汽车整车检测线基于工业4.0的发展浅谈

苏绍鑫

摘 要：随着社会的不断进步和科学技术的不断发展，汽车越来越频繁地出现在人们的生活中。汽车出现后，汽车的检测技术也出现了。所有生产车辆都需要检查和维修，只有经过认证的车辆才能交付给客户。目前，国内汽车整车检测线的检查主体还是以人力保证。随着工业4.0的出现，特别是在模拟仿真、自动化机器人、大数据等广泛应用到工业生产，汽车整车检测系统也迎来了翻天覆地的发展。因此，本文结合工业机器人技术在汽车行业中的应用，针对汽车整车检测线发展概述进行分析，并提出相关建议。旨在为汽车整车检测线及系统设计提供一些参考。

关键词：工业4.0 汽车 检测线 发展

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最早由制造强国德国在2011年提出，所谓工业4.0，是基于工业发展历程的不同阶段作出的划分。按照大家的共识，工业1.0是蒸汽机时代，是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化;工业2.0是电气化时代，是19世纪后半期至20世纪初的电力广泛应用;工业3.0是信息化时代，是20世纪后半期出现的、基于可编程逻辑控制器（PLC）的生产工艺自动化;工业4.0则是智能化时代，是指利用物联信息系统将产品设计开发、生产制造、销售服务等信息数据化、智慧化，最后达到快速、有效、个性化的产品供应。

社会经济的发展提升了人们的生活质量，人们的消费水平及要求都在逐步提升，因此人们对汽车的自动化、智能化和个性化要求也越来越高，汽车产业面临着较大的发展机遇及挑战。工业4.0的出现，推动着汽车企业不断引进先进的科学技术，不断创新汽车产品及服务。

2 汽车整车检测线的概述

根据GB 7258-2017《机动车运行安全技术条件》的要求，汽车整车检测线必须有外观、重量、灯光、侧滑、速度、制动、转向、行驶、漏水漏油等检测项目，虽然各检测项目的次序因整车厂的产线空间等实际情况而定，但可以归纳为以下几个模块：

2.1 内外装部件的外观及装配性检查

检查总装下线后整车的内外装部件外观、静态是否符合公司品质基准及商品性要求，判断整车是否有外伤、色差等表面不良，是否有漏装、错装、安装不到位等装配不良;目前主要依靠传统的人工经验检测法来目视检查。

2.2 整车操作性能检查

检查整车车门上锁解锁、门窗升降、天窗开关、空调性能、音响大小、收音机、导航功能等是否符合公司及法规要求;目前主要也是依靠传统的人工经验检测法进行操作检查。

2.3 电子电器标定

随着新技术的开速发展，逐渐出现汽车辅助驾驶、自动驾驶等功能，越是先进功能在精度上的要求越高，因此整车在总装下线后需要对这些功能进行标定，例如：AVM全景影像功能、ACC自适应巡航功能、FCW前碰预警功能、LDW车道偏移预警功能等等。目前这些功能的标定主要使用“人的操作+设备运算”的方式进行操作。

2.4 安全性能检查

跟驾驶安全密切相关的各项性能，国家标准GB 7258-2017已经规定了台试发检测汽车各项性能的检测标准及检测方法，主要包括以下安全性能：侧滑检测、车速表检测、制动力检测、前照灯检测、排放检测（抽检）、噪音检测（抽检）等。目前这些性能的检测主要使用“人的操作+设备运算”的方式进行操作。

2.5 密封性检查

主要通过淋雨试验检查整车的密封性，目前主要依靠传统的人工经验检测法来目视检查。

2.6 整车行驶及异响检查

通过整车在跑道上进行试驾，主要检查其起动性能、加速换挡性能、转向性能等;同时通过行驶各种不同的路面（包括比利时路、扭曲路、绳索路等）来检查整车的悬置系统和车内异响噪音。目前主要依靠传统的人工经验检测法来主观判断。

2.7 随车物品的配发和出库

整车检查合格后需要对整车配发合格证、一致性证书、车体照片，以及粘贴车身保护膜等，目前主要也是依靠人工进行操作。

综上所述，目前汽车整车检测线的自动化程度较低，检测过程主要依靠人员判断，人为误差大、检测效率低。

3 汽车检测技术的发展

3.1 汽车检测技术的现状

在20世纪初，中国成立了汽车工业。60年代，我国开始研究汽车检测技术;80年代，汽车的发展得到了国家的大力支持，汽车检测技术也获得了快速的发展。进入现代社会后，汽车发展更为迅速，汽车检测管理上已初步实现“制度化”，在检测基础技术方面已实现了“标准化”，在检测技术上向“自动化”、“智能化”、“数字化”方向发展。

