謝曲，鄧建新，陳一輝

（1.柳州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，廣西柳州545006；2.廣西制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院），廣西南寧530004）

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車(chē)全生命質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

謝曲1，鄧建新2，陳一輝2

（1.柳州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，廣西柳州545006；2.廣西制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院），廣西南寧530004）

汽車(chē)質(zhì)量水平涉及汽車(chē)性能、安全、財(cái)產(chǎn)、環(huán)境等多種問(wèn)題，其雖生命周期不斷波動(dòng)變化，傳統(tǒng)質(zhì)量管理主要集中在設(shè)計(jì)制造等非運(yùn)行過(guò)程。為全面對(duì)汽車(chē)全生命的質(zhì)量進(jìn)行跟蹤管理，建立了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車(chē)全生命質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)方案，分析了汽車(chē)生命周期階段的質(zhì)量水平變化特征，引入RFID、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了隨生命周期的汽車(chē)質(zhì)量管理跟蹤原理，確定了系統(tǒng)的構(gòu)成，建立了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括用戶(hù)層、應(yīng)用服務(wù)層等5個(gè)層次，設(shè)計(jì)了質(zhì)量跟蹤管理的應(yīng)用流程和軟件系統(tǒng)的功能模塊，并進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。該方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)單個(gè)產(chǎn)品全生命質(zhì)量跟蹤管理，和提供了多種質(zhì)量增值服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)全生命周期管理、質(zhì)量大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了一種基礎(chǔ)框架。

全生命周期；質(zhì)量管理；質(zhì)量跟蹤；物聯(lián)網(wǎng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

汽車(chē)是人們生活的基本交通和物流工具，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高及物流業(yè)的迅猛發(fā)展，各種汽車(chē)的保有量都大幅度提升，如我國(guó)現(xiàn)有的貨運(yùn)車(chē)輛達(dá)到30萬(wàn)輛。汽車(chē)的質(zhì)量不但影響汽車(chē)性能，更涉及人員、道路等安全問(wèn)題，因此汽車(chē)質(zhì)量無(wú)疑占有汽車(chē)綜合指標(biāo)的重要權(quán)數(shù)，也成為消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)時(shí)考慮的重要因素[1]。同時(shí)由于中國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，汽車(chē)的質(zhì)量也帶來(lái)了能源消耗、尾氣排放導(dǎo)致的環(huán)境污染、汽車(chē)未能回收導(dǎo)致的環(huán)境污染等一系列的問(wèn)題。依據(jù)質(zhì)量工程的觀點(diǎn)，汽車(chē)質(zhì)量主要由設(shè)計(jì)、制造決定，但汽車(chē)質(zhì)量隨著使用過(guò)程會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，不同的使用環(huán)境及使用習(xí)慣會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量出現(xiàn)不同的波動(dòng)、下降趨勢(shì)。同時(shí)，汽車(chē)構(gòu)成復(fù)雜，不同的零部件的生命周期不同，其設(shè)計(jì)可靠性水平也存在差異。

因此，如何在保證安全的情況下，結(jié)合汽車(chē)零部件的可靠性水平（即設(shè)計(jì)質(zhì)量）給予保養(yǎng)、更換維修，以維持汽車(chē)質(zhì)量的正常水平，評(píng)估汽車(chē)零部件（或整車(chē)）的質(zhì)量及為用戶(hù)提供使用建議都具有重要的工程和商業(yè)價(jià)值。傳統(tǒng)的汽車(chē)質(zhì)量管理主要集中在設(shè)計(jì)、制造階段[2，3]，但管理范圍開(kāi)始逐漸延伸，如文獻(xiàn)[4]顧客特征對(duì)汽車(chē)售后服務(wù)質(zhì)量管理的影響，也有人開(kāi)始了質(zhì)量跟蹤方面的研究，如文獻(xiàn)[1，5]都研究了基于RFID的汽車(chē)質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，但這種跟蹤仍主要集中在制造階段，并沒(méi)有結(jié)合質(zhì)量水平提出維修、使用建議等增值服務(wù)，即對(duì)質(zhì)量信息管理應(yīng)用不足。隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，服務(wù)作為新的競(jìng)爭(zhēng)方向，優(yōu)先基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)和條件，結(jié)合質(zhì)量管理為消費(fèi)者創(chuàng)造增值質(zhì)量服務(wù)將是汽車(chē)制造商具有更多的優(yōu)勢(shì)。為此，本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用趨勢(shì)，提出基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車(chē)全生命質(zhì)量管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的原理，體系結(jié)構(gòu)和質(zhì)量跟蹤流程。

