摘要：檢測線作為車輛總裝下線的最后環(huán)節(jié)，是對整車裝配質(zhì)量進(jìn)行綜合檢測及功能調(diào)試，保障車輛出廠質(zhì)量的過程，對車輛的質(zhì)量及性能有著關(guān)鍵性的作用。商用車及專用車電動化、智能化的發(fā)展，對檢測線的功能和檢測效率有了更高的要求。據(jù)此，從檢測需求出發(fā)，進(jìn)行工藝流程規(guī)劃、檢測方法研究、設(shè)備選型等，完成一條國際領(lǐng)先、國內(nèi)標(biāo)桿高端商用車及專用車檢測線全新規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：檢測線；汽車；專用車；工藝；規(guī)劃

中圖分類號：U472.9 收稿日期：2023-03-05

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.09.032

1 前言

主機(jī)廠傳統(tǒng)汽車檢測線主要用于出廠新車安全性能和法規(guī)項的檢測，保證車輛滿足國家法規(guī)要求，滿足車輛上牌的需要。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車配置趨于高端，電器功能更加復(fù)雜，檢測線不僅要滿足車輛各項功能的檢測還要進(jìn)行車輛功能的標(biāo)定、調(diào)試以及檢測數(shù)據(jù)的應(yīng)用。檢測線系統(tǒng)從簡單的設(shè)備串聯(lián)發(fā)展成對上連接工廠生產(chǎn)系統(tǒng)，對下實(shí)現(xiàn)各檢測設(shè)備的控制、檢測標(biāo)準(zhǔn)下發(fā)及檢測數(shù)據(jù)上傳智能化分析系統(tǒng)。國內(nèi)乘用車智能檢測線已趨于成熟，但商用車檢測線還比較落后。隨著商用車電動化、智能化的發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測線已不能滿足要求，只通過對傳統(tǒng)檢測線進(jìn)行局部改造、增加部分設(shè)備來實(shí)現(xiàn)會導(dǎo)致檢測流程不暢、檢測效率低等問題，嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。提升商用車檢測水平，滿足當(dāng)下產(chǎn)品檢測及產(chǎn)品升級需求，需打破傳統(tǒng)，采用系統(tǒng)的設(shè)計方法、科學(xué)的設(shè)計步驟，才能開發(fā)出既滿足當(dāng)前產(chǎn)品檢測需求又具有前瞻性的車輛檢測線。

本文以系統(tǒng)的設(shè)計方法、有序的工作步驟闡述一條全新商用車高端檢測線的工藝規(guī)劃過程。

2 檢測需求

依據(jù)GB 7258—2017等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［1-4］及現(xiàn)有產(chǎn)品的檢測需求制定汽車檢測項目，如表1所示。

3 設(shè)計輸入

3.1 檢測線設(shè)計綱領(lǐng)

a.產(chǎn)能規(guī)劃：年產(chǎn)80 000臺，包括自卸車、攪拌車及專用車底盤，其中包括二橋、三橋、四橋及五橋商用車。節(jié)拍需求為20JPH（3 min/臺）。

b.車型參數(shù)：車輛最長為12 000 mm，車輛最寬為2 600 mm，車輛最高為4 000 mm，最大質(zhì)量為18.50 t，車輛軸數(shù)為2～5軸。

c.檢測線先進(jìn)性：借鑒乘用車檢測工藝與設(shè)備，滿足電動車、氫能源車的專業(yè)檢測，滿足現(xiàn)有及規(guī)劃的高級駕駛輔助功能檢測。需采用LED/激光非接觸式四輪定位、綜合動態(tài)轉(zhuǎn)轂臺、多層次電檢控制平臺等關(guān)鍵設(shè)備。檢測線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化，加強(qiáng)檢測數(shù)據(jù)的應(yīng)用，通過電檢系統(tǒng)與檢測設(shè)備互聯(lián)實(shí)現(xiàn)設(shè)備第三方控制，檢測系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)MOM連接，實(shí)現(xiàn)檢測項目和標(biāo)準(zhǔn)自動下發(fā)，檢測數(shù)據(jù)自動上傳檢測系統(tǒng)并做質(zhì)量趨勢分析［5］。設(shè)備互聯(lián)實(shí)現(xiàn)能源監(jiān)控與管理，設(shè)備預(yù)測性維護(hù)。

d.檢測設(shè)備、檢測方法可靠性：在設(shè)計新設(shè)備選型或設(shè)備改造過程中，需要評估設(shè)備的應(yīng)用可靠性，設(shè)備在行業(yè)要有成熟的應(yīng)用或者已進(jìn)行可靠性試驗(yàn)［6］。

