本文结合汽车制造过程的实际情况,论述了如何通过合理的策划和设计,采用先进的电检设备对生产过程中和下线后的电子电器零部件的功能进行检验和测试,以提高汽车的一次交检合格率。
随着人们生活水平和生活品质的提高,汽车已不再是简单的交通运输工具,人们对汽车可靠性、安全性和舒适性的要求不断增多,使它融入了更多、更广泛的功能。例如使汽车驾驶操控更为便捷舒适的GPS导航系统、自动空调、电动车窗和电动座椅等。另外,还有些使高速行驶的汽车更加安全可靠的功能,例如安全气囊、胎压监测装置、ABS防抱死系统及定速巡航等。因此,汽车制造企业越来越重视电子电器功能模块的综合性能,以确保其在安全可靠的状态下使用。
汽车功能的不断增多,令大量的电子电器零部件安装在汽车上并发挥着不同作用。通常,一辆汽车上的电子电器零部件占整车零部件总数的15%左右,随着使用功能的增多,整车的电子电器零部件故障率也越来越高。据统计,在整车生产制造过程中的电子电器故障占总故障数的35%以上。如此之高的故障率,若不能够快速可靠地予以排除解决,将直接影响整车的正常生产和产品质量。即使有少数故障未被及时处理而流向市场,也将可能产生无法预估的后果,给汽车生产制造企业带来巨大的压力。
电子电器故障问题分析
造成汽车电子电器故障的主要因素可以归纳为以下几点:
1.由装配人员操作导致的零部件错装、漏装或装配不到位,而造成的生产装配问题;
2.由零部件分拣、配送错误等物流管理问题所造成的错装问题;
3.由设备故障导致电子电器模块软件刷写错误,而产生的电子电器模块参数配置错误的问题;
4.由零部件自身质量缺陷导致某些功能丧失的问题。
对于以上故障问题,传统的解决办法是通过加强生产管理监控来加以改善,包括对人员能力的提升、管理水平的提高及加强零部件来件质量的检查等。但是,这些方法只能减少或降低电子电器零部件故障发生的概率,无法从根本上对其进行准确无误的识别,并指导返修人员快速排除故障。
电检系统功能描述
电器检测系统(ECOS)在整车生产过程中具有十分重要的意义。在ECOS中应用的主要工具为多功能检测仪(MFT),它主要用于对各种电子电器零部件的控制器进行诊断,例如:车身控制模块、组合仪表模块及胎压模块等。各种模块的ECU通信是通过车辆通信接口(VCI)的通信单元进行的,ECOS设备可以随意和各种总线接口通信,如CAN、K-line等。通过MFT对各类ECU进行电器功能配置、诊断测试、防盗和钥匙匹配学习、转鼓测试、尾气排放标定、电流检测以及线下维修等智能化作业,其基本框架如图1所示。
1. 中央控制室服务器和工厂服务器
中央控制室服务器主要用于制造过程中,进行中央管理、储存、分析和在不同源之间传送数据,这些数据主要包括车辆数据、测试结果及用于配置测试系统的参数设置数据等。该服务器连在管理所有整车生产数据和测试结果管理的计算机上,通过无线通信或内部网络方式实时地连接到ECOS上,进行数据传输及将相应数据上传至工厂服务器。
工厂服务器为所有测试系统提供生产数据(如车辆配置信息)和管理来自测试终端的测试结果,还管理着车辆数据和统计分析测试结果的数据库,能实现相关文件的双备份,因此保障了生产数据的完整性和可追溯性。在ECU配置刷写过程中,操作者可以通过诊断OBD接口使得MFT与汽车连接,并通过扫描车辆VIN码来从系统中读取整车生产信息。完成测试程序初始和选择要做的测试后,操作者可以通过MFT的显示器看到测试指示,MFT会自动完成测试步骤的核查,包括:按一定的顺序匹配刷写各类ECU,读取、清除ECU内的故障代码等。
图4 电流检测判断的波形
2. 电检主要内容
各电检站点均是柔性编程系统,它能够很简便地通过流程图等形式,完成工艺程序中的检查工作,然后通过设备的软硬件系统,实现所需的电器检测内容。通常整套电检系统检查内容包括:对各电子电器零部件和其系统功能进行符合性检查,电子电器零部件工作功率范围的可靠性和稳定性检测,各类电控单元及其相关元器件的故障读取与诊断连接检测,电控单元植入性软件刷写及其配置信息设置的符合性检查,电控单元类零部件的装配一致性检测,关键工序(如加注、四轮和转鼓等)合格通过的确定性监控,整车追溯性信息的采集与上传等。
整套电检系统检测覆盖范围广、检测项目多,检测可靠性高且不会出现错项和漏项,可对混线生产的不同配置的多种车型进行检测,能对检测结果的数据进行监控、统计、分析、存储及追溯等。例如,对仪表板总成检测的内容包括:与ICU模块建立通信并刷写软件程序、检测组合仪表、检测空调和鼓风机以及检测组合开关等;对车门总成检测的内容包括:检测车门玻璃升降器功能、四门闭锁器功能、扬声器功能及回路连接状况、车门线束连接及电动外后视镜功能等。图2为车门电检布置示意,图3为车门电检系统应用案例。
作为MFT的辅助设备,智能电流探测仪(ICP)一般用于汽车下线后或返修区的汽车电流测试,电流测量是通过使用补偿法的感应测量进行的。ICP的感应测量优势在于测量时不必影响车辆的电流,ICP测量得到数值后被用来计算功率、电阻和频率特征等。测量电流值的同时,系统也可以通过运算获得相关电压值。
所有车内需电能供给的用电模块,其测量指令和测量限值已根据它们的特性被事先予以定义。通过根据定义好的测量参考值或记录特性对比计算出来的测量数值,与用电模块实际值进行对比检查,从而可以判断用电模块是否生产装配合格。通过电流检测,还能自动判别可能出现的故障,指导返修人员进行故障排除,提高工作效率。图4所示为电流检测判断的波形。
电检系统的应用优势
整套电检系统具备检测精度高、波形采样方式多样、无线网络通信、操作快速便捷、工作覆盖范围大、检测项目全面、检测工艺流程可快速编程及适应性强、检测数据可统计分析及可追溯等特点,能够很好地提高整车下线合格率,降低在制品和成品车辆的返修率,确保产品生产过程质量。据初步统计,应用电检系统后,汽车电子电器零件的一次交检合格率能够提高95%左右。另外,随着消费市场的需求,新开发车型的电子电气系统将越来越复杂,消费者对汽车的总体质量和可靠性等要求也越来越高,利用汽车电检系统将为避免“汽车功能越多质量越不可靠”的现象提供有力保障。
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