1 汽車(chē)的生命周期過(guò)程及其與質(zhì)量水平的關(guān)系

產(chǎn)品的生命周期指產(chǎn)品自設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、使用到報(bào)廢的過(guò)程。傳統(tǒng)的汽車(chē)生命周期一般由汽車(chē)制造、汽車(chē)物流、汽車(chē)銷(xiāo)售和售后服務(wù)階段，該劃分是從制造商角度進(jìn)行的，但不能很好地體現(xiàn)服務(wù)和質(zhì)量管理的概念，尤其弱化了對(duì)使用者的服務(wù)。結(jié)合質(zhì)量管理和服務(wù)需要，本文將汽車(chē)的生命周期可以劃分為：汽車(chē)設(shè)計(jì)制造階段、汽車(chē)物流階段、汽車(chē)銷(xiāo)售階段、汽車(chē)運(yùn)行及維修、汽車(chē)報(bào)廢回收階段。

（1）汽車(chē)設(shè)計(jì)制造階段。是汽車(chē)生命的誕生階段，也是汽車(chē)質(zhì)量水平確定階段。包括設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等多個(gè)過(guò)程。設(shè)計(jì)階段制造商主要完成產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能配置、質(zhì)量可靠性設(shè)計(jì)等，但此處不能體現(xiàn)汽車(chē)個(gè)體生命和質(zhì)量的差異；制造階段中，生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)設(shè)計(jì)信息裝配汽車(chē)配件成產(chǎn)品。由于涉及不同的汽車(chē)配件供應(yīng)商的質(zhì)量水平差異，因此會(huì)導(dǎo)致個(gè)體汽車(chē)質(zhì)量水平差異。但出廠后，所有的汽車(chē)質(zhì)量水平都應(yīng)在設(shè)計(jì)的合格范圍。

（2）汽車(chē)物流階段。指汽車(chē)下線到銷(xiāo)售點(diǎn)的過(guò)程。一般地，汽車(chē)下線后需入庫(kù)存儲(chǔ)，之后采取不同運(yùn)輸方式將汽車(chē)產(chǎn)品運(yùn)往銷(xiāo)售地。存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程的處理方式會(huì)造成汽車(chē)外觀等的破損，因此影響汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量水平。按照全面質(zhì)量管理的內(nèi)涵，汽車(chē)物流階段應(yīng)屬于汽車(chē)全面質(zhì)量管理的范疇。

（3）汽車(chē)銷(xiāo)售階段。汽車(chē)物流運(yùn)輸至經(jīng)銷(xiāo)商處，經(jīng)銷(xiāo)商采取策略銷(xiāo)售給消費(fèi)者，并在產(chǎn)品售出時(shí)記錄客戶(hù)等信息。銷(xiāo)售階段雖然不會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量水平的變化，但可以通過(guò)設(shè)計(jì)制造信息，傳達(dá)質(zhì)量使用維持方法，告訴用戶(hù)維修、保養(yǎng)的使用要求，以延遲汽車(chē)及其零部件的壽命，維持其質(zhì)量正常水平。汽車(chē)銷(xiāo)售階段也是汽車(chē)質(zhì)量水平開(kāi)始波動(dòng)和下降的起始階段。

