城轨项目设备柜布线方法研究与应用

城轨项目设备柜布线方法研究与应用

赵波 ,杨建华

中车株洲电力机车有限公司电气设备分公司，湖南 株洲421000

摘要：本布线方法在无锡某项目设备柜上进行研究，并在深圳某项目设备柜、宁波某项目微机柜、马来西亚某项目微机柜等城轨项目产品上全面推广应用，通过布线工装辅助，优化作业顺序，提出一种布线方法，实现线缆精准定位、线缆弧度一致、线缆成本节约、作业步骤简化、作业效率高效、布线准确率提升。本文从现状分析、工装设计、布线思路和改善方法、实施过程、实施效果、应用推广等方面进行分析。

关键词：设备柜；布线工装；作业流程优化；机柜

0引言

城轨项目产品的微机柜、信号柜、设备柜在车辆中起到的主要作用是信号处理，每个产品都包含机柜、连接器、屏蔽线缆，其中布线工序作业时间约占整个产品作业时长的1/3，能快速、准确地将布线工序完成好是作业过程中必备技能。但随着城市轨道交通的快速发展，对产品的集成化、模块化、数字化程度要求更高，从而使微机柜、信号柜、设备柜这类产品的机柜、连接器、屏蔽线缆增多，布线难度随之更高。本文通过在无锡某项目设备柜上对本布线方法进行分析、验证、推广。

1现状分析

无锡某项目设备柜总共涉及的机柜有8个，连接器插头33个，是一种典型的机柜多、连接器插头多的产品。在实际的生产过程中，我们通常会遇到这些问题：

1.1机柜拆装次数多、易磕碰

作业流程是：领用机柜→安装机柜→根据机柜上连接器插头位置进行线缆定位→释放布线空间拆下机柜→布线→安装机柜→裁剪线缆→为避免线芯等异物进入机柜需拆下机柜→连接器插头制作→安装机柜→自互检作业完成。这样的作业方式，使作业流程繁琐，安装机柜重复作业次数多，增加了机柜磕碰的风险，增加了作业人员劳动强度。

1.2布线精准度、效率低

作业人员为避免机柜重复拆装，采用的方式是对前面的成品进行拍照存档，当需要布线时，根据图片中位置与实物进行比对，这样的方式造成作业时需要不断翻看图片，作业效率不高，准确率较低。

1.3线缆布错、漏布

连接器线缆较多，在布线的过程中时常会出现线缆位置布错、线缆漏布的情况，造成不必要的返工。

1.4缺料作业，影响生产

设备柜上的机柜大多都是业主物料，物料的到货及时率不高，时常出现物料短缺。在机柜缺料的情况下进行作业，连接器线缆裁剪长度难以保证，裁剪后线缆出现过长或者偏短，造成线缆的整体弧度不统一，影响产品的美观。而且还会因为缺料，作业的流畅性差，作业时间拉长，影响生产。

2布线思路和改善方法

2.1布线思路分析

根据骨架的结构进行分析，以无锡某项目设备柜为例，该产品的布线分为两部分：端子排布线和机柜布线。为便于线束的梳理，提高作业效率，采用的布线路径是先布端子排线缆，再布以端子排作为始发点至各个机柜线缆。各个机柜的布线采用由上至下的方式，避免线缆漏布。布完线后，再统一进行线缆剪切，然后制作连接器，最后安装机柜。

2.2布线工装的辅助

为提高布线精准度、提高布线效率，通过布线工装(见图1)进行辅助布线。

定位孔：开直径14mm孔径，用于连接器线缆精准定位。

连接器插头标识：连接器线缆穿过定位孔时，核对连接器插头标识和线号标识是否一致，防止连接器线缆布错位置，也能让作业人员快速找寻连接器线缆布线位置。

线缆根数标识：通过核对定位孔上线缆的根数，确保连接器线缆无布错或漏布线情况。

线缆剪切长度标识：明确标注连接器线缆距离机柜安装板的长度，减少在剪切线缆时还需要通过安装机柜，再根据连接器插头位置比照连接器线缆弯曲弧度，再进行线缆裁剪的作业流程。通过标识线缆剪切长度，可以保证整个产品连接器插头制作后弯曲弧度一致，达到规范化布线要求，提升产品的美观度。

机柜器件代码标识：方便布线时快速找寻机柜安装位置，能防止布错位置。

机柜物资代码和机柜名称标识：当安装机柜时，检查机柜是否安装正确，起到防错作用。

2.3改善方法

利用废旧的线槽盖板，制作布线工装，在布线工装上标注连接器布线位置，然后对盖板进行开孔、打磨，确定定位孔，并在定位孔处粘贴连接器插头标识和线缆剪切长度标识，再是在每块盖板上粘贴机柜器件代码标识、物资代码和名称标识。通过布线工装辅助，优化作业流程、提高线缆布线精准度、明确线缆剪切长度、线缆布线时进行防错、防漏、机柜安装进行防错，这几个方面进行问题解决。

