料设备、集料装置及成品运输配套设施。
大线下料系统的应用，由人工拉线作业改为自动生产线作业模式。大线下料系统完成送料、换辊、断线、测量、剥线、收集作业，形成自动化机械化的生产作业模式，彻底改变了以往人工作业模式，减少人工配置，减少劳动强度，提高工作效率，并为今后电线电缆的数字化生产和自动排料奠定技术和装备基础。
在本实施例中大线下料系统采用自动下料生产线作业模式，包括：电缆原材料的配送、线辊的存放、多线型规划取用、线缆信息的流转和传递、电缆自动下料、自动收集、线束成品的配台、存放及运送装车整个备料过程；并完成送料、换辊、断线、测量、剥线、收集作业，形成自动化机械化生产作业模式。
建立适合工程化应用的动车组电线自动下料系统，除主设备实现自动化、机械化外，规划的侧重点是整个原材料到线束成品工序的系统效率的提升。即以更好地实施轨道车辆电气施工工艺过程为规划目的，从电缆原材料的配送、线辊的存放、多线型高效合理的规划取用、线缆信息(下料、配线、接线等多工序信息)的流转和传递、电缆自动下料、自动收集、线束成品的配台、存放及运送装车整个备料过程。
充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，兼顾生产需求和材料配套等生产因素，以更好的实施轨道车辆电气施工工艺过程为规划目的，优化选用电线自动下料系统，可实现自动化、机械化生产，使得整个原材料到线束成品工序的系统效率大幅提升。
在进行大线下料系统组成设计时，还可以进行如下步骤：
步骤41：对线束进行工艺细节处理设计。所述工艺细节处理设计包括线束标识的设计及执行以及一些生产、工艺信息的传递执行等。
步骤5，以图表信息为来源，结合排工工艺、布局规划及大线下料系统组成，确定配台、运输方法，并进行规划设计。
在实际生产中总结得出，确写上运输方法的最佳方式是按配台设计确认。
步骤6，进行大线排料、配台设计。结合整组列车编组信息，针对不同车型部位、不同线型、线径的利用，综合考虑所有要素，进行排料与配台相结合的设计。
在本发明中排料生产的整体工艺流程包括：录入原材料信息建立原料信息表、输入配线尺寸表、按线型及长度进行筛选合并以建立下料信息表、信息比对分析确定下料顺序、输入大线下料设备、下料完成后的标识、线缆成束整理。
此步骤中进行的排料设计与步骤3中的排料设计略有区别，步骤3是针对生产现场现有上料架或线辊上原材料电缆的合理利用而进行排料设计规划，以确认线架的最架布局，而步骤6是针对整个生产过程中，针对整个系统、整个车辆编组、车型部位而使用不同线型、线径的所有原材料电缆而进行的与配台相结合的排料设计规划，这时需要考虑所有要素与配台的相结合。
步骤7，按照前述设计规划，利用大线自动下料设备进行自动化生产。
建立适合工程化应用的动车组电线自动下料系统，除主设备实现自动化、机械化外，重点是使整个原材料到线束成品工序的系统效率得到大幅提升。即以更好地实施轨道车辆电气设计及施工工艺过程为规划目的，从电缆原材料的配送、线辊的存放、多线型高效合理的规划取用、线缆信息(下料、配线、接线等多工序信息)的流转和传递、电缆自动下料、自动收集、线束成品的配台、存放及运送装车整个备料过程。
电线下料在产品制造工艺流程中属地面预组工序，其生产组织与整车制造节拍式拉动生产不同，电线下料作业主要根据生产计划进行，因此在本实施例中，采用看板管理，主要以原材料电缆和线束成品的运送和流转为主。
如图1所示，为大线自动下料生产的基本工艺流程，在大线自动下料生产过程中，每种原材料电缆在线辊存放架上设置物料标识及线型卡片，待存放架上线辊余量不足时，统一收集，每两天一次收取物料的信息，物流中心负责按实际作业需求2天送1次料，在物流缓冲区拆除线辊的外包装后，利用叉车将线辊送到作业区的上料架，做好上线生产的前期准备，按照自动下料生产指示，进行下料生产，完成后形成的符合设计要求的线束存入成品区暂存，待进入下一工序，如进入车下线槽预组区进行线束的安装。
为统筹考虑生产线的生产效率，解决多线型线辊的放置和更换存在的瓶颈问题，采用固定式线辊存放架和移动式主机平台形式，线辊存放架的布局可根据用户实际的工位数量来决定上料架的布局。根据生产需求及生产能力，在本实施例中，规划使用线轴工位数量为30个左右，采用普通行架设计。
物流根据实际作业情况以及具体的生产计划安排，对照收集到的物料信息，对现场的原材料线缆进行初步估算，根据估算结果，做具体的送料安排，具体物料初步估算如表1：
表1物料初步估算线型示例