（4）汽車(chē)運(yùn)行及維修階段。按照汽車(chē)產(chǎn)品的特點(diǎn)，該階段涉及兩個(gè)過(guò)程：用戶(hù)使用和售后服務(wù)，兩個(gè)過(guò)程相伴而生。該階段是汽車(chē)質(zhì)量水平波動(dòng)和維持的階段。汽車(chē)進(jìn)入服役期后，用戶(hù)的使用導(dǎo)致汽車(chē)的零部件磨損或老化，汽車(chē)的質(zhì)量水平開(kāi)始出現(xiàn)波動(dòng)并逐漸下降，但一般仍能維持正常水平，但需要正常的維護(hù)。少數(shù)部件會(huì)到達(dá)故障期。售后服務(wù)可以通過(guò)更換保養(yǎng)、更換等措施維持其整體質(zhì)量的正常水平，但該階段已經(jīng)會(huì)造成用戶(hù)質(zhì)量損失。因此是保證安全和延長(zhǎng)汽車(chē)壽命的主要階段，也是提供增值服務(wù)和質(zhì)量跟蹤的主要階段。

（5）汽車(chē)報(bào)廢回收階段。指汽車(chē)的主要功能部件都已經(jīng)超出服役周期，生命即將終止。此時(shí)汽車(chē)整體質(zhì)量水平急劇下降，已經(jīng)無(wú)法使用或者影響安全。這個(gè)階段需要告知用戶(hù)質(zhì)量水平信息，以提示用戶(hù)采取報(bào)廢策略。制造商應(yīng)提供回收機(jī)制，幫助用戶(hù)處理廢車(chē)，減少安全事故和減少對(duì)環(huán)境的影響。

汽車(chē)生命周期與質(zhì)量水平的關(guān)系如圖1所示。

圖1 汽車(chē)生命周期與質(zhì)量水平的關(guān)系示意圖

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車(chē)全生命質(zhì)量管理系統(tǒng)方案

2.1 基于RFID的汽車(chē)全生命質(zhì)量跟蹤原理設(shè)計(jì)

汽車(chē)全生命質(zhì)量跟蹤涉及到不同個(gè)體產(chǎn)品、不同汽車(chē)位置、不同群體和不同的零配件等，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)汽車(chē)全生命周期質(zhì)量的跟蹤管理，提供更多的增值服務(wù)，需要解決以下問(wèn)題：

（1）標(biāo)識(shí)每臺(tái)汽車(chē)，并根據(jù)標(biāo)識(shí)在不同生命周期階段獲取車(chē)輛的基本信息和質(zhì)量水平信息。

（2）獲取一些造成質(zhì)量水平波動(dòng)、降低的工作參數(shù)（比如易磨損件的工作參數(shù)），及質(zhì)量可靠性水平缺乏驗(yàn)證的新零件的一些關(guān)鍵參數(shù)，為保養(yǎng)、維修，維持正常質(zhì)量水平提供依據(jù)。

（3）管理每臺(tái)車(chē)輛的質(zhì)量信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，提供保養(yǎng)、維修、使用建議等增值服務(wù)。每臺(tái)汽車(chē)及其質(zhì)量的基本信息包括車(chē)輛編號(hào)、類(lèi)型、生產(chǎn)日期、購(gòu)買(mǎi)日期、消費(fèi)者、零部件配置、零部件的理想服役期限、保養(yǎng)要求、保養(yǎng)周期、維修記錄、零部件更換情況等。

為此，本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等應(yīng)用到汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量管理中，同時(shí)構(gòu)建汽車(chē)質(zhì)量管理跟蹤軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，基本原理如圖2所示，具體功能設(shè)計(jì)表述如下：使用RFID建立汽車(chē)產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí)和保存基本靜態(tài)信息，同時(shí)通過(guò)為相應(yīng)位置配置RFID閱讀器，可快速獲取了汽車(chē)的基本信息，基于網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)RFID的標(biāo)識(shí)與汽車(chē)質(zhì)量管理跟蹤軟件系統(tǒng)的交互，可以獲取每臺(tái)汽車(chē)的質(zhì)量水平信息；同時(shí)根據(jù)閱讀器的信息可跟蹤汽車(chē)的位置，即對(duì)閱讀器進(jìn)行位置管理，將識(shí)別汽車(chē)RFID標(biāo)簽的閱讀器的位置作為當(dāng)前車(chē)輛的位置；添加傳感器和直接獲取汽車(chē)ECU信息，用于跟蹤影響汽車(chē)質(zhì)量的主要參數(shù)、新零件的運(yùn)行狀態(tài)，所有采集的信息都保存到質(zhì)量管理跟蹤軟件系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)信息交互，需要添加車(chē)載通信模塊。

