汽車整車檢測線基于工業4.0的發展淺談

蘇紹鑫

摘 要：隨著社會的不斷進步和科學技術的不斷發展，汽車越來越頻繁地出現在人們的生活中。汽車出現后，汽車的檢測技術也出現了。所有生產車輛都需要檢查和維修，只有經過認證的車輛才能交付給客戶。目前，國內汽車整車檢測線的檢查主體還是以人力保證。隨著工業4.0的出現，特別是在模擬仿真、自動化機器人、大數據等廣泛應用到工業生產，汽車整車檢測系統也迎來了翻天覆地的發展。因此，本文結合工業機器人技術在汽車行業中的應用，針對汽車整車檢測線發展概述進行分析，并提出相關建議。旨在為汽車整車檢測線及系統設計提供一些參考。

關鍵詞：工業4.0 汽車 檢測線 發展

Discussion about Development of Automobile Inspection Line Based on Industry 4.0

Su Shaoxin

Abstract：With the continuous progress of society and the continuous development of science and technology， cars appear more and more frequently in people's lives. After the appearance of the automobile， the automobile detection technology also appeared. All production vehicles need to be inspected and repaired and only certified vehicles can be delivered to customers. At present， the inspection body of domestic automobile inspection line is still guaranteed by manpower. With the emergence of industry 4.0， especially in simulation， automation robot， big data and other widely used in industrial production， vehicle detection system also ushered in shaking development. Therefore， combined with the application of industrial robot technology in the automobile industry， this paper analyzes the development overview of automobile inspection line， and puts forward relevant suggestions. The purpose of this paper is to provide some reference for the design of vehicle detection line and system.

Key words：Industry 4.0，automobile，inspection line，development

1引言

工業4.0最早由制造強國德國在2011年提出，所謂工業4.0，是基于工業發展歷程的不同階段作出的劃分。按照大家的共識，工業1.0是蒸汽機時代，是18世紀60年代至19世紀中期掀起的通過水力和蒸汽機實現的工廠機械化;工業2.0是電氣化時代，是19世紀后半期至20世紀初的電力廣泛應用;工業3.0是信息化時代，是20世紀后半期出現的、基于可編程邏輯控制器（PLC）的生產工藝自動化;工業4.0則是智能化時代，是指利用物聯信息系統將產品設計開發、生產制造、銷售服務等信息數據化、智慧化，最后達到快速、有效、個性化的產品供應。

社會經濟的發展提升了人們的生活質量，人們的消費水平及要求都在逐步提升，因此人們對汽車的自動化、智能化和個性化要求也越來越高，汽車產業面臨著較大的發展機遇及挑戰。工業4.0的出現，推動著汽車企業不斷引進先進的科學技術，不斷創新汽車產品及服務。

2 汽車整車檢測線的概述

根據GB 7258-2017《機動車運行安全技術條件》的要求，汽車整車檢測線必須有外觀、重量、燈光、側滑、速度、制動、轉向、行駛、漏水漏油等檢測項目，雖然各檢測項目的次序因整車廠的產線空間等實際情況而定，但可以歸納為以下幾個模塊：

2.1 內外裝部件的外觀及裝配性檢查

檢查總裝下線后整車的內外裝部件外觀、靜態是否符合公司品質基準及商品性要求，判斷整車是否有外傷、色差等表面不良，是否有漏裝、錯裝、安裝不到位等裝配不良;目前主要依靠傳統的人工經驗檢測法來目視檢查。

2.2 整車操作性能檢查

檢查整車車門上鎖解鎖、門窗升降、天窗開關、空調性能、音響大小、收音機、導航功能等是否符合公司及法規要求;目前主要也是依靠傳統的人工經驗檢測法進行操作檢查。

2.3 電子電器標定

隨著新技術的開速發展，逐漸出現汽車輔助駕駛、自動駕駛等功能，越是先進功能在精度上的要求越高，因此整車在總裝下線后需要對這些功能進行標定，例如：AVM全景影像功能、ACC自適應巡航功能、FCW前碰預警功能、LDW車道偏移預警功能等等。目前這些功能的標定主要使用“人的操作+設備運算”的方式進行操作。

2.4 安全性能檢查

跟駕駛安全密切相關的各項性能，國家標準GB 7258-2017已經規定了臺試發檢測汽車各項性能的檢測標準及檢測方法，主要包括以下安全性能：側滑檢測、車速表檢測、制動力檢測、前照燈檢測、排放檢測（抽檢）、噪音檢測（抽檢）等。目前這些性能的檢測主要使用“人的操作+設備運算”的方式進行操作。

2.5 密封性檢查

主要通過淋雨試驗檢查整車的密封性，目前主要依靠傳統的人工經驗檢測法來目視檢查。

2.6 整車行駛及異響檢查

通過整車在跑道上進行試駕，主要檢查其起動性能、加速換擋性能、轉向性能等;同時通過行駛各種不同的路面（包括比利時路、扭曲路、繩索路等）來檢查整車的懸置系統和車內異響噪音。目前主要依靠傳統的人工經驗檢測法來主觀判斷。

2.7 隨車物品的配發和出庫

整車檢查合格后需要對整車配發合格證、一致性證書、車體照片，以及粘貼車身保護膜等，目前主要也是依靠人工進行操作。

綜上所述，目前汽車整車檢測線的自動化程度較低，檢測過程主要依靠人員判斷，人為誤差大、檢測效率低。

3 汽車檢測技術的發展

3.1 汽車檢測技術的現狀

在20世紀初，中國成立了汽車工業。60年代，我國開始研究汽車檢測技術;80年代，汽車的發展得到了國家的大力支持，汽車檢測技術也獲得了快速的發展。進入現代社會后，汽車發展更為迅速，汽車檢測管理上已初步實現“制度化”，在檢測基礎技術方面已實現了“標準化”，在檢測技術上向“自動化”、“智能化”、“數字化”方向發展。

