汽車儀表檢測設(shè)備在線故障處理解決方案探索

屈青青

西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西省西安市 710077

1 引言

汽車作為一種交通工具，已經(jīng)走入千家萬戶，在現(xiàn)代社會中有著無可替代的作用。2012年，國內(nèi)汽車銷量為1930.64萬輛，到2021年，國內(nèi)汽車產(chǎn)銷量達(dá)2627.5萬輛，10年期間汽車銷量增幅高達(dá)36%。受疫情影響，歐美國家車市持續(xù)低迷，而中國自2020年下半年開始，便逐步走出疫情陰霾，呈現(xiàn)反轉(zhuǎn)的態(tài)勢，2021年中國汽車銷量在世界汽車市場份額中已經(jīng)接近33%，穩(wěn)居世界第一大汽車市場[1]。在龐大的汽車產(chǎn)業(yè)中，作為汽車重要零部件之一的汽車儀表，市場規(guī)模也十分巨大，以汽車液晶儀表行業(yè)為例，預(yù)計(jì)2022年市場規(guī)模將超過210億元，隨著汽車市場的擴(kuò)大，汽車儀表行業(yè)的規(guī)模必將持續(xù)擴(kuò)大。

汽車儀表顯示了汽車的工作狀況，是人和汽車的交互界面。汽車中的車速、轉(zhuǎn)速、機(jī)油壓力、水溫、燃油量等參數(shù)，經(jīng)傳感器檢測之后作為輸入信號，通過汽車儀表進(jìn)行顯示。汽車儀表的正確顯示，對于汽車的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，因而在汽車儀表生產(chǎn)線上，產(chǎn)品下線交付之前，必須要經(jīng)過一系列嚴(yán)格而縝密的檢測，確定產(chǎn)品合格，才能流入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。而汽車儀表測試臺正是一種通過模擬整車所有信號的環(huán)境，對汽車儀表的電氣信號、顯示效果、聲音質(zhì)量和故障反饋等進(jìn)行全方位檢測的自動化設(shè)備，通過軟件系統(tǒng)的設(shè)置，測試信號自動接入裝置，操作人員僅需放置、取走儀表，所有檢測內(nèi)容自動完成，這種儀表檢測設(shè)備以人工檢測無法比擬的效率和可靠性為企業(yè)提供功能強(qiáng)大且完備的終檢支持。

2 行業(yè)痛點(diǎn)

傳統(tǒng)的檢測方式所采用的設(shè)備，是一種半自動設(shè)備，只能提供儀表工作所需的信號，檢測結(jié)果完全靠人工判斷，這種檢測手段的弊端較為明顯。檢測步驟通過設(shè)備操作按鈕進(jìn)行手動切換，按鈕切換過快就容易出現(xiàn)某檢測步驟漏檢的現(xiàn)象。此外，因?yàn)闄z測人員身體高低的不一致，站立的遠(yuǎn)近不一致，可能導(dǎo)致觀察的視角不一致，造成儀表指示精度讀取誤差，從而形成誤判。相較于傳統(tǒng)的儀表測試方式，集成式的汽車儀表測試臺優(yōu)勢十分明顯。不但能夠提供儀表工作所需的全部信號，還采用了先進(jìn)的機(jī)器視覺測量方法，具有良好的人機(jī)交互界面、靈活的測試序列編輯功能、實(shí)時(shí)工作狀態(tài)監(jiān)控，測試流程控制、狀態(tài)提示、結(jié)果報(bào)表輸出等功能，此外，還具備故障報(bào)警及數(shù)據(jù)庫查詢統(tǒng)計(jì)等功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)，滿足了生產(chǎn)線統(tǒng)計(jì)與管理需求。此類汽車儀表檢測設(shè)備一般都采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思路，使得構(gòu)建儀表測試系統(tǒng)如同“搭積木”一般靈活，可兼容不同型號的儀表測試。儀表換型時(shí)，僅需更換產(chǎn)品夾具即可，既能節(jié)約企業(yè)的設(shè)備支出，又能極大地提高設(shè)備的使用效率。這類設(shè)備的模塊化硬件涵蓋目前主流汽車儀表測試所有資源，可根據(jù)實(shí)際需求選配資源類型、數(shù)量，在這些硬件基礎(chǔ)上還搭載了專業(yè)的平臺化測試軟件，并結(jié)合行業(yè)模塊工具包，提供了從測試流程搭建、調(diào)試驗(yàn)證、測試報(bào)表、數(shù)據(jù)管理與分析等一系列功能。