圖2 系統(tǒng)管理、跟蹤原理圖

基于這種設(shè)計(jì)，整套系統(tǒng)從功能構(gòu)成上可以劃分為3個(gè)組成部分，即信息采集模塊，信息傳輸模塊和信息管理模塊，但由于信息傳輸主要依賴(lài)于已有通信網(wǎng)絡(luò)，只能選擇，為此，將其劃分為上位機(jī)管理系統(tǒng)與下位機(jī)裝置兩個(gè)部分。上位機(jī)系統(tǒng)由質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)等組成，該系統(tǒng)可與企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）系統(tǒng)及ERP等其他管理信息系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。下位機(jī)裝置包含RFID標(biāo)簽、RFID車(chē)載閱讀器、添加的傳感器和通信模塊組成。為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)和采集信息的匹配，車(chē)輛通信模塊需要每次將通過(guò)RFID閱讀器獲取的信息與對(duì)應(yīng)的傳感器信息或ECU模塊提供的一些參數(shù)信息組合處理，之后通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸給上位機(jī)管理系統(tǒng)。傳感器獲取的信息有些需要傳輸至ECU（主要指汽車(chē)需要集中控制的信息），有些直接經(jīng)過(guò)車(chē)載模塊傳輸。

2.2 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車(chē)全生命質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)邏輯上可分為5個(gè)層次。其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車(chē)全生命質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

第一層用戶(hù)層。包含系統(tǒng)用戶(hù)及其用戶(hù)訪問(wèn)的安全認(rèn)證機(jī)制。該系統(tǒng)的潛在用戶(hù)可包括汽車(chē)客戶(hù)（個(gè)人或企業(yè)）、維修機(jī)構(gòu)、4S店、制造商、銷(xiāo)售商、回收公司等。用戶(hù)根據(jù)需要，使用移動(dòng)或固定終端，通過(guò)Internet訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)登陸認(rèn)證和授權(quán)后可以獲取對(duì)應(yīng)信息和得到對(duì)應(yīng)服務(wù)。

第二層為應(yīng)用服務(wù)層。是全生命質(zhì)量跟蹤管理的附加值創(chuàng)造層，將在信息處理上，為不同用戶(hù)提供質(zhì)量維持增值服務(wù)，包括個(gè)性化的維修建議、保養(yǎng)計(jì)劃、汽車(chē)零部件配置查詢(xún)、采集的關(guān)鍵參數(shù)查詢(xún)、維修記錄查詢(xún)、故障智能診斷、質(zhì)量水平評(píng)估、車(chē)輛位置跟蹤等服務(wù)。這些服務(wù)都主要集成到質(zhì)量管理跟蹤軟件中。

第三層為信息管理處理層，是整個(gè)系統(tǒng)的核心層，基于數(shù)據(jù)庫(kù)完成對(duì)汽車(chē)全生命質(zhì)量信息的管理和處理，提供質(zhì)量信息錄入、查詢(xún)、管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等基本功能服務(wù)。主要由質(zhì)量管理跟蹤軟件系統(tǒng)構(gòu)成，為便于獲取汽車(chē)的設(shè)計(jì)信息，需要與企業(yè)現(xiàn)有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)或PLM系統(tǒng)集成。

第四層為網(wǎng)絡(luò)層。本系統(tǒng)主要應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)、GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、WLAN等。

第五層為物理層，是整個(gè)質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備層，也是系統(tǒng)的信息采集層，主要實(shí)現(xiàn)汽車(chē)生命周期過(guò)程中的質(zhì)量信息采集。主要包含車(chē)輛RFID標(biāo)簽、固定式RFID閱讀器、手持式RFID閱讀器、傳感器，移動(dòng)通信模塊和各種服務(wù)器。

