張捷

摘要：隨著信息化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于汽車總裝生產(chǎn)線上的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)，提高了汽車的舒適度和安全性能。文章介紹了汽車總裝生產(chǎn)線上的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng);進(jìn)一步分析了汽車總線裝生產(chǎn)線上的電子控制系統(tǒng)整車信息獲取與比對(duì);闡釋了制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)和產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)（PLM系統(tǒng)與MES系統(tǒng)）集成和電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)與MES集成。

Abstract： With the development of informatization， network technology is applied to the electronic controller detection system on the automobile assembly production line to improve the comfort and safety performance of the automobile. The article introduces the electronic controller detection system on the automobile final assembly production line; further analyzes the electronic control system on the automobile bus assembly production line and the vehicle information acquisition and comparison; explains the manufacturing production process execution management system and product life cycle management system （PLM） System and MES system） integration and electronic controller detection system and MES integration.

關(guān)鍵詞：汽車總裝生產(chǎn)線;電子控制器檢測(cè);檢測(cè)技術(shù);故障診斷

Key words： automobile assembly line;electronic controller testing;testing technology;fault diagnosis

中圖分類號(hào)：TP277;U468.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）23-0038-02

0? 引言

隨著信息化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)也得到了快速發(fā)展。人們生活的方方面面都融入了電子化和信息化，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也受到電子控制技術(shù)的影響，汽車領(lǐng)域的內(nèi)在需求如汽車燃油氣能、增強(qiáng)安全性能和優(yōu)化排放性能等將會(huì)被改善[1]，同時(shí)還可以提升汽車的舒適度和安全性能。

1? 汽車總裝生產(chǎn)線上的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)

檢測(cè)技術(shù)和故障診斷在汽車上是相互關(guān)聯(lián)的。以控制器網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為汽車故障診斷的分析依據(jù)，是一門綜合技術(shù)。診斷設(shè)備的工作原理是汽車車載診斷，診斷通信是通過通過車載診斷接口車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，數(shù)據(jù)通信可以通過電子控制來進(jìn)行，而且還可以運(yùn)用車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

為了確保汽車總裝生產(chǎn)線車輛下線時(shí)保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性，需要在開發(fā)出汽車總裝生產(chǎn)線上的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)，終端操作需要高效和簡(jiǎn)單能夠適應(yīng)批量生產(chǎn)的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)。如圖1所示，設(shè)計(jì)出電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)框圖，將現(xiàn)在總線控制系統(tǒng)的原理用在電子控制檢測(cè)系統(tǒng)上[2]。

①個(gè)人計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（PC）構(gòu)架模型整體規(guī)劃采用服務(wù)器和客戶端，服務(wù)提供者是服務(wù)器，服務(wù)請(qǐng)求者是客戶端。在系統(tǒng)中，電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)需要相應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，負(fù)責(zé)個(gè)車輛在子系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)庫中的管理。

②在客戶端配備手持檢測(cè)終端設(shè)備，在生產(chǎn)線的不同工位根據(jù)不同的工藝要求配置不同的電子控制器檢測(cè)流程[3]，以實(shí)現(xiàn)各自對(duì)應(yīng)的功能。每個(gè)車輛的信息需要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與電子控制檢測(cè)器進(jìn)行連接，來進(jìn)行檢測(cè)和各車輛的數(shù)據(jù)檢測(cè)。

③想要獲得生產(chǎn)線上每一臺(tái)車輛的Bill of Material，BOM（生產(chǎn)物料清單）需要電子控制系統(tǒng)的檢測(cè)，檢測(cè)系統(tǒng)服務(wù)器還需要與制造生產(chǎn)過程Manufacturing Execution System，MES（執(zhí)行管理系統(tǒng)）進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)選擇和下載與寫入?？梢酝ㄟ^查找車輛的車輛識(shí)別代碼，Bill of Material，BOM等。

④整車研發(fā)部門管理產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)系統(tǒng)為Product Lifecycle Management，PLM（產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)），其作用是存儲(chǔ)最新發(fā)布和凍結(jié)狀態(tài)的車輛軟件信息和控制硬件。MES和PLM（制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)和產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)）的連接用于檢測(cè)系統(tǒng)服務(wù)器查詢?cè)L問，實(shí)時(shí)獲取最新發(fā)布的車輛電子控制器軟硬件信息。

2? 汽車總線裝生產(chǎn)線上的電子控制系統(tǒng)整車信息獲取與比對(duì)

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，準(zhǔn)確地獲取控制器軟件信息是電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。如果車輛信息依靠人工輸入，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，系統(tǒng)自動(dòng)獲取車輛的電子控制單元（ECU），可以有效降低人工操作錯(cuò)誤率，但是需要在車輛上安裝車輛識(shí)別號(hào)碼（VIN），如圖2所示為整車信息獲取與比對(duì)流程圖。

3? 制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)和產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)（PLM系統(tǒng)與MES系統(tǒng)）集成