3.2 車輛產(chǎn)品資料輸入

設(shè)計輸入在進(jìn)行總裝檢測線設(shè)計時，要獲取以下輸入信息：

a.已有各車型具體參數(shù)和所規(guī)劃的車型參數(shù)范圍： 整車尺寸（長×寬×高）、軸距、輪距，前懸、后懸，整備質(zhì)量、最大軸重，輪輞尺寸、輪胎型號、輪眉高度等。

b.車型調(diào)試大綱以及將來可能升級的產(chǎn)品測試項目要求。

c.帶電子控制單元通信測試項目需收集所有測試規(guī)范、通信協(xié)議等文件（如ABS防抱死制動系統(tǒng)/ESC電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)測試規(guī)范等。

d.駕駛輔助系統(tǒng)測試及標(biāo)定需收集各種測試項目詳細(xì)的測試規(guī)范，以及VCU 通信協(xié)議等。測試項目包括自適應(yīng)巡航控制（ACC、LDWS） 、360全景影像等。

e.需研發(fā)、IT支持搭建車型配置參數(shù)及標(biāo)定信息下發(fā)平臺。

4 工藝規(guī)劃

4.1 工藝設(shè)備布局分析

在檢測線設(shè)計時，必須對每一個檢測工位進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析，確保工序邏輯及工藝狀態(tài)符合檢測技術(shù)要求。

a.工藝裝備特殊需求分析。如智能駕駛輔助系統(tǒng)的標(biāo)定對環(huán)境有特殊要求，因此需要建設(shè)專用的標(biāo)定場地及設(shè)備，并對光照、地面場地等進(jìn)行特殊、專業(yè)處理。

b.車輛狀態(tài)要求分析。車輛路試為加載路試（攪拌車裝水），路試前需要去除底盤油污便于泄漏檢查。車輛進(jìn)主檢測線之前需保證車輛干凈、無水漬。車輛應(yīng)在裝了上裝后的整車狀態(tài)做四輪定位。

c.采用先路試后檢測的順序，先路試有利于車輛磨合，車輛經(jīng)過路試更容易暴露油液泄漏、螺栓松動等問題。采用此工藝順序的前提是車輛底盤下線已進(jìn)行必要的安全檢測及車輛調(diào)試，如電動車安規(guī)檢測、轉(zhuǎn)角調(diào)整。同時路試前先進(jìn)行四輪定位。

d.四輪定位檢測需放在側(cè)滑、制動、車速檢測工位之前進(jìn)行，四輪定位前經(jīng)過顛簸路釋放應(yīng)力。

e.智能駕駛輔助系統(tǒng)的標(biāo)定應(yīng)在車輛動態(tài)性能測試（路試）及淋雨檢測之前進(jìn)行。

f.檢測線絕緣檢測應(yīng)在車輛淋雨實(shí)驗(yàn)后。

g.淋雨測試和攪拌筒加水應(yīng)分開設(shè)計水池，避免淋雨用水被攪拌筒用水污染。

h.漏油檢測應(yīng)在路試、轉(zhuǎn)轂測試、制動檢測工序后，充分熱機(jī)后便于檢查漏油問題。

4.2 工藝布局

工藝布局主要考慮特定的檢測順序，工序平衡以及后續(xù)改造升級的工位預(yù)留。工藝布局如圖1所示。

4.3 廠房布局

根據(jù)先路試后檢測的順序，結(jié)合攪拌車加水、放水需往返作業(yè)需要大的場地的特點(diǎn)，設(shè)置兩個獨(dú)立車間。主檢測線車間設(shè)置兩條線，工序從電檢開始到視覺外觀檢測結(jié)束。四輪定位及淋雨車間根據(jù)節(jié)拍要求各工序設(shè)置多個并行工位，工序從四輪定位開始到排放工序結(jié)束。

5 設(shè)備選型

5.1 綜合轉(zhuǎn)轂臺

項目聚焦“功能集成”“軸距可調(diào)”和“精準(zhǔn)檢測”三大方向，實(shí)現(xiàn)多工況綜合轉(zhuǎn)轂自動測試。節(jié)拍＜6 min。