物流配送的原材料线缆在物流缓冲区进行包装拆除后，通过叉车送往线辊存放架，做好下线生产准备，按本方明提供的设计方法规划后，按艺流程进行生产操作，完成大线自动下线生产，成品线束进入车下线槽预组区，进行线束的安装。
大线自动下料生产线包括线辊送料系统(运输设备及工装)、大线自动下料设备(主设备及线辊存放架即上料架)、集料装置及成品运输等配套设施，其中：
线辊送料系统包括电缆原材料线辊运输设备及辅助工艺器具，具体如下：
线辊运输设备，电缆原材料线辊运输及放置采用叉车来进行，关于叉车要求：
1)叉车提升吨位：1.8吨
2)叉车提升高度：工作高度3.6m，最大高度4.2m；
3)技术规格：1.8吨前移式电力叉车。
4)最大工作回转范围为：小于3m。
辅助工艺器具包括为防止线辊的运输和放置过程中发生脱落，随设备配置叉车专用摄像头及专用的带线辊限位的线辊托盘。
大线自动下料主设备是根据南车四方股份有限公司轨道车辆线束生产工艺系统要求而定制的专用系统及设备，系统由软件和硬件设备共同组成。大线自动下料主设备由：电缆上料系统,电缆加工系统,电缆收线系统,电缆绑扎系统,线束收集装置和移动平台组成。可完成电缆的存放，下线，标签打印，收线，捆扎等功能。设备换型方便，操作简单，效率高，可满足多品种的电缆加工需求。
大线下料系统主设备可以通过1个作业人员的操作，自动完成线径在10mm2—240mm2规定范围内，规定任务量(如3辆/天)的轨道车辆用电缆的自动放线(含换辊、收线)、长度测量、打印线号标记、电缆切剥、打卷收集、分类存放等基本作业内容。
对于上料架的布局采用人性化设计方案，根据实际的工位数量来确定上料架的布局。此种设计把多工位线辊架、移动平台、喷码装置及收线系统整合在一起，使得线缆的前加工和后加工实现一体化。
切线装置采用液压切线装置，切线装置有多种配套刀具，可完成精确的切、剥要求。剥线刀采用台阶刀型设计，刀具台阶压附在线缆绝缘层外表，仅刀刃部分切入绝缘层，保证不会伤及线缆导体及屏蔽层。在提供常用的电机驱动方式外，还设置切线刀具液压驱动选配装置，尤其对于150mm2以上的大线切割，采用实心刀体设计，可完成可靠和高效的切割。
在进行工艺细节处理过程中，对于已完成的线束进行标识处理时，采用专业的喷码系统，可实现双头双色打印。系统中配置了白色和黑色喷墨，对于各类常用线缆外皮颜色，具有最好的对比度效果。采用专业喷码系统好处在于，喷墨打印端在剥线操作环节之后，不会产生以前常见的首段线缆的浪费现象。两个打印头可同时以双色打印于线缆两侧，起到了扩大标识信息量和标识信息备份的作用。
自动下料设备采用全自动控制系统，只需要在首次系统设定时，定义每个线辊的线缆型号，并储存在控制系统中，便可在以后的生产中自动准确的寻找线辊位置。(当线辊定义位置发生变化时，需要更改控制系统中设置。)
关于动力放线系统及送线调直装置，线辊工位架端采用电机动力装置，通过类似汽车轮胎的动力传递方式，带动线盘外延转动。对于用户在实际生产时经常遇到的线盘外延形状不标准的情况，给予了充分的考虑，并可完全适应国内的线盘生产质量。
收线装置采用可调节内部电缆卷曲半径，可调节电缆卷曲水平来调节电缆卷的高度，固定的电缆卷的形状，自动卷曲臂的回缩和保护罩开启。另外，自带小车轮可以自如移动。
大线自动下料的主设备使用工业计算机自动控制系统，全微机控制，人机界面，操作方便，全部加工工序由工业计算机集中控制联机操作。整条生产线配置专项设计软件系统、送线/换辊/收线系统、线号及线束标识打印系统、切线剥线系统和收集存储系统组成加工生产线，要求电气、机械安全防护性良好，可靠性高，易操作、易维护。
由于将技术变更数据及时有效的传递到生产线上也是一个需要解决的问题，因此如何进行有效排线，也是本发明中重要的设计步骤，研发人员结合电线下料及电气配线工序的特点，基于大线自动下料设备的应用，研究通过数据处理技术实现大线排料技术和线缆余料的最佳利用，利用数据库分析和共享技术实现工艺设计和技术数据与大线下料设备之间的远程传输和控制，进一步提升大线下料中线缆的利用率，降低制造成本，同时通过技术变更的实时控制提高下料的准确性。
在实际生产中，大线径线缆供料全部为整体线辊供料，每辊内线缆的长度和断头数量均不相同，这给下料作业中造成了以下问题：
1.因无法准确预估线辊内线缆的余料数量及断头的位置，在下料中造成断头位于某根正在下料的线缆中间，无法完成该根线缆的下料作业；
2.频繁的人为选择线辊或更换断头线缆造成待工；
3.为避免出现上述问题造成下料中余料过多形成原材料的浪费。
为解决上述问题，一般需要对同一线束内不同线径的线缆，在电线下料作业中存在多种型号线缆频繁更换；同一线槽内，同一车型中所用的同种规格线缆存在多种长度，需频繁调整下料长度。
