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1、汽车总装电子电气工艺设计模式和流程的开发为满足车型配置的多样化和精益生产的要求，伴随着 车辆单件订单化生产系统的实施，我们开发建立了全新的汽 车总装电子电气相关工艺设计模式体系和工艺流程。其中包 括全功能、设备型、简化型和返修型4种工艺设计模式，以 及全套的适应现实需求的总装电子电气工艺流程。解决了越 来越复杂的车辆电子电气架构给总装生产带来的诸多挑战， 同时从工艺角度满足了车辆个性化配置和单件订单生产的 需求，保证了高质量、零缺陷和个性化的企业产品供应市场。一、引言现代社会对汽车各方面的要求不断提高，这些要求包 括：极高的主动安全性和被动安全性；乘坐的舒适性；驾驶 与使用的便捷和人性化；低排
2、放和低油耗的要求等。在汽车 设计中运用计算机微处理器及其电控技术是满足这些要求 的最好方法，而且已经得到了广泛的运用。与传统电控技术 不同的是，这些技术越来越多地采用软硬件分离的设计思 想。因此整车企业的总装生产的过程中，在车辆上所有零部 件装配完毕后，还有许多车载电控系统需要软件数据和电子 学习的注入工作要完成。为满足车型配置的多样化和精益生 产的要求，伴随着车辆单件订单化生产系统的实施，对汽车 总装电子电气相关工艺提出了更高的要求，尤其是需要建立 全新的工艺设计模式和工艺流程。二、工艺设计模式的开发随着汽车电子化程度的加深，在如今的汽车总装生产线 上，大量新式的功能强大电子电气工艺设备和工
3、具被采用。 这些工艺设备和工具都有其特点和应用优势，但如何将它们 合理地组合集成应用在一起，从而达到既保证工艺的最优 性，又尽可能地降低成本的目的，就成为需要解决的问题。 根据总装电子电气工艺需求分析和研究，我们基本确立了下 面几种工艺设计的模式，作为相关工艺设计的基础。所有总 装电子电气工艺方案都可以选用其中一种最适合的模式来 设计开发。将这些模式合理地运用在不同工序工艺的设计 上，从而满足了各种各样的工艺要求。同时，这样按标准模 式进行的工艺方案设计也确保了设备使用上的最优化，有效 地降低了工业化实施成本，提高了工艺设计效率。1. 全功能工艺设计模式该模式的工艺操作是由电子电气工艺人员根据
4、需要在 工艺编程系统中编制完成的，从而保证了工艺的灵活性和柔 性化（图1）。在实施工艺操作时需要从信息系统的产品和工 业化数据库中获取一些与操作车辆相关的信息，以确保适应 单件订单式生产。该模式的柔性化程度最高，适应性很强但 系统较复杂，成本也相对较高。2. 设备型工艺设计模式设备型工艺设计模式是运用于需要与其他工业设备（如 转毂试验台、制动液加注设备等）配合使用的场合，同样工 艺操作是由电子电气工艺人员根据需要在工艺编程系统中 编制完成。同时，工业诊断设备作为工业设备控制系统的一 个辅机来工作（图2），接收来自其主机的相关设备控制系统 指令，并反馈相关车辆和结果信息。3. 简化型工艺设计模式
5、简化型工艺设计模式是全功能工艺设计模式的一个简 化方式（图3）。为了简化系统并降低成本，一些相对简单的 工艺操作适用于本模式。在本模式下工艺人员在工艺程序编 程时，采取由工业诊断设备自己从车辆的电控单元系统中识 别所需的车辆信息，进行相应的工艺操作。当然，只是针对 满足上述条件的一些工艺方案的设计。4. 返修型工艺设计模式该模式（图4）是我们借鉴售后系统针对电子电气领域 的修理诊断方式制定的，主要运用在电子电气返修工艺上， 用于车间返修人员对于车辆的电子电气故障的诊断和分析 处理（与产品售后领域模式基本相同）。当然也尽可能地借 用了售后系统的应用软件产品，以节约单独开发的成本。三、工艺流程的总
6、体设计如图5所示，车辆在总装装配线上的装配中和装配完成后，需要进行电子电气领域的工艺流程依次主要包括下列工 序。1. 制动液加注该工艺方案按设备型工艺设计模式设计，在制动系统进 行制动液加注的时候，需要与防抱死制动系统（ABS）或电 子稳定程序控制系统（ESP）电控单元进行对话操作，激活 该电控单元按要求驱动阀体中的一些电磁阀，以确保制动液 加注时能流动到制动管路系统的所有部位。保证加注的操作 的完成。该操作使用了 KWP2000或UDS在诊断协议中的 Input Output Control By Local Identifier 服务，对电控单元加 以动作驱动控制。2. 车载系统电子电气初