3.2 汽车检测技术的发展方向

随着工业4.0的到来，要实现和超越世界的进步和发展，就必须探索和进一步发展车辆检测技术的基础，即智能车辆检测设施和车辆检测管理网络。

1.车辆检测技术基础标准化

2.车辆检测设备的智能化

3.车辆检测技术的数字化

4.车辆检测控制网络的建立

4 合理利用高新技术实现汽车检测技术和设备的智能化

4.1 合理利用光电技术与图像处理等机器视觉系统

机器视觉就是用机器代替人眼进行测量和判断，通过光学系统，将被摄物体转换为图像信号，然后将图像信号传输至图像采集卡，并根据像素分布，亮度，颜色等信息转換为数字信号，图像处理单元有效地计算出这些数字信号并获得拍摄目标的特征值，以根据判别结果指导设备执行相应的动作。

在整车检测线中，我们可以利用机器视觉进行内外装部件的外观检查及装配检查。一方面，从生产效率的角度来看，由于长时间工作后操作者容易感到疲劳，因此人工视觉的质量低下，准确性不高，机器视觉可以大大提高生产效率和自动化、数字化程度;另一方面，从成本控制的角度来看，培训一名合格的操作员需要企业管理人员花费大量的人力和物力，而且简单的培训是远远不够的，后续还需要大量的时间来提高操作员的实践水平。而机器视觉系统只要设计，调试和运行得当，就可以长时间不间断地使用工作，同时确保生产效果。

4.2 合理运用高精度传感器

我国车辆传感器技术日趋成熟，大大提高了车辆检测的准确性和可靠性，优化了车辆检测设备和系统。例如，在全自动汽车检测线上，排放检测更加准确，在系统设备中安装智能采样检测器，利用排气管和空间通道中的小压力形成的微电压传感器，提高了汽车自动检测线的精度，通过应用程序实现了高精度传感器的检测结构合理，可在制动试验台、多功能转毂台等设备上实现综合测试台方向发展。

4.3 设备联网

目前我国的整车检测线已实现了计算机管理系统检测，但是由于各个设备的计算机测控方式千差万别，尤其是数据接口、管理方式不统一，不符合数字化大网络的要求。随着汽车工业和技术的发展，今后汽车整车检测线将实现真正的网络化，从而做到信息资源共享、硬件资源共享、软件资源共享。在此基础上，利用信息高速公路将客户需求、汽车设计、制造、零部件生产、物流等产品生命周期管理联成一个广域网，提升整车检测线的灵活性，实现大规模定制生产，满足个性化的市场需求，同时可以运用大数据的挖掘分析作用，解决产品的复杂性，缩短解决问题周期。

5 几点建议

5.1 标准化是打造工业4.0的基础

工业4.0的核心是智能制造，智能制造是先进制造过程、系统与模式的总称，以精益制造体系为基础，通过设计、供应链、制造、质量控制、销售、服务等全生命周期的信息化、自动化、智能化，实现最优的成本、质量和交货期。制造系统是一个非常庞大且复杂的系统，由于行业差别及发展过程不同，企业制造体系的现状千差万别。不少企业在推进精益化、信息、自动化的过程中，经理了相当艰苦的阶段，原因是来自多方面的，但是，其中最重要的因素之一是标准化基础薄弱。没有标准化的基础，精益化、数字化、智能化不仅难以实现，更难以有成效。因此，我们需要扎实做好以下几个方面的标准化工作：

（1）设计标准化。包括整车检测线工艺流程标准化，设备设计标准化，功能及性能标准化，管理标准化等。

（2）设备管理标准化。包括自动化项目管理标准化，设备能力管理标准化，设备运行状态标准化，设备耗材管理标准化，设备维护管理标准化等。

（3）质量管理标准化。包括质量管理流程标准化，产品质量检验标准化，质量数据统计分析标准化，质量追溯管理标准化等。

（4）信息管理标准化。包括信息化项目管理标准化，信息接口管理标准化，信息安全管理标准化等。

5.2 数字化是打造工业4.0的核心能力

随着汽车产品功能越来越强大、个性化定制需求越来越多，产品生命周期越来越短，产品服务需求越来越多……海量，复杂的产品开发，产品制造及检测，产品服务管理需求，推动着企业用简单、敏捷、精准的数字化方法管理海量的复杂性。

5.3 从小故事开始

工业4.0距离我们并不遥远，但并非一蹴而就，它是一个渐进性的逐渐推进的过程。每个企业都有自己的实施条件和路径，没有捷径可走。只不过对于不同的行业和不同的企业来说，由于市场需求不同、产品工艺不同、管理基础不同等，智能制造的侧重点有所不同而已。智能制造是一个复杂系统，每个行业每个企业都要摸索出适合自己的模式，不必一步到位，而应该从“小故事”、小改善、小创新开始，逐步提升精益化、标准化、模块化、自动化以及数字化方面的水平，重要的是弄清楚这样做的理由以及恰当的投资回报。

6 结束语

总之，要促进我国整车检测技术的不断发展，就必须持续优化检测仪器及设备性能，提高车辆检测的效率和准确性，保证车辆的安全通行，促进汽车产业的可持续发展。

参考文献：

[1]刘建东.浅谈我国汽车检测技术的发展趋势[J].2017（14）.

[2]罗龙.浅谈汽车检测技术的发展[J].2017.

[3]辛玉军、陈林生. 工业4.0实践精要.2016.

[4]《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2017）.