正因?yàn)槠噧x表檢測臺具備了這樣的優(yōu)勢，因此越來越多的儀表生產(chǎn)廠家都將其作為儀表質(zhì)量的終檢設(shè)備。然而這種全自動化的儀表檢測設(shè)備，由于其使用時(shí)的復(fù)雜性，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，儀表檢測的設(shè)備使用方根據(jù)配套的紙質(zhì)故障檢修手冊往往不能快速定位問題并解決問題，因此需要向儀表檢測臺的生產(chǎn)廠家尋求售后服務(wù)。而儀表檢測臺的生產(chǎn)廠家再提供售后服務(wù)的過程中往往面臨三個(gè)方面的問題，一是外派技術(shù)人員解決問題的過程中，差旅、住宿、吃飯等費(fèi)用，必將提高企業(yè)的成本，二是自2020年以來，全國疫情形式較為復(fù)雜，時(shí)而出現(xiàn)多省份的散發(fā)疫情，在這樣的大環(huán)境下，往往會出現(xiàn)技術(shù)人員不能及時(shí)到現(xiàn)場解決問題的情況，三是儀表檢測設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)，有很多都是中小企業(yè)，這類企業(yè)人員流動性較大，核心技術(shù)人員一旦流失，企業(yè)將面臨無人可派的情況。因此，綜合以上種種因素，儀表檢測設(shè)備的售后得不到有效保障，儀表生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率必將受到影響，儀表檢測設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)形象受損，企業(yè)的發(fā)展也必將受到限制。

3 解決方案闡述

本文正是針對以上問題，面向汽車儀表檢測設(shè)備供應(yīng)商，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了一套自動化檢測設(shè)備在線故障輔助處理解決方案。方案的架構(gòu)如圖1所示：

圖1 解決方案架構(gòu)圖

本解決方案與儀表檢測設(shè)備進(jìn)行融合，與儀表檢測設(shè)備上的軟件平臺一起構(gòu)成一套完整的儀表功能測試、儀表檢測設(shè)備故障診斷及處理體系，為儀表本身的檢測，檢測設(shè)備故障的及時(shí)排除提供了全套即時(shí)的服務(wù)。

檢測設(shè)備開始運(yùn)行時(shí)，安裝在檢測設(shè)備上的故障監(jiān)控模塊同時(shí)啟動，對檢測設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全方位的監(jiān)控。當(dāng)檢測設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)，檢測設(shè)備自身的軟件平臺會對該故障類型進(jìn)行判斷，并給出錯(cuò)誤代碼，將其存入本地?cái)?shù)據(jù)庫中。故障監(jiān)控模塊此時(shí)會讀取該故障代碼，將其上報(bào)到儀表檢測設(shè)備生產(chǎn)商的服務(wù)器端進(jìn)行集中分析，通過查詢知識庫，獲取相應(yīng)的圖像與視頻解決方案，并將其返回到出故障的儀表檢測設(shè)備中，協(xié)助設(shè)備使用人員進(jìn)行快速的問題修復(fù)。當(dāng)檢測設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障屬于新型故障，檢測設(shè)備自身的軟件平臺無法識別其故障代碼，此時(shí)，本方案中的故障監(jiān)控模塊能夠快速收集故障信息，將其上報(bào)至檢測設(shè)備生產(chǎn)商的后臺，一方面使檢測設(shè)備生廠商針對設(shè)備故障進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的預(yù)判，幫助儀表生產(chǎn)廠家排除設(shè)備故障，恢復(fù)生產(chǎn)，另一方面對新出現(xiàn)的故障信息及對應(yīng)的解決方案進(jìn)行及時(shí)記錄，更新完善知識庫。