2.3 汽車(chē)全生命質(zhì)量管理跟蹤應(yīng)用流程設(shè)計(jì)

結(jié)合各生命周期，汽車(chē)質(zhì)量跟蹤或?qū)嵤┝鞒倘鐖D4所示。

圖4 汽車(chē)質(zhì)量水平管理跟蹤示意圖

（1）汽車(chē)設(shè)計(jì)制造階段

設(shè)計(jì)階段主要完成標(biāo)簽的設(shè)計(jì)和制造。包括確定單臺(tái)汽車(chē)的唯一編碼和RFID標(biāo)簽存取的信息內(nèi)容、格式，需要面向質(zhì)量服務(wù)而采集的信息，如機(jī)油深度，并將與質(zhì)量水平相關(guān)的信息保存到質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)。這些信息包括設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，零配件的質(zhì)量容差范圍、可靠性周期、選型品牌等。制造階段由生產(chǎn)計(jì)劃部門(mén)制作汽車(chē)標(biāo)簽，將汽車(chē)名稱(chēng)、編碼、類(lèi)型等相關(guān)信息寫(xiě)入該汽車(chē)唯一分配的標(biāo)簽。制造車(chē)間根據(jù)指令裝配該輛汽車(chē)，在車(chē)身嵌入該輛汽車(chē)的唯一RFID標(biāo)簽、加載有閱讀器的車(chē)載模塊，安裝采集信號(hào)的傳感器，并將其與車(chē)載模塊建立連接。汽車(chē)裝載完成后，整車(chē)下線，分配汽車(chē)的最終編碼，并將汽車(chē)生產(chǎn)完工日期寫(xiě)進(jìn)該汽車(chē)的RFID標(biāo)簽。

（2）汽車(chē)物流階段

物流部門(mén)通過(guò)手持式RFID高頻讀寫(xiě)器讀取每輛汽車(chē)的基本信息、銷(xiāo)售地、涉及訂單等，為汽車(chē)分配儲(chǔ)位，并根據(jù)設(shè)計(jì)信息提出汽車(chē)的存儲(chǔ)和運(yùn)輸要求，即根據(jù)其運(yùn)輸要求和訂貨信息，選擇運(yùn)輸方式和安排運(yùn)輸至對(duì)應(yīng)銷(xiāo)售點(diǎn)。運(yùn)輸安排后，將對(duì)應(yīng)的質(zhì)量水平信息傳遞給銷(xiāo)售點(diǎn)。整車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中，制造企業(yè)通過(guò)車(chē)載模塊及RFID閱讀器和運(yùn)輸車(chē)輛的GPS終端，實(shí)時(shí)讀取汽車(chē)傳感器傳回的信號(hào)，了解汽車(chē)運(yùn)輸質(zhì)量狀況和物流過(guò)程所處的位置。

（3）汽車(chē)銷(xiāo)售階段

經(jīng)銷(xiāo)商用配置的手持式或固定式高頻讀寫(xiě)器讀取汽車(chē)信息，并寫(xiě)入經(jīng)銷(xiāo)商信息至該輛汽車(chē)的RFID標(biāo)簽，同時(shí)將信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回質(zhì)量跟蹤管理系統(tǒng)。當(dāng)客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)該汽車(chē)時(shí)，經(jīng)銷(xiāo)商將客戶(hù)基本信息等寫(xiě)入RFID標(biāo)簽，同時(shí)將信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回質(zhì)量跟蹤管理系統(tǒng)。

（4）汽車(chē)運(yùn)行階段

在運(yùn)行過(guò)程中，質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)可以通過(guò)車(chē)載模塊及RFID閱讀器，結(jié)合布置的傳感器實(shí)時(shí)讀取汽車(chē)設(shè)計(jì)監(jiān)控的信號(hào)，了解汽車(chē)運(yùn)行狀況，包括消耗、磨損性和一些新零件的狀態(tài)信號(hào)及故障代碼。制造商、銷(xiāo)售商或維修部門(mén)根據(jù)采集的反饋信息、車(chē)輛零配件配置及其質(zhì)量水平信息（如維修周期），分析后生成每臺(tái)汽車(chē)的質(zhì)量水平維持計(jì)劃和建議，并基于此為用戶(hù)提供主動(dòng)維修服務(wù)，使用建議。

