新能源汽车终检线自动化检测系统集成研究

付玲玉 谢志鹏 李强 范武 李海潭

摘 要：为解决实车物理装配的平台化和通用化，不同配置整车的ECU（电子控制单元）硬件是相同的，而搭载软件需要满足配置和功能的需要进行定制。传统汽车在ECU硬件中预装软件，软件管理通过条码或人来识别管理。而随着新能源汽车和无人驾驶技术的发展以及整车功能和配置的个性化定制生产方式的出现，通过传统方式匹配软件和硬件的可靠性和生产效率已无法满足发展需要，必须有高效、高可靠性的解决方案。本文旨在以新能源汽车ECU平台化架构设计为基础，通过对自动化下线检测系统的集成研究，实现不同车型的软件自动刷写、自动检测和加注，以及智能刷写信息化系统、产品全生命周期管理系统（PLM）、生产线加注系统设备、ECU在线测试设备、总装检测线的技术集成，解决新能源汽车软硬件分离制造、智能化制造的问题，实现自动化柔性制造。

关键词：新能源汽车;自动化检测;系统集成

中图分类号：U467.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）13-0067-02

0 前言

智能制造是世界各国的重点发展方向，也是《中国制造2025》的主攻方向，是实现制造业升级的必然要求。在此背景下，只有积极开展智能工厂、智能生产线的建设和规划等方面的研究，形成具有自主知识产权的国家、行业或团体标准，才能支撑企业产品、管理、生产、服务等全方面的创新，提升企业各方面的能力，最终提升企业的可持续竞争优势。

在我国大力发展新能源汽车行业的背景下，依据智能制造标准体系建设指南，将智能制造的通用目标与行业实际需求相结合，吸收本行业两化融合成功的实践经验，研究新能源汽车自动化下线检测系统集成要求，以提升企业及行业的技术水平。

1 新能源汽车下线检测系统集成構架

总装数字化车间终检线自动化检测系统集成架构分为基础层、执行层、管理层。

管理层业务系统主要是指企业级的信息化应用系统，例如产品生命周期管理PLM、产品信息管理系统、企业资源管理系统ERP。执行层包含车辆配置及测试系统VCATS、生产管理系统MES，其中VCATS包含车辆测试模块、车辆配置模块、客户端模块、检测结果管理模块，MES包含车辆配置及测试接口模块、高级订单排产模块。基础层包含客户端终端设备和整车下线检测设备，其中整车下线检测设备包含加注、四轮定位、制动转毂、ADAS、电性能检测设备、车辆OBD接口，见图1。

2 新能源汽车下线检测系统信息集成模型

车辆测试与配置系统与管理层、基础层的信息集成模型，见图2，主要业务数据流如下：

（1）管理层业务系统向生产管理系统输入包含生产计划订单（含VIN、BOP文件）信息;（2）车辆配置及测试系统的输入信息应包含管理层生成的ECU刷写源文件，车型ECU刷写规范文件、EOL规范文件，生产管理系统生成车辆配置刷写文件、客户端设备车辆配置解析文件;（3）车辆配置及测试系统输出到客户端设备的信息应包含车辆配置刷写文件、客户端设备车辆配置解析文件、控制指令，输出到生产管理系统的信息应包含检测数据;（4）客户端设备输出给车辆OBD接口、整车下线检测设备的信息应包含控制指令、数据指令，输出给车辆配置及测试系统的信息应包含单车VIN码（VIN命名规则满足GB16735第4、5节要求）、检测数据、执行状态;（5）车辆OBD接口、整车下线检测设备反馈至车辆配置及测试系统信息应包含执行结果信息、检测数据。

3 生产管理系统集成要求

（1）管理层业务系统输出到生产管理系统的信息应包含生产计划订单（含VIN、BOP文件）。（2）VCATS接口模块应包含车辆信息解析器、Broadcast文件生成器、VCD文件生成器、RSA2048加密模块。（3）根据高级计划排产模块输入的订单车辆BOP和日排产订单（含VIN），解析并输出的信息应包含ECU软件零件号、PML、防盗代码。（4）根据车辆信息解析器输入的订单号、VIN、防盗代码、PML、ECU软件零件号，生成单车制造信息文本文件，输出至车辆配置及测试系统。（5）加密明文生成签名信息输出至VCD文件生成器，与车辆配置信息合成生成车辆配置信息文件，输出至车辆配置及测试系统。（6）生产管理系统的高级订单排产模块输出日排产订单队列，包括订单信息、VIN和对应的BOP。（7）高级计划排产模块应具有定期和人工主动推送信息数据功能。

4 车辆配置及测试系统集成要求

（1）车辆配置及测试系统接收产品生命周期管理系统PLM系统输入信息应包含车辆ECU刷写源文件、车型ECU刷写规范文件、EOL规范文件。（2）车辆配置及测试系统VCATS包含车辆测试模块、车辆配置模块、客户端模块，检测结果管理模块，其中车辆测试模块应包含脚本编译器、工位管理，车辆配置模块应包含ECU源文件库、VCD源文件库、Broadcast文件库，客户端模块应包含配置解析器、脚本解析器。（3）VCATS脚本编译器应能编写和标定程序，标定程序应符合GB 7258第4章的要求;工位管理应具有绑定测试脚本和客户端设备，定义客户端设备具体可执行的功能。（4）配置解析器应能对ECU源文件，broadcast文件、VCD文件进行解析，生成配置数据、刷写文档;脚本解析器应能执行脚本，对配置解析器输入的配置数据、刷写文件解析生成控制指令、数据指令至客户端设备;客户端模块应能与客户端设备集成，并远程管理客户端设备、发布测试脚本程序到客户端设备、查询各工位最后一次测试脚本程序版本。（5）检验结果管理应能发布检测数据至生产管理系统。（6）车辆配置及测试系统输出到客户端设备的信息应包含控制指令、刷写文件;车辆配置及测试系统信息接收客户端设备输出的信息应包含检测数据、执行状态。

5 总装终检线集成要求

总装终检线应包含客户端设备、检测线设备和车辆。其中客户端设备应包含VIN采集模块和VCI车辆连接接口，客户端设备与车辆通信应采用标准OBD接口，OBD接口应符合ISO 15031-5标准第5节的规定，见图3。

6 结语

通过对新能源汽车自动化下线检测系统的集成研究，我们主要解决了两个问题，一是基于新能源汽车的软硬件分离制造的模式下软硬件版本一致性的问题，二是基于规模化个性定制的生产模式下混线生产与自动化检测的问题。

参考文献

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