5.1.1 實(shí)現(xiàn)功能集成

集成原有檢測設(shè)備僅能實(shí)現(xiàn)單機(jī)檢測的項目，包括喇叭聲級檢測、車速表校驗(yàn)、倒車測試、ABS測試。

增加原有設(shè)備無法檢測的項目：限速測試、加減速測試、變速箱檔位測試、驅(qū)動軸軸間差速器測試、車輛巡航測試、車輛運(yùn)行曲線測試、車輛扭矩加載測試、電動車能量回收測試等多種測試內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)單工位多項測試功能。

5.1.2 實(shí)現(xiàn)軸距可調(diào)的步驟

a.預(yù)先將各類被測車輛參數(shù)導(dǎo)入中控系統(tǒng)。

b.掃描VIN號識別車型，調(diào)用預(yù)設(shè)參數(shù)。

c.通過參數(shù)調(diào)用，獲取檢測車輛軸距信息，將信息通過三方控制系統(tǒng)傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軸距參數(shù)提前調(diào)整，根據(jù)軸距參數(shù)調(diào)整各軸軸距，前軸變距范圍1 700～2 350 mm，中軸2 350～5 500 mm，后軸1 300～1 450 mm。

d.伺服電機(jī)動作，調(diào)整各軸至適用軸距范圍。

轉(zhuǎn)轂軸距調(diào)整機(jī)構(gòu)如圖2所示。

5.1.3 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測的技術(shù)方案

a.采用配置動態(tài)扭矩傳感器，確保精準(zhǔn)檢測滾筒扭矩，控制精度達(dá)到±0.2%以內(nèi)。

b.車輪承載機(jī)構(gòu)采用雙滾筒結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)穩(wěn)定可靠，安全性高。

c.驅(qū)動單元配備71 kW高功率變頻器，高于選用電機(jī)規(guī)格65 kW，確保設(shè)備穩(wěn)定性。

d.根據(jù)筆者所在公司產(chǎn)品的特殊性，以及車輛軸重普遍較大的特點(diǎn)，配備高功率電機(jī)，變頻電機(jī)驅(qū)動滾筒扭矩范圍大，滿足大軸重參數(shù)測試需求。

5.2 四輪定位

項目聚焦“自動測量”“軸距可調(diào)”和“精準(zhǔn)測量”三大方向，實(shí)現(xiàn)非接觸式自動車輪定位檢測，無需司機(jī)下車可完成檢測。

5.2.1 實(shí)現(xiàn)自動測量的技術(shù)方案

a.激光掃描，通過采用國際先進(jìn)的LMI激光發(fā)生器，精準(zhǔn)掃描車輪輪廓。

b.精準(zhǔn)建模，通過采用多線激光掃描，采用26條激光線，構(gòu)建3D模型，通過專用智能算法，排除異常干擾點(diǎn)，確保建模精準(zhǔn)。

c.通過精準(zhǔn)測量車輛推力角，并通過專用公式計算車輪定位精確值。激光相機(jī)掃描車輪如圖3所示。

5.2.2 實(shí)現(xiàn)軸距可調(diào)的技術(shù)方案

a.通過高強(qiáng)度滑軌完成檢測相機(jī)模塊的軸向移動，滿足不同軸距車輛檢測需求。

b.通過高強(qiáng)度滑軌完成檢測相機(jī)模塊的橫向移動，滿足不同輪距車輛檢測需求。

c.通過參數(shù)調(diào)用，獲取檢測車輛軸距信息，將信息通過三方控制系統(tǒng)傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軸距參數(shù)提前調(diào)整。

5.2.3 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量的技術(shù)方案

a.采用承載式浮動盤結(jié)構(gòu)，完全釋放應(yīng)力。

b.采用高強(qiáng)度浮動機(jī)構(gòu)保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，單側(cè)承重5 t以上。

c.通過變頻電機(jī)驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)，帶動被測車輛轉(zhuǎn)向橋車輪，實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)動態(tài)測量，構(gòu)建3D模型，并通過智能算法，排除掃描異常干擾點(diǎn)，確保建模精準(zhǔn)。四輪定位浮動機(jī)構(gòu)如圖4所示。

5.3 綜合電檢平臺

圍繞“平臺功能”“統(tǒng)型兼容”“智能網(wǎng)聯(lián)”三大功能特征，策劃系統(tǒng)電檢方案，實(shí)現(xiàn)電檢功能平臺化，統(tǒng)型公司內(nèi)部軟硬件，并借助智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整車電器功能模塊自動檢測。