根据本发明提供的设计方法，配合数据库，可以根据大线线缆的供料现状、在用的配线尺寸表的实际情况、排工工艺以及目前作业人员的作业方式，在尽量不改变现有工艺设计思路和工艺设计习惯以及作业方式的前提下基于大线自动下料设备来实现大线排料的应用，整体排料工艺实施方案流程示意如图2所示：通过手工输入或是扫码的方式录入原材料信息，建立原料信息表，按线型及长度对输入的配线尺寸表中的信息进行筛选合并以建立下料信息表，将两原料信息表中的相关数据进行对分析确定下料顺序，结合已设计规划好的并输入的大线下料设备进行排料生产，下料完成后对线束进行有效标识、线缆成束整理，完成线束的生产并流转进行入一工序录入原材料信息时，可通过手工录入或是扫码的方式实现，对于规范物料，建议采用扫码方式录入原材料信息，。
大线供货全部为线辊，虽受线缆原材料加工和成辊方式的影响每辊内线缆的长度和断头数量基本都不相同，但在线辊上均会以标注的形式体现以下信息：
线缆基本信息：线型，供应商信息；
线辊中线缆总长度，一般标示为：线缆总长486米；
线辊中线缆断头的总数量，一般标示为：短段数量为2；
各断头所在的位置，一般标示为：286米/200米，表示在286米长度处线缆有断点。
线辊应用信息：为便于后期的质量追溯和记录，线辊待应用的项目、车型、下料日期信息录入。
将以上信息作为原材料的基本信息进行录入，录入格式可采用Excel表单格式，建立单线辊的原材料信息表，信息库格式参考表2。
表2：线辊信息表参考格式
如规划大线下料设备共有27个线辊位，共3排，每排9个，从左到右，从上到下依次编号为01—27，线缆信息录入按照01-27建立线辊基础信息表。
大线线缆信息均为标注形式，录入可人工输入建立，也可协调供应商将所有信息以条形码形式进行标示，线缆信息采集时以扫码直接录入，软件开发时预留扫码录入的接口。
读取配线尺寸表进行数据采集和分析，将同一尺寸表相同线型进行筛选，筛选后按照线缆长度进行分类，为保证后期成束要求，筛选及分类过程中每条信息必须同时附带线束号，一并采集后形成如表3所示的配线尺寸信息表：
表3配线尺寸信息表参考格式
如图2所示的工艺流程，下料开始时，将下料信息与原材料存量信息进行比对，确定选择哪个线辊开始下料，如待下料信息为：200平方的线缆：长为12.8米的10根，长为15米的8根；而存量线缆信息为：01#线辊：200平方的线缆现存量长为280米，122米处有断头，02#线辊：200平方的线缆现存量长为350米，156米处有断头。
利用软件开发实现将线路存量信息与下料信息比对，优选的下料方式应为选用01#线先进行8根15米长的200平方线缆的下料，利用01#线辊内的122米短段进行下料后再利用02#线辊内的156米短段完成10根12.5米长的200平方线缆的下料作业，或者仍用01#线辊内剩余的200米短段结合后续其他下料要求进行作业；软件系统给出提示，人工换辊子。
部分线缆下料完成后或作业停止后，线辊内的存量信息应能根据下料使用情况实现自动更新，以备再开工时的线缆比对和选用；
系统可以实现线缆存量的预警功能，根据线缆存量信息，通过后续待下料情况实现线缆存量预警，提示某种线缆需增补及周期性增补最小量，减少待料停机，提高生产效率；
因按此优选后的顺序完成下料的线缆已不是严格按照原有线束顺序进行，为解决后续线缆成束的问题需将所有下料完成的线缆进行如下标示：
标示形式：采用不干胶标示贴黏贴；
标示内容：所在项目、车型，编号、部位、线束号、线型、长度；
标示制作：提取下料信息表中的信息，输出给所新配置标示打印机在线缆下料完成后打印，人工粘贴在线缆上。
电动车组配线放线工艺复杂、线型繁多，如果延续目前人工放线的操作模式，产能很难得到进一步提高，工人也无法从繁重的劳动中解放出来，难以与高速动车组先进制造技术相匹配，制约了轨道车辆的自动化和工程化发展。而自动下料系统及设备目前在南车四方股份公司工艺广深港等动车组项目中已投入生产，并得到良好的应用，改变了人工拉线作业模式。自动下料系统完成送料、换辊、断线、测量、剥线、收集作业，并与优化前后工序作业模式。单条生产线降低工作人员数量，由原6人作业改为1～2人作业。有效提升和保证了作业质量，线型、线径、长度差错率为零。电缆下料精度由100mm降低至5mm以内，有效节约和控制成本。改变人工搬运、拖曳、切断电缆，有效降低操作人员劳动强度同时提高工作效率。
通过自动下料及线束生产线研究，以及大线下料系统级设备的应用，从根本上改变了以往人工手动作业的模式，并将小工序转变为生产线，实现了动车组机械化和自动化方式，并为工艺技术的系统提升提供了新的模式和思路。
