汽車總裝電子電氣工藝設(shè)計(jì)模式和流程的開發(fā)

1、汽車總裝電子電氣工藝設(shè)計(jì)模式和流程的開發(fā)為滿足車型配置的多樣化和精益生產(chǎn)的要求，伴隨著 車輛單件訂單化生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施，我們開發(fā)建立了全新的汽 車總裝電子電氣相關(guān)工藝設(shè)計(jì)模式體系和工藝流程。其中包 括全功能、設(shè)備型、簡(jiǎn)化型和返修型 4 種工藝設(shè)計(jì)模式，以 及全套的適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需求的總裝電子電氣工藝流程。解決了越 來越復(fù)雜的車輛電子電氣架構(gòu)給總裝生產(chǎn)帶來的諸多挑戰(zhàn)， 同時(shí)從工藝角度滿足了車輛個(gè)性化配置和單件訂單生產(chǎn)的 需求，保證了高質(zhì)量、 零缺陷和個(gè)性化的企業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)市場(chǎng)。一、引言 現(xiàn)代社會(huì)對(duì)汽車各方面的要求不斷提高，這些要求包 括：極高的主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性；乘坐的舒適性；駕駛 與使用的便捷和人性

2、化；低排放和低油耗的要求等。在汽車 設(shè)計(jì)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)微處理器及其電控技術(shù)是滿足這些要求 的最好方法，而且已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。與傳統(tǒng)電控技術(shù) 不同的是，這些技術(shù)越來越多地采用軟硬件分離的設(shè)計(jì)思 想。因此整車企業(yè)的總裝生產(chǎn)的過程中，在車輛上所有零部 件裝配完畢后，還有許多車載電控系統(tǒng)需要軟件數(shù)據(jù)和電子 學(xué)習(xí)的注入工作要完成。為滿足車型配置的多樣化和精益生 產(chǎn)的要求，伴隨著車輛單件訂單化生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施，對(duì)汽車 總裝電子電氣相關(guān)工藝提出了更高的要求，尤其是需要建立 全新的工藝設(shè)計(jì)模式和工藝流程。二、工藝設(shè)計(jì)模式的開發(fā)隨著汽車電子化程度的加深，在如今的汽車總裝生產(chǎn)線 上，大量新式的功能強(qiáng)大電子電氣工藝

3、設(shè)備和工具被采用。 這些工藝設(shè)備和工具都有其特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但如何將它們 合理地組合集成應(yīng)用在一起，從而達(dá)到既保證工藝的最優(yōu) 性，又盡可能地降低成本的目的，就成為需要解決的問題。 根據(jù)總裝電子電氣工藝需求分析和研究，我們基本確立了下 面幾種工藝設(shè)計(jì)的模式，作為相關(guān)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。所有總 裝電子電氣工藝方案都可以選用其中一種最適合的模式來 設(shè)計(jì)開發(fā)。將這些模式合理地運(yùn)用在不同工序工藝的設(shè)計(jì) 上，從而滿足了各種各樣的工藝要求。同時(shí)，這樣按標(biāo)準(zhǔn)模 式進(jìn)行的工藝方案設(shè)計(jì)也確保了設(shè)備使用上的最優(yōu)化，有效 地降低了工業(yè)化實(shí)施成本，提高了工藝設(shè)計(jì)效率。1. 全功能工藝設(shè)計(jì)模式 該模式的工藝操作是由電子電氣工

4、藝人員根據(jù)需要在 工藝編程系統(tǒng)中編制完成的，從而保證了工藝的靈活性和柔 性化（圖 1）。在實(shí)施工藝操作時(shí)需要從信息系統(tǒng)的產(chǎn)品和工 業(yè)化數(shù)據(jù)庫中獲取一些與操作車輛相關(guān)的信息，以確保適應(yīng) 單件訂單式生產(chǎn)。該模式的柔性化程度最高，適應(yīng)性很強(qiáng)但 系統(tǒng)較復(fù)雜，成本也相對(duì)較高。2. 設(shè)備型工藝設(shè)計(jì)模式設(shè)備型工藝設(shè)計(jì)模式是運(yùn)用于需要與其他工業(yè)設(shè)備（如 轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)、制動(dòng)液加注設(shè)備等）配合使用的場(chǎng)合，同樣工 藝操作是由電子電氣工藝人員根據(jù)需要在工藝編程系統(tǒng)中 編制完成。同時(shí)，工業(yè)診斷設(shè)備作為工業(yè)設(shè)備控制系統(tǒng)的一 個(gè)輔機(jī)來工作 （圖 2），接收來自其主機(jī)的相關(guān)設(shè)備控制系統(tǒng) 指令，并反饋相關(guān)車輛和結(jié)果信息。3. 簡(jiǎn)