根據(jù)以上解決方案的架構(gòu)，本方案中的軟件系統(tǒng)由兩部分來構(gòu)成，如圖2所示。這兩部分分別是甲方故障信息監(jiān)控平臺，即儀表生產(chǎn)廠家所使用的平臺，和乙方云故障信息綜合管理平臺，即儀表檢測設(shè)備生產(chǎn)商所使用的平臺。這兩部分平臺分別面向甲方企業(yè)和乙方企業(yè)，提供了基礎(chǔ)服務(wù)，如不同權(quán)限的安全登錄，消息監(jiān)控及信息存儲，信息加密，登錄工作日志等功能，其核心功能模塊包括故障檢測設(shè)備模塊、已知故障管理模塊、未知故障管理模塊、用戶管理模塊等。在故障檢測設(shè)備模塊中，主要提供故障監(jiān)控、故障報(bào)警、故障確認(rèn)交互、故障上報(bào)及解決方案顯示；已知故障管理模塊中包括故障碼確認(rèn)、獲取解決方案、視頻解決方案傳輸、圖文解決方案傳輸、故障碼報(bào)錯(cuò)統(tǒng)計(jì)；未知故障管理模塊中包括未知故障確認(rèn)、記錄未知故障、未知故障告警、故障解決方案字典轉(zhuǎn)儲、人工支持故障處理；用戶管理模塊中包括角色管理、密碼管理、登入及登出管理、工作時(shí)間統(tǒng)計(jì)等。除此以外，本方案還面向乙方，及儀表檢測設(shè)備生廠商，提供未知故障分析、圖表分析、已知故障統(tǒng)計(jì)、未知故障統(tǒng)計(jì)、解決方案成功率統(tǒng)計(jì)及關(guān)鍵日志分析等功能。這些故障統(tǒng)計(jì)日志通過日、月、季度及年度報(bào)表數(shù)據(jù)的分類匯總，對發(fā)生的設(shè)備故障多維度的綜合分析與處理，檢測設(shè)備供應(yīng)商能夠及時(shí)做出產(chǎn)品調(diào)整，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

圖2 軟件功能模塊圖

4 技術(shù)方案優(yōu)勢

本方案中考慮到產(chǎn)品的長期發(fā)展與可擴(kuò)展性，引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，服務(wù)器端整體部署在云服務(wù)器上，可同時(shí)為多個(gè)檢測設(shè)備，甚至可為多個(gè)乙方公司，即檢測設(shè)備生產(chǎn)商，在同一時(shí)間提供有效的服務(wù)。

在過去幾年時(shí)間里，國家大力倡導(dǎo)工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，出臺了一系列的政策來支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2017年11月，國家出臺《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè) 發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》，2018年5月，出臺《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育工程實(shí)施方案（2018-2020年）》，在這個(gè)方案中明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行為期三年的建設(shè)階段，2019年5月，出臺《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南》，指出要圍繞制造業(yè)打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能。到2020年，一系列政策的制定，旨在推進(jìn)智能制造，2021年開始，政府出資，搭建更多共性技術(shù)研發(fā)平臺，提升中小微企業(yè)創(chuàng)新能力和專業(yè)化水平，2022年5月，由工信部發(fā)布《2022年跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺名單》，名單中一共有28家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺公司，這28家公司代表了中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最高水平。

本方案中的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺采用的便是這28家平臺公司之一的用友精智工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。用友精智工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)接入微服務(wù)組件2029個(gè)，云化工業(yè)軟件279個(gè)，接入設(shè)備38.8萬臺，工業(yè)APP1247個(gè)，支持千萬級用戶在線。中國500強(qiáng)企業(yè)選擇用友精智平臺的占65%，中國制造500強(qiáng)選擇該平臺的占72%，中國零售業(yè)500強(qiáng)企業(yè)選擇該平臺的占63%，此外，還在銀行業(yè)、證券業(yè)、機(jī)場、港口企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域中，用友精智工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺也是占據(jù)了相當(dāng)大的份額。

本方案中服務(wù)器采用用友提供的云服務(wù)器，快速有效地提升現(xiàn)場設(shè)備故障的排除和維修成功率的同時(shí)，大大減少乙方，即檢測設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營與維護(hù)成本。進(jìn)行工業(yè)APP開發(fā)時(shí)，采用用友云平臺Yonbuilder技術(shù)實(shí)現(xiàn)，以輕量化、模塊式開發(fā)方式替代移動端、客戶端應(yīng)用的傳統(tǒng)開發(fā)模式，開發(fā)周期短，代碼量小，開發(fā)人員易學(xué)易上手。

5 結(jié)語

本方案中的產(chǎn)品經(jīng)儀表設(shè)備檢測企業(yè)試用，反映良好。一方面可以及時(shí)有效地解決儀表生產(chǎn)企業(yè)在使用汽車儀表檢測臺時(shí)，遇到故障不能及時(shí)解決，生產(chǎn)效率下降等問題，另一方面，可以有效解決因?yàn)槿肆Τ杀旧摺⒁咔橥话l(fā)等特殊情況及技術(shù)人員的流動等造成的汽車儀表檢測臺售后不及時(shí)、企業(yè)發(fā)展受限等問題。本方案除了可以解決汽車儀表檢測臺遇到的故障解決難題，也可以應(yīng)用在其他工業(yè)領(lǐng)域中所涉及的使用流程復(fù)雜的全自動化設(shè)備中，可移植性好，值得推廣。