综上所述，本发明结合轨道交通车辆的线束特点、电线下料要求及电气配线工序的特点，基于大线自动下料设备的应用，通过对轨道车辆电气线路及装置特点分析，对大线径电缆(简称：大线，后同)从原材料供货规格、配送、上料、选取、长度测量、切断、收集、标识、绑扎、盘圈、固定、配台、分束、运输等各个环节进行系统地规划，形成系统标准的设计及制作流程。由于在设计过程中，采用了大线下料系统，即配置了大线自动下料装备，并充分考虑电缆线型种类，线辊应用频次、应用批量大小等因素，使得工艺流程顺畅、降低作业者劳动强度、提高生产效率。充分结合轨道车辆电缆作业的线型多、线径粗、长度多变等特点，兼顾生产需求和材料配套等生产因素，以更好的实施轨道车辆电气施工工艺过程为规划目的，优化选用电线自动下料系统，可实现自动化、机械化生产，使得整个原材料到线束成品工序的系统效率大幅提升。大线下料系统的应用，由人工拉线作业改为自动生产线作业模式，减少人工配置，减少劳动强度，提高工作效率，同时也为今后电线电缆的数字化生产和自动排料奠定技术和装备基础。大线下料系统的主设备可完成电缆的存放，下线、标签打印、收线、捆扎等功能，设备换型方便，操作简单，效率高，可满足多品种的电缆加工需求。
如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，进行轨道车辆线束设计，将线束信息、车辆编排信息、施工作业信息、工艺操作信息整理成图表；
步骤2，根据具体车型线束的用料信息，确定下料排工工艺；
步骤3，以图表为信息来源，结合现场的上线、存线量信息以及配料信息，进行上料架的布局规划设计；
步骤4，确定大线下料系统组成，进行大线下料设备及与设备相关的其他系统设计；
步骤5，根据步骤2的用料信息、排工工艺，确定配台、运输方法，并进行规划设计；
步骤6，进行大线排料、配台设计；
步骤7，按照前述设计规划，利用大线自动下料设备进行自动化生产。
2.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述步骤2中的排工工艺包括：按整车进行下料排工、按单车进行下料排工、根据生产计划进行下料排工、按线径或线型进行下料排工。
3.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述步骤3中上料架的布局规划包括上料架位置规划、数量规划、总量规划。
4.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述步骤3中还包括：
步骤31：对现有线辊上的线料进行分析，确定断料、料头信息，进行排料处理设计规划。
5.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述步骤4中还包括：
步骤41：对线束进行工艺细节处理设计。
6.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述大线下料系统采用自动下料生产线作业模式，包括：电缆原材料的配送、线辊的存放、多线型规划取用、线缆信息的流转和传递、电缆自动下料、自动收集、线束成品的配台、存放及运送装车整个备料过程；并完成送料、换辊、断线、测量、剥线、收集作业，形成自动化机械化生产作业模式。
7.如权利要求6所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述大线下料系统的主设备包括：电缆上料系统、电缆加工系统、电缆收线系统、电缆绑扎系统、线束收集装置和移动平台。
8.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述大线下料系统包括：线辊送料系统、大线自动下料设备、集料装置及成品运输配套设施。
9.如权利要求8所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：所述大线下料系统的工艺流程为：原材料配送、拆线辊包装、线辊放置、设备下料、线束存放、待进入下一工序。
10.如权利要求1所述的一种轨道车辆大线下料系统设计及生产方法，其特征在于：排料生产的整体工艺流程包括：录入原材料信息建立原料信息表、输入配线尺寸表、按线型及长度进行筛选合并以建立下料信息表、信息比对分析确定下料顺序、输入大线下料设备、下料完成后的标识、线缆成束整理。
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