5、化型工藝設(shè)計(jì)模式 簡(jiǎn)化型工藝設(shè)計(jì)模式是全功能工藝設(shè)計(jì)模式的一個(gè)簡(jiǎn) 化方式（圖 3）。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)并降低成本，一些相對(duì)簡(jiǎn)單的 工藝操作適用于本模式。在本模式下工藝人員在工藝程序編 程時(shí)，采取由工業(yè)診斷設(shè)備自己從車輛的電控單元系統(tǒng)中識(shí) 別所需的車輛信息，進(jìn)行相應(yīng)的工藝操作。當(dāng)然，只是針對(duì) 滿足上述條件的一些工藝方案的設(shè)計(jì)。4. 返修型工藝設(shè)計(jì)模式該模式（圖 4）是我們借鑒售后系統(tǒng)針對(duì)電子電氣領(lǐng)域 的修理診斷方式制定的，主要運(yùn)用在電子電氣返修工藝上， 用于車間返修人員對(duì)于車輛的電子電氣故障的診斷和分析 處理（與產(chǎn)品售后領(lǐng)域模式基本相同） 。當(dāng)然也盡可能地借 用了售后系統(tǒng)的應(yīng)用軟件產(chǎn)品，以節(jié)約單獨(dú)開發(fā)

6、的成本。三、工藝流程的總體設(shè)計(jì)如圖 5 所示，車輛在總裝裝配線上的裝配中和裝配完成 后，需要進(jìn)行電子電氣領(lǐng)域的工藝流程依次主要包括下列工 序。1. 制動(dòng)液加注 該工藝方案按設(shè)備型工藝設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)，在制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn) 行制動(dòng)液加注的時(shí)候，需要與防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS ）或電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)（ ESP）電控單元進(jìn)行對(duì)話操作，激活 該電控單元按要求驅(qū)動(dòng)閥體中的一些電磁閥，以確保制動(dòng)液 加注時(shí)能流動(dòng)到制動(dòng)管路系統(tǒng)的所有部位。保證加注的操作 的完成。該操作使用了 KWP2000 或 UDS 在診斷協(xié)議中的 Input Output Control By Local Identifier 服務(wù)，對(duì)電控單元加

7、以動(dòng)作驅(qū)動(dòng)控制。2. 車載系統(tǒng)電子電氣初始化操作 在整車全部裝配完畢，整車電子電氣系統(tǒng)首次通電后， 必須進(jìn)行車載系統(tǒng)電子電氣初始化操作， 就像完成了一臺(tái) PC 裸機(jī)的硬件裝配，在使用前必須進(jìn)行一些軟件的安裝和配置 一樣。在該操作完成后才能進(jìn)行車輛的第一次啟動(dòng)。車載系統(tǒng)電子電氣初始化操作（圖 6）是一個(gè)非常復(fù)雜 的操作，按全功能工藝設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)，其主要的工作包括： 所有電控單元電腦的軟件電子加載和電子編碼；鑰匙防盜系 統(tǒng)的對(duì)碼車載系統(tǒng)電子電氣初始化，之后防盜系統(tǒng)開始生 效；電控節(jié)氣門、排氣再循環(huán)閥和天窗及玻璃升降位置等的 自適應(yīng)化學(xué)習(xí)；一些電控單元功能的激活，如安全氣囊等；第一次啟動(dòng)前必須進(jìn)行的