（5）汽車(chē)維修階段

4S和合作維修店的維修人員通過(guò)配置的手持式高頻讀寫(xiě)器讀取標(biāo)簽，獲取該車(chē)配置信息及采集的傳感器等信息，如零部件的更換期限等，評(píng)估汽車(chē)的質(zhì)量水平，給出建議性維修方案和進(jìn)行準(zhǔn)確的維修，更好地保證汽車(chē)的質(zhì)量水平；維修后，將維修記錄標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)到標(biāo)簽，并將維修記錄及更換的一些零部件配置等反饋給質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)和PLM系統(tǒng)。生產(chǎn)商可綜合得到的維修數(shù)據(jù)研究供貨質(zhì)量和關(guān)鍵件缺陷，尤其是新零件的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量，為產(chǎn)品技術(shù)改進(jìn)，供應(yīng)商評(píng)審選擇提供依據(jù)。

（6）汽車(chē)回收階段

質(zhì)量管理系統(tǒng)根據(jù)對(duì)汽車(chē)的質(zhì)量信息的跟蹤，對(duì)汽車(chē)的質(zhì)量及汽車(chē)的運(yùn)行年限進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，確定特定汽車(chē)的報(bào)廢時(shí)間，決策是否回收該汽車(chē)，并將信息傳遞給物流部門(mén)開(kāi)展回收處理。物流部門(mén)采取回收行動(dòng)及銷(xiāo)毀該汽車(chē)的RFID標(biāo)簽，將信息反饋給質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，銷(xiāo)毀對(duì)應(yīng)RFID的所有質(zhì)量信息，釋放RFID編號(hào)資源。

2.4 質(zhì)量管理跟蹤軟件系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)以上設(shè)計(jì)，需要建立質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)軟件，從前面分析可知，該系統(tǒng)軟件除了具有基本的汽車(chē)質(zhì)量基本信息管理功能外，還具有增值服務(wù)功能以及用戶(hù)權(quán)限管理等功能。具體包含以下7大模塊。

（1）系統(tǒng)管理模塊。提供完成系統(tǒng)初始化、基本參數(shù)設(shè)置功能。

（2）用戶(hù)管理模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)的注冊(cè)、權(quán)限管理等功能。

（3）車(chē)輛基本信息模塊。提供車(chē)輛信息錄入、查詢(xún)和修改等功能。包括對(duì)RFID標(biāo)簽信息修改、車(chē)輛配置信息、維修信息記錄等。

（4）運(yùn)行參數(shù)管理模塊。管理傳感器獲取的動(dòng)態(tài)運(yùn)行參數(shù)。

（5）增值服務(wù)模塊。提供個(gè)性化的維修建議、保養(yǎng)計(jì)劃、故障智能診斷、質(zhì)量水平評(píng)估、車(chē)輛位置跟蹤等增值服務(wù)功能。

（6）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊。綜合單臺(tái)、多臺(tái)車(chē)輛的質(zhì)量信息、維修記錄，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)零件故障期等，為企業(yè)改進(jìn)設(shè)計(jì)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（7）數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出模塊。提供與企業(yè)其他系統(tǒng)如PDM等數(shù)據(jù)交換功能。

3 應(yīng)用開(kāi)發(fā)

基于以上質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用RFID的車(chē)輛標(biāo)識(shí)和開(kāi)發(fā)的位置服務(wù)，將其應(yīng)用到貨運(yùn)車(chē)輛質(zhì)量管理中，并開(kāi)發(fā)了基于RFID的物流車(chē)輛跟蹤系統(tǒng)，物流車(chē)輛（或運(yùn)行過(guò)程的質(zhì)量）跟蹤示例如圖5所示。