3实施及验证过程

3.1布线工装材料选择

从材料获取难易程度、加工难易程度、成本节约上考虑选材，选择的材料为生产现场存留的73*36的线槽盖板。

3.2数据测量

1)将盖板固定在骨架上，进行各数据测量（见图2），其长度按照骨架横向宽度进行测量，测量值为600MM。与骨架宽度相等的目的是便于绑扎在骨架上，并且能提高连接器线缆定位准确率。

图2  根据成品测量数据

2）确定定位孔位置。将盖板绑扎在成品骨架上，用连接器线缆进行定位测量，当连接器线缆垂直于机柜安装板时，在盖板上标注定位孔位置。

3）确定定位孔大小。根据线缆直径大小来确定定位孔开孔大小，既要达到不磨损线缆，又不因开孔过大造成绑扎线缆时出现偏差。多次尝试后发现1

.5-2.0倍线缆直径作为开孔直径较为合适，其中最大的屏蔽线缆直径为8mm，最小的屏蔽线缆直径为6mm，为便于统一开孔，最终确定开孔直径为14mm。

4）统计每个连接器插头位置线缆根数。

5）测量线缆剪切长度。工艺文件要求机柜连接器插头压接接线后弯曲弧度范围为：110mm≤H≤130mm（线缆最高点至机柜的距离）。屏蔽电缆敷设的最小弯曲半径不宜小于电缆外径的10倍。根据这两项文件要求项点及成品连接器线缆长度，测量出每根连接器线缆至机柜安装板的距离，并记录下来（见图3）。

图3  数据汇总

3.3制作工装

将标注好定位孔的线槽盖板进行开孔，开孔直径为14mm。开孔后用砂纸在定位孔处进行打磨处理毛刺，避免穿线时刮伤线缆。然后在盖板的定位孔处粘贴连接器标识、线缆剪切长度标识、线缆根数标识，在盖板左侧粘贴机柜器件代码标识、机柜物资代码标识、机柜名称标识（见图4）。

图4 布线工装粘贴标识效果图

3.4安装工装进行机柜布线和线缆剪切

安装布线工装，按照定位孔位置进行布线，布线完成后根据布线工装上线缆剪切长度对线缆进行裁剪（见图5、6）。安装布线工装时要求两端对齐骨架边缘，连接器线缆穿过布线工装后，线缆垂直于机柜安装板，目的是保证线缆绑扎不错位，提高布线准确率。

图5 布线工装辅助布线               图6 线缆裁剪

3.5线缆布线位置和剪切长度验证

安装机柜，比对机柜上连接器接口位置，验证布线位置是否准确，线缆剪切长度符合布线要求。

3.6连接器制作

为避免连接器制作时产生的线芯等异物进入机柜中，通常是将机柜拆下后，再进行连接器制作。

3.7安装机柜并确认线缆弧度

制作完连接器后将产品内异物用高压风清理干净，然后进行机柜安装，安装完成后将连接器插头与机柜相连接，再次确认线缆弧度满足要求（见图7）。

图7 验证后产品

3.8验证结果

此布线方法在此类型简统化屏柜产品中可以实施，作业流程也可以简化，在推行过程中的流程是：布线→线缆剪切→连接器制作→安装机柜，减少机柜的多次拆装。可以根据整个产品制作流程图进行比对（见图8）。

图8 作业流程前、后对比图

4实施效果

1）通过在无锡某项目设备柜上的验证和运用，每个设备柜的整个布线周期可缩短约2小时。

2）通过布线工装辅助，提高了布线精准性，避免布线错误或漏布线情况，减少返工，提升了布线效率。

3）无需机柜就可实现布线和线缆剪切的工序作业，避免机柜缺料对布线工序的影响，可缩短生产周期。

4）通过优化作业流程可以减少机柜拆装次数，从而减少机柜的磕碰，进一步降低作业强度。

5）通过布线工装辅助，线缆剪切长度控制，可以实现线缆定长，在线缆成本节约上取得显著效果。

6）线缆布线更准确，线缆弧度一致，整个产品的整体美观度可以得到提升。

5应用推广

此布线方法已在无锡某项目设备柜、深圳某项目设备柜、宁波某项目微机柜、马来西亚某项目微机柜、广州某项目信号柜上进行批量应用，从应用的效果来看此布线方法适用于公司所有简统化平台的设备柜、微机柜、信号柜。后续此布线方法将在更多地产品上进行推广。

6结语

此种布线方法，通过布线工装辅助，优化作业流程，从成本节约、生产周期、布线效率、布线质量、产品美观度上都得到提升，大大降低了人员因素和机柜缺料因素对产品生产的影响。也为公司更多地此类简统化平台屏柜产品提供了一种高效的布线方法，且为城轨项目流水线生产提供了基础。

参考文献：

[1]徐长全.电气屏柜预布线工艺的应用分析[J].电力机车技术，1999（4）：25-26.

[2] 赵亮，李章，王喜亮.电力机车低压柜预布线工艺研究[J].电力机车与城轨车辆，2016,39（04）：66-68+89.

[3] 卢奎，魏衍成，李章.地铁司机室控制柜预布线工艺方法推广应用研究[J].技术与市场，2020（01）:30-31.

作者简介：

姓名：赵波 性别：男   籍贯：湖南省衡山县

学历：本科  职称：高低压电器装配工

研究方向：电力机车与城轨车辆屏柜产品装配与布线