8、一些檢查，如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇功能 檢查。3. 前束調(diào)整臺(tái)前束調(diào)整臺(tái)上進(jìn)行的電子電氣工序主要是方向盤零位 自適應(yīng)學(xué)習(xí)和臨時(shí)故障清除。顯然我們采用了設(shè)備型工藝設(shè) 計(jì)模式進(jìn)行了工藝方案設(shè)計(jì)。部分車型配備了 ESP 和隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng)， 這些系統(tǒng)需 要精確的車輛直線行駛時(shí)的方向盤角度信息。為此我們利用 車輛在前束調(diào)整完成時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)幾何零位狀態(tài)，記錄下此時(shí)的 方向盤角度傳感器的信號(hào)量作為零位值，從而確保上述電子 電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)作。對(duì)在整車裝配和車載系統(tǒng)電子電氣初始化操作完成之 前，由于整車電子電氣系統(tǒng)并沒有正常地實(shí)現(xiàn)其功能，必定 會(huì)在這個(gè)階段記錄下一些臨時(shí)性的故障，這些故障代碼我們 叫它假性故障，是在工藝

9、過程中不可避免產(chǎn)生的，為了在后 續(xù)的電檢操作中我們能夠檢測(cè)到真正的故障信息，有必要在 路試之前將這些假性故障從電控單元的內(nèi)存中清除掉。在進(jìn) 行前束調(diào)整時(shí)，我們可以利用同一個(gè)小型診斷設(shè)備和前束調(diào) 整操作的時(shí)間完成這個(gè)操作，有效地利用了機(jī)器工時(shí)，提高 了設(shè)備的利用率。4.轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)采用工藝方案設(shè)備型工藝設(shè)計(jì)模式，在進(jìn)行轉(zhuǎn)轂測(cè)試 時(shí)，有時(shí)候需要向 ABS/ESP 電控單元發(fā)送一些指令或采集一 些必要的信號(hào)（如各輪速信號(hào)和車速信號(hào)等） ，以分析確認(rèn) 制動(dòng)系統(tǒng)的工作是否正常。同時(shí)，利用這個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境對(duì)一些 系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，為此需要在轉(zhuǎn)轂測(cè)試的同時(shí)與車輛的相關(guān)電 控單元進(jìn)行通訊，完成一些輔助操作（如空調(diào)工作狀

10、態(tài)） 。5. 電檢 整車電子電氣檢查位于總裝工廠末端，是對(duì)于裝配完成 的車輛進(jìn)行電子電氣故障檢查的工序之一，以排除車輛在裝 配過程中造成的各種電氣故障。此項(xiàng)工作直接影響出廠車輛 的質(zhì)量，因此需保證下線車輛 100% 地通過電子電氣檢查。 可以采用簡(jiǎn)化型工藝設(shè)計(jì)模式來進(jìn)行工藝布置和設(shè)計(jì)。該檢 查應(yīng)涵蓋全部電子電氣操作的完成情況、電控單元軟硬件的 一致性檢查、電控單元故障讀取檢查以及電器件功能檢查 等，同時(shí)還要求對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便進(jìn)行質(zhì)量持續(xù)改 進(jìn)工作。6. 入庫準(zhǔn)備操作 車輛在入庫前需要的操作主要包括：里程表清零和車輛 轉(zhuǎn)為車庫省電模式等，以便適應(yīng)車輛庫存時(shí)長(zhǎng)期不啟動(dòng)的狀 態(tài)。這些操作相對(duì)簡(jiǎn)單，一般采用簡(jiǎn)化型工藝設(shè)計(jì)模式的工 藝設(shè)計(jì)方案。7. 電子電氣返修 對(duì)于出現(xiàn)電子電氣故障的車輛必須進(jìn)行一些返修操作。 返修操作要求能夠利用必要的診斷工具對(duì)車輛的故障進(jìn)行診斷分析和處理。在返修操作中必須能夠?qū)崿F(xiàn)前面的所有操作（如電子加載、電子編碼以及自適應(yīng)學(xué)習(xí)等）以對(duì)裝配或 電子電氣工藝操作中出現(xiàn)的問題進(jìn)行返修處理。其返修診斷 工藝和設(shè)備是按照工藝設(shè)計(jì)返修型工藝設(shè)計(jì)模式進(jìn)行確定 的。圖 7 為我們根據(jù)車輛電子電氣工藝需求和質(zhì)量控制要求 制定的工序及返修流程。在車輛完成裝配和電子電氣工序后，有多個(gè)工序進(jìn)行靜 態(tài)（靜態(tài)目視、電檢）和動(dòng)態(tài)（轉(zhuǎn)轂、路試）的電子電氣檢 查，確保發(fā)現(xiàn)電子電氣部分的缺陷和