圖5 基于質(zhì)量跟蹤的服務(wù)的車(chē)輛位置跟蹤

4 結(jié)束語(yǔ)

車(chē)輛是一種復(fù)雜產(chǎn)品，車(chē)輛的質(zhì)量水平關(guān)系列安全、財(cái)產(chǎn)、環(huán)境等問(wèn)題，其質(zhì)量水平隨生命周期不斷變化，且波動(dòng)、維修保養(yǎng)頻率高，對(duì)其質(zhì)量水平進(jìn)行管理跟蹤可以提高使用水平，延長(zhǎng)壽命等。本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車(chē)輛全生命質(zhì)量管理跟蹤系統(tǒng)方案，系統(tǒng)包含車(chē)輛質(zhì)量管理跟蹤等上位管理軟件和包含RFID標(biāo)簽的下位裝置構(gòu)成，邏輯上分為用戶(hù)層、應(yīng)用服務(wù)層、信息管理處理層、網(wǎng)絡(luò)層和物理層5個(gè)層次。該方案擴(kuò)展質(zhì)量管理至車(chē)輛的整個(gè)生命周期，且實(shí)現(xiàn)了對(duì)每臺(tái)車(chē)輛的單獨(dú)管理，遵循了車(chē)輛質(zhì)量水平隨生命周期的變化規(guī)律。整個(gè)方案擴(kuò)展性強(qiáng)，既考慮基本的質(zhì)量信息管理，又能基于此開(kāi)展多種增值服務(wù)，對(duì)提高車(chē)輛企業(yè)服務(wù)和競(jìng)爭(zhēng)水平，開(kāi)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

[1]周偉.基于RFID的汽車(chē)質(zhì)量跟蹤管理系統(tǒng)研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2010.

[2]姚佐平，萬(wàn)君康，李華威.汽車(chē)質(zhì)量特征與管理集成研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2006，19（2）：23-26.

[3]韓麗娜.Y公司質(zhì)量管理改進(jìn)研究[D].咸陽(yáng)：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.

[4]賈小佳.顧客特征對(duì)汽車(chē)售后服務(wù)質(zhì)量管理的影響[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2013.

[5]俞家文，姚莉莉.基于RFID的汽車(chē)全面質(zhì)量跟蹤管理系統(tǒng)研究[J].價(jià)值工程，2008（7）：93-9.

Design of Automobile Full Life-cycle Quality Management&Tracing System Based on Internet of Things

XIE Qu1，DENG Jian-xin2，CHEN Yi-hui2
（1.Liuzhou Products Quality Supervision and Inspection Institute，Liuzhou Guangxi 545006，China；2.Guangxi Key Laboratory of Manufacturing System&Advanced Manufacturing Technology（School of Guangxi University）Guangxi Nanning 530004，China）

Automobile quality has impacts on the performance of automobile，as well involving safety，property and environment problems.Its level waves with automobile life-cycle.However，the conventional quality management main focuses on the the stages except the operation stages like design and manufacturing.To improve the quality management level to all the life-cycle of automobile，this paper proposed an automobile life-cycle quality management&tracing system（ALQMTS）based on Internet of Things，the changes features of automobile quality with its life-cycle was analyzed firstly.Then the principles of tracing and management automobile quality with the lifecycle has been obtained based on RFID and sensor technology，as well its compositions of ALQMTS.An architecture of ALQMTS was also constructed including five layers such as the users layer，application service layer.Furthermore，the application steps and the software functions of ALQMTS were designed.At last an application has been developed successfully based on the design.The design could manage and trace full life-cycle quality of each automobile and create many value-added services.It could be as an infrastructure of product life-cycle management and big data application on automobile.

full life cycle；quality management；quality tracing；internet of things，system design

F406.14

A

1672-545X（2017）06-0070-05

2017-03-18

廣西制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目資助（15-140-30S010）

謝曲（1972-），男，廣西柳州人，本科，工程師，國(guó)家汽車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（柳州）項(xiàng)目建設(shè)辦公室副主任，主要進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量管理及檢測(cè)方面的研究。