產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)信息即時(shí)推送到制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)，主要作用是將新增或更新后信息進(jìn)行傳遞，是所有數(shù)據(jù)的源頭，為各個(gè)終端系統(tǒng)或設(shè)備提供最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。更改產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)時(shí)，需要即時(shí)通知下游的制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)并執(zhí)行更新。根據(jù)實(shí)際的流程需要，連接制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)和產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)的中間橋梁將會(huì)采用RabbitMQ框架（一種高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議）。RabbitMQ主要是為了系統(tǒng)之間的雙向解耦而實(shí)現(xiàn)的，其工作的主要原理是通過異步的消息推送和監(jiān)聽來實(shí)現(xiàn)可支持海量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)消費(fèi)者模型。當(dāng)生產(chǎn)者和消費(fèi)者無法到達(dá)平衡時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出，RabbitMQ可以充當(dāng)緩沖者來處理未處理的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)在實(shí)際業(yè)務(wù)中對(duì)制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理需要花費(fèi)較長時(shí)間，而且軟件的快速迭代導(dǎo)致版本更新，產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)變更卻是非常頻繁。這樣的數(shù)據(jù)供需關(guān)系需要一個(gè)特殊的框架結(jié)構(gòu)，如RabbitMQ框架就非常合適，想要效解決兩個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)和更新需要通過制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)和產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)。

制造生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)在RabbitMQ中開辟一個(gè)或多個(gè)虛擬的隊(duì)列實(shí)例作為消息推送的入口，將需要推送至MES端的數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景分別推送進(jìn)相應(yīng)隊(duì)列中，這是RabbitMQ的具體實(shí)現(xiàn)方式。①產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)在選擇監(jiān)聽對(duì)應(yīng)的RabbitMQ端口時(shí)，將根據(jù)MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)消費(fèi)請(qǐng)求即時(shí)將儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)推送至產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)，而且需要將未消費(fèi)的數(shù)據(jù)保存在RabbitMQ中;②如圖3所示，RabbitMQ服務(wù)架構(gòu)圖，RabbitMQ中可以配置多次推送模式，這可以避免發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸過程中存在的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)信息時(shí)，需要將成功信息返回給RabbitMQ，如果接收消息失敗，需要等到產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)的確認(rèn)回復(fù)滯后，再次發(fā)送。

4? 汽車總裝生產(chǎn)線上的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)與MES集成

MES系統(tǒng)是電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)通過事務(wù)觸發(fā)器訪問之后進(jìn)入的，每一臺(tái)車輛的綁定需要電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)來進(jìn)行綁定操作，MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)在檢測(cè)系統(tǒng)中的特征如下：①并發(fā)量高。通過電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)訪問人工編碼站（MES）系統(tǒng)數(shù)據(jù)，而且存在多個(gè)生產(chǎn)工位。②數(shù)據(jù)只讀。訪問MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要只讀權(quán)限汽車總裝生產(chǎn)線上的電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)，新增、刪除或者修改都可以無權(quán)限進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)庫只讀操作?？梢酝ㄟ^一個(gè)事務(wù)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)訪問請(qǐng)求送達(dá)時(shí)，會(huì)先操作MES system中的數(shù)據(jù)，再在隨機(jī)存儲(chǔ)器中進(jìn)行保存，進(jìn)行參數(shù)相應(yīng)需要根據(jù)訪問者的具體請(qǐng)求來進(jìn)行操作，可以看作是一個(gè)經(jīng)典的后端服務(wù)模式。在進(jìn)行操作時(shí)，需要通過手持檢測(cè)終端來讀取車輛的車輛識(shí)別號(hào)，電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)需要通過觸發(fā)器去讀取MES系統(tǒng)中原來存儲(chǔ)的車輛識(shí)別碼進(jìn)行軟件配置數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫結(jié)合了Java的框架來進(jìn)行開發(fā)，數(shù)據(jù)的持久化操作和選擇動(dòng)作都由MyBatis系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫工程師進(jìn)行操作，快速實(shí)現(xiàn)服務(wù)端路由主要由SpringBoot主要通過切面注入的方式，還需要加入服務(wù)器進(jìn)行服務(wù)帶操作，并在模式開發(fā)完成后，進(jìn)行管理和負(fù)載均衡。

5? 結(jié)語

將電子技術(shù)應(yīng)用于汽車的電子控制技術(shù)中，將會(huì)迎來汽車領(lǐng)域的巨大發(fā)展。隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車的性能需求也越來越高，信息技術(shù)的發(fā)展為汽車工業(yè)的發(fā)展帶來了動(dòng)力。而在汽車產(chǎn)業(yè)融入電子控制技術(shù)也推動(dòng)了電子控制技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)汽車技術(shù)的發(fā)展帶來革命性影響和發(fā)展，提高了汽車自動(dòng)化與智能化。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳湜清.汽車電子控制器檢測(cè)系統(tǒng)在總裝生產(chǎn)線上的應(yīng)用與研究[J].汽車電器，2018（12）：54-56.

[2]黃曼，張海洪.RFID在電子節(jié)氣門裝配系統(tǒng)上的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2016，29（02）：1-2，5.

[3]辛攀攀.基于PLC的汽車焊接機(jī)器人控制研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（05）：36.