5.3.1 功能平臺化

檢測功能集成，平臺化功能15項，79項專有電器功能集成檢測。檢測設(shè)備設(shè)計輕便易攜，廠內(nèi)使用方便并可兼顧售后問題處理使用，系統(tǒng)兼顧廠內(nèi)檢測設(shè)備三方控制功能。檢測線第三方控制圖如圖5所示。

5.3.2 實(shí)現(xiàn)統(tǒng)型兼容

診斷接口硬件統(tǒng)型，集團(tuán)車輛整合為二代OBD接口，通信協(xié)議采用CAN通信，在兼容1939協(xié)議基礎(chǔ)上全面升級UDS協(xié)議，電檢診斷接口針腳定義鎖定固化。

5.3.3 實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)

檢測項目由電檢服務(wù)器自動識別并推送至檢測終端。檢測過程發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)報警提示，杜絕人工漏檢。檢測結(jié)果自動存儲，便于查詢和質(zhì)量追溯。整車質(zhì)量變化趨勢進(jìn)行智慧分析，并給出管控指導(dǎo)建議。檢測線智慧分析系統(tǒng)界面如圖6所示。

5.4 淋雨加水、自動洗車

項目聚焦“淋雨強(qiáng)度可調(diào)”“自動尋位加水”和“高效自動洗車”三大方向，實(shí)現(xiàn)滿足國標(biāo)的自動可調(diào)淋雨檢測功能，并實(shí)現(xiàn)攪拌車自動加水，整車多車型柔性高效洗車，并自動擦干吹干，最終實(shí)現(xiàn)項目落地應(yīng)用。

5.4.1 實(shí)現(xiàn)淋雨強(qiáng)度可調(diào)

供水水泵功率程序控制，降雨強(qiáng)度按需調(diào)節(jié)。淋雨壓力實(shí)時監(jiān)控，低于設(shè)定范圍自動報警。各淋雨檢測面水量單獨(dú)調(diào)節(jié)，強(qiáng)度精確控制。

5.4.2 實(shí)現(xiàn)自動尋位加水

車輛參數(shù)預(yù)導(dǎo)入，設(shè)備自動調(diào)用加水口坐標(biāo)位置，精確計算加水量。自動加水裝置如圖7所示。

5.4.3 實(shí)現(xiàn)高效自動洗車

采用伺服驅(qū)動滾筒，仿形車身結(jié)構(gòu)刷洗車身，風(fēng)幕吹掃并抖落殘留水分。

6 工藝可行性評估

6.1 設(shè)備及工藝的可行性

工藝需要根據(jù)產(chǎn)品檢測需求，制定可行的檢測方法和設(shè)備。工藝規(guī)劃人員需要協(xié)同設(shè)備潛在供應(yīng)商對設(shè)備的檢測原理深入了解，確保檢測方法、設(shè)備可靠且行業(yè)領(lǐng)先。

6.2 評估其他風(fēng)險

在設(shè)計新設(shè)備選型或設(shè)備改造過程中，需要評估設(shè)備的交貨周期是否滿足項目時間節(jié)點(diǎn)計劃。并且需要分析投入的設(shè)備及資源成本，對加注設(shè)備有整體的概念。

6.3 制定可行性報告

對以上三點(diǎn)分析完畢后，匯總出風(fēng)險點(diǎn)并給出建議對策，形成檢測線規(guī)劃的可行性報告，便于對后續(xù)的決策。

7 結(jié)語

汽車工業(yè)技術(shù)迅猛發(fā)展，對車輛安全性、舒適性、環(huán)保性、便捷性要求越來越高，商用車、工程車輛、工程機(jī)械逐漸高端化。三一集團(tuán)也在加大產(chǎn)品電動化、智能化 、無人產(chǎn)品的探索力度。新的產(chǎn)品功能和質(zhì)量如何保證已成為制造工廠的一大考驗(yàn)，尤其是整車下線檢測、調(diào)試是整車出廠的質(zhì)量保證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有立足于對行業(yè)發(fā)展趨勢的判斷、研發(fā)產(chǎn)品規(guī)劃方向的研究，系統(tǒng)性地規(guī)劃檢測線才能保證檢測項目齊全、提升檢測調(diào)試的效率和質(zhì)量。本文所講檢測線的規(guī)劃對建設(shè)新的智能化、數(shù)字化車輛檢測線具有重要的借鑒意義。

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作者簡介：

鄭鵬奇，男，1983年生，工程師，研究方向?yàn)楣に囍圃旒耙?guī)劃。