“在LUNAR CRUISER的研发过程中,我们需要大量双绞线。”
©JAXA/TOYOTA 这是将用于月面探测活动的载人加压月球漫游车,由丰田和日本宇宙航空研究开发机构共同推进研究,在丰田内部被爱称为“LUNAR CRUISER”。
这句话出自车辆技术研发部底盘组件测试科的登寿希弥。为了提前应对约一年后即将开始的作业,减轻团队负担,他们决定开发一款装置*。
※指利用齿轮、杠杆、弹簧等机械结构,不依赖外部动力而实现自动化、工序改善的装置
所谓双绞线,是为了抑制信号噪声将两根电线绞合在一起的线材。在车辆中主要用于CAN通信等电子控制信号的传输。
双绞线
登先生所在团队负责开发LUNAR CRUISER的转向控制逻辑,在评估过程中,他们发现需要制作大量双绞线。
从未改变的双绞线制作方法
登寿希弥
我自2012年入职以来,双绞线的制作方法就一直没有改变过。步骤分为四步:①裁出所需长度的两根线缆,②一端用台虎钳固定,③另一端固定在手电钻上,④开启电钻旋转绞合。
市场上虽有专业绞线设备,但通常适用于大批量生产。而对于像我们这样仅根据需求临时制作的情况,专业设备显得大材小用。
他们常用的线缆长度在1至5米之间。每米绞合30圈为理想参数,但实际操作中只能凭经验目测。
登先生一边演示一边说:“这种程度的扭绞数最合适”
他也坦言,传统方法问题不少:电钻运转中线缆容易松脱,绞合后容易缠绕成结,而解开乱线是最费时费力的环节。
扭成一团的成品双绞线
简化繁琐工序的“紧凑型绞线机”
请大家先看看新开发的“紧凑型绞线机”。
新开发的绞线机操作十分简便。装入带线缆的两个线轴,将线缆的一端插入中央空线轴侧面的孔中。接下来只要转动手柄,即可一边绞合一边卷绕。通过刻度确定长度后剪断,一盘整齐的双绞线就完成了。
成品
登寿希弥
开发启动之初,9名成员首先明确了核心目标:机器必须紧凑。
传统方法制作5米的线缆就需要5米的直线空间。如果扭绞后才卷绕,还是会很占空间,于是想到了“边绞边卷”的思路。尽管团队并不熟悉3DCG*软件,他们仍借助它模拟制作过程,反复验证可行性。
※在电脑上构建虚拟三维空间的软件
软件模拟,团队成功设计出利用锥形齿轮(伞齿轮)实现“自转+公转”的结构,再通过与之连接的滑轮(圆盘状部件)旋转来完成卷绕。仅这一阶段就耗时约五个月。
照片中央是锥形齿轮(伞齿轮),右上方的黑色圆盘状部件是滑轮
随后他们又面临线缆易缠绕的难题。其原因是线缆一端固定,导致整条线缆扭结。经过一两个月的尝试,团队灵光一现:“如果让固定端也随动旋转,是否就能避免扭结?”这一巧思最终彻底解决了缠绕问题
在安全方面同样精益求精,采用了"杠杆未握紧则手柄无法转动、舱门未关闭则设备无法启动"的设计。为防止夹手,设备必须双手同时操作才能运转。这其中正体现了"安全是作业的第一道前提"这一理念。
不握住绿色扶手就无法转动手柄
机身框架底座采用环保再生铝材制成。齿轮和链条都是公司内部自制。刻度计数器用3D打印机制作。甚至连锥形齿轮也是用回收的打磨机部件做成的。这台装置的总成本被控制在了约5万日元。
整个开发过程耗时约8个月。该装置已为LUNAR CRUISER的测试评估制作了约300米线缆,每月为团队节省2.25小时工时。
有了这台紧凑型绞线机,当需要临时增加信号线的情况时,团队也能立即完成制作,确保研发工作不间断地顺利推进。登先生还特别提到,该装置为团队按照JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)要求的交付时限完成评估任务提供了重要保障。
创意提案带来的,比奖金更令人高兴的收获
凭借这项提案,登先生获得了三万日元的奖金。但他表示,比奖金更让人高兴的收获有很多。
“当其他岗位的同事对我说‘这台装置设计太巧妙了’、‘太省事省力了’、‘我们也想要一台’的时候,我感到非常开心。而且我们团队成员之间能够互相肯定、愉快地进行开发,工作氛围也因此变得更有活力了。”
创意提案促进了沟通,让"感谢"之情得以传递。他认为,这正是这项制度的魅力所在。
最后,我们向他请教了"什么是改善?"这个问题。
“我认为,改善是为他人创造幸福。因为是为了他人而进行改善,所以当得到对方的感谢时,自己也会感到高兴。这份喜悦会成为动力,推动改善持续下去。这样一来,人们的笑容和喜悦会不断传递开来。我想,这就是改善的魅力所在。
原创声明:本文转自丰田时报。
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