7、始化操作在整车全部装配完毕，整车电子电气系统首次通电后， 必须进行车载系统电子电气初始化操作，就像完成了一台PC 裸机的硬件装配，在使用前必须进行一些软件的安装和配置 一样。在该操作完成后才能进行车辆的第一次启动。车载系统电子电气初始化操作（图6）是一个非常复杂 的操作，按全功能工艺设计模式设计，其主要的工作包括： 所有电控单元电脑的软件电子加载和电子编码；钥匙防盗系 统的对码车载系统电子电气初始化，之后防盗系统开始生 效；电控节气门、排气再循环阀和天窗及玻璃升降位置等的 自适应化学习；一些电控单元功能的激活，如安全气囊等； 第一次启动前必须进行的一些检查，如发动机冷却风扇功能 检查。3. 前
8、束调整台前束调整台上进行的电子电气工序主要是方向盘零位 自适应学习和临时故障清除。显然我们采用了设备型工艺设 计模式进行了工艺方案设计。部分车型配备了 ESP和随动转向大灯系统，这些系统需 要精确的车辆直线行驶时的方向盘角度信息。为此我们利用 车辆在前束调整完成时的标准几何零位状态，记录下此时的 方向盘角度传感器的信号量作为零位值，从而确保上述电子 电气系统的正常运作。对在整车装配和车载系统电子电气初始化操作完成之 前，由于整车电子电气系统并没有正常地实现其功能，必定 会在这个阶段记录下一些临时性的故障，这些故障代码我们 叫它假性故障，是在工艺过程中不可避免产生的，为了在后 续的电检操作中我们
9、能够检测到真正的故障信息，有必要在 路试之前将这些假性故障从电控单元的内存中清除掉。在进 行前束调整时，我们可以利用同一个小型诊断设备和前束调 整操作的时间完成这个操作，有效地利用了机器工时，提高 了设备的利用率。4.转毂试验台采用工艺方案设备型工艺设计模式，在进行转毂测试 时，有时候需要向ABS/ESP电控单元发送一些指令或采集一 些必要的信号（如各轮速信号和车速信号等），以分析确认 制动系统的工作是否正常。同时，利用这个动态环境对一些 系统进行测试，为此需要在转毂测试的同时与车辆的相关电 控单元进行通讯，完成一些辅助操作（如空调工作状态）。5. 电检整车电子电气检查位于总装工厂末端，是对于
10、装配完成 的车辆进行电子电气故障检查的工序之一，以排除车辆在装 配过程中造成的各种电气故障。此项工作直接影响出厂车辆 的质量，因此需保证下线车辆100%地通过电子电气检查。 可以采用简化型工艺设计模式来进行工艺布置和设计。该检 查应涵盖全部电子电气操作的完成情况、电控单元软硬件的 一致性检查、电控单元故障读取检查以及电器件功能检查 等，同时还要求对结果进行统计分析，以便进行质量持续改 进工作。6. 入库准备操作车辆在入库前需要的操作主要包括：里程表清零和车辆 转为车库省电模式等，以便适应车辆库存时长期不启动的状 态。这些操作相对简单，一般采用简化型工艺设计模式的工 艺设计方案。7. 电子电气返
11、修对于出现电子电气故障的车辆必须进行一些返修操作。返修操作要求能够利用必要的诊断工具对车辆的故障进行 诊断分析和处理。在返修操作中必须能够实现前面的所有操 作（如电子加载、电子编码以及自适应学习等）以对装配或 电子电气工艺操作中出现的问题进行返修处理。其返修诊断 工艺和设备是按照工艺设计返修型工艺设计模式进行确定 的。图7为我们根据车辆电子电气工艺需求和质量控制要求 制定的工序及返修流程。在车辆完成装配和电子电气工序后，有多个工序进行静 态（静态目视、电检）和动态（转毂、路试）的电子电气检 查，确保发现电子电气部分的缺陷和故障，并进行返修处理。四、结论全新的汽车总装电子电气工艺设计模式和流程的建立， 解决了越来越复杂车辆电子架构给总装生产带来的诸多挑 战，同时从工艺角度满足了车辆个性化配置和单件订单生产 的需求。在此成果的基础上，企业可以根据日后更新的车载 电子电气系统的新要求，适应性地开发新的工艺流程和方 法，保证了高质量、零缺陷和个性化的企业产品供应市场。