3.2 汽車檢測技術的發展方向

隨著工業4.0的到來，要實現和超越世界的進步和發展，就必須探索和進一步發展車輛檢測技術的基礎，即智能車輛檢測設施和車輛檢測管理網絡。

1.車輛檢測技術基礎標準化

2.車輛檢測設備的智能化

3.車輛檢測技術的數字化

4.車輛檢測控制網絡的建立

4 合理利用高新技術實現汽車檢測技術和設備的智能化

4.1 合理利用光電技術與圖像處理等機器視覺系統

機器視覺就是用機器代替人眼進行測量和判斷，通過光學系統，將被攝物體轉換為圖像信號，然后將圖像信號傳輸至圖像采集卡，并根據像素分布，亮度，顏色等信息轉換為數字信號，圖像處理單元有效地計算出這些數字信號并獲得拍攝目標的特征值，以根據判別結果指導設備執行相應的動作。

在整車檢測線中，我們可以利用機器視覺進行內外裝部件的外觀檢查及裝配檢查。一方面，從生產效率的角度來看，由于長時間工作后操作者容易感到疲勞，因此人工視覺的質量低下，準確性不高，機器視覺可以大大提高生產效率和自動化、數字化程度;另一方面，從成本控制的角度來看，培訓一名合格的操作員需要企業管理人員花費大量的人力和物力，而且簡單的培訓是遠遠不夠的，后續還需要大量的時間來提高操作員的實踐水平。而機器視覺系統只要設計，調試和運行得當，就可以長時間不間斷地使用工作，同時確保生產效果。

4.2 合理運用高精度傳感器

我國車輛傳感器技術日趨成熟，大大提高了車輛檢測的準確性和可靠性，優化了車輛檢測設備和系統。例如，在全自動汽車檢測線上，排放檢測更加準確，在系統設備中安裝智能采樣檢測器，利用排氣管和空間通道中的小壓力形成的微電壓傳感器，提高了汽車自動檢測線的精度，通過應用程序實現了高精度傳感器的檢測結構合理，可在制動試驗臺、多功能轉轂臺等設備上實現綜合測試臺方向發展。

4.3 設備聯網

目前我國的整車檢測線已實現了計算機管理系統檢測，但是由于各個設備的計算機測控方式千差萬別，尤其是數據接口、管理方式不統一，不符合數字化大網絡的要求。隨著汽車工業和技術的發展，今后汽車整車檢測線將實現真正的網絡化，從而做到信息資源共享、硬件資源共享、軟件資源共享。在此基礎上，利用信息高速公路將客戶需求、汽車設計、制造、零部件生產、物流等產品生命周期管理聯成一個廣域網，提升整車檢測線的靈活性，實現大規模定制生產，滿足個性化的市場需求，同時可以運用大數據的挖掘分析作用，解決產品的復雜性，縮短解決問題周期。

5 幾點建議

5.1 標準化是打造工業4.0的基礎

工業4.0的核心是智能制造，智能制造是先進制造過程、系統與模式的總稱，以精益制造體系為基礎，通過設計、供應鏈、制造、質量控制、銷售、服務等全生命周期的信息化、自動化、智能化，實現最優的成本、質量和交貨期。制造系統是一個非常龐大且復雜的系統，由于行業差別及發展過程不同，企業制造體系的現狀千差萬別。不少企業在推進精益化、信息、自動化的過程中，經理了相當艱苦的階段，原因是來自多方面的，但是，其中最重要的因素之一是標準化基礎薄弱。沒有標準化的基礎，精益化、數字化、智能化不僅難以實現，更難以有成效。因此，我們需要扎實做好以下幾個方面的標準化工作：

（1）設計標準化。包括整車檢測線工藝流程標準化，設備設計標準化，功能及性能標準化，管理標準化等。

（2）設備管理標準化。包括自動化項目管理標準化，設備能力管理標準化，設備運行狀態標準化，設備耗材管理標準化，設備維護管理標準化等。

（3）質量管理標準化。包括質量管理流程標準化，產品質量檢驗標準化，質量數據統計分析標準化，質量追溯管理標準化等。

（4）信息管理標準化。包括信息化項目管理標準化，信息接口管理標準化，信息安全管理標準化等。

5.2 數字化是打造工業4.0的核心能力

隨著汽車產品功能越來越強大、個性化定制需求越來越多，產品生命周期越來越短，產品服務需求越來越多……海量，復雜的產品開發，產品制造及檢測，產品服務管理需求，推動著企業用簡單、敏捷、精準的數字化方法管理海量的復雜性。

5.3 從小故事開始

工業4.0距離我們并不遙遠，但并非一蹴而就，它是一個漸進性的逐漸推進的過程。每個企業都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走。只不過對于不同的行業和不同的企業來說，由于市場需求不同、產品工藝不同、管理基礎不同等，智能制造的側重點有所不同而已。智能制造是一個復雜系統，每個行業每個企業都要摸索出適合自己的模式，不必一步到位，而應該從“小故事”、小改善、小創新開始，逐步提升精益化、標準化、模塊化、自動化以及數字化方面的水平，重要的是弄清楚這樣做的理由以及恰當的投資回報。

6 結束語

總之，要促進我國整車檢測技術的不斷發展，就必須持續優化檢測儀器及設備性能，提高車輛檢測的效率和準確性，保證車輛的安全通行，促進汽車產業的可持續發展。

參考文獻：

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