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摘 要:随着经济的发展和生活水平的不断提高,人们对美好生活的向往,也由吃饱穿暖到行健致远等更高层次发展,“小轿车”已经飞入寻常百姓家。中国的乘用车市场,竞争日趋激烈。近年来以新能源车为代表造车新势力的不断涌现,乘用车市场由蓝海转为红海。为了使自身在白热化的竞争中立于不败之地,各大主机厂都加大了新产品投放的力度,加快了新产品投产的速度。以网联化,共享化,电动化,智能化为代表的汽车新四化,使汽车从一个钢铁定义产品逐步过渡到硅和比特定义的产品。如何缩短新产品车型的研发周期,提高投放市场的速度,成为主机厂商最为关注的工作内容之一。而提升电器问题的提前发现率,是其中最为重要和关键的路径和手段。本文立足于整车电器问题集中暴露的样车试制阶段,研究分析了汽车电器问题提前发现能力提高的方法。
关键词:整车电器问题;提前发现率;终检线
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整车开发过程中,会分为不同的阶段造车,如Mule(骡子车),IV(集成验证阶段),PPV(制造前验证阶段),NS(不可售阶段),S(可销售阶段)以及SORP(正式量产阶段)等。其中,IV阶段是十分重要的造车阶段。IV造车的主要目的有两个:i)验证新产品设计;ii)验证流水线生产工艺。如果可以在以IV造车为代表的试制阶段充分的发现和验证问题,可以有效的减少后期工程变更成本,节约产品开发时间。
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如果把一辆整车比作人体,那么整车电器系统就相当于神经(收集和传导信号),血管(输送能量),肌肉(驱动动作)和大脑(处理信息并做出反馈)。整车电器系统出现问题,相较于车身焊接问题,总装装配问题,有以下特点:i)不易定位。由于处于美观等因素,大部分的电器零件都埋藏在内饰零件以下,且很多是由电子信号控制,难于直观的检测到故障点;ii)分析成本高。大部分的故障均需使用专业诊断工具(如总线信号读取设备,示波器等),由具备一定经验和能力的人员进行;iii)问题解决时间长。除了少部分由于零件状态不稳定和线束原理图错误造成的原因,约70%以上的问题都需要修改ECU(电子控制单元)软件/标定或硬件,耗时较长。
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EVC(Electrical Verification Check)台架测试是使用同样车造车零件状态一致的电器零件搭建电器测试台架,通过电器模块刷新,电器功能检查和线束Pin to Pin测试等工作来验证电器零件的供应商零件质量,工程电子交付物质量(软硬件)以及EOL(End of Line)终检线刷新工艺的检测手段。
EVC台架测试的主要优点有:i)相比车辆正式进行终检线工作,EVC可将大部分终检线工作提前约两个工作周,为工程部门对缺陷进行修复提供了宝贵的时间。ii) 电器零件最大程度的暴露,方便问题排查分析定位。iii)线束连接不依赖于车身,通过对台架进行一定的柔性化设计即可广泛用于绝大部分车型,降低验证成本。iv)通过EVC测试,将潜在的电器问题提前暴露,避免了在整车装配结束后再进行内饰零件拆除进行问题排查造成的零件损坏。
EVC台架测试的主要局限有:i)EVC对于车身电子系统的问题具有良好的发现能力,但是对于动力总成等动态工况,ADAS驾驶辅助系统等方面的发现能力较弱。此类问题一般需要更为复杂的HIL硬件在环测试系统或者实车环境下进行验证。ii)EVC台架装配不同于整车装配,一般无专门的装配工艺供台架装配人员使用。该特点对EVC台架装配人员的技能和经验提出了一定要求。
EVC台架测试工作主要包含四部分:第一,EVC零件筛选。需要在前期对整车BOM进行筛选,获得EVC BOM。需要注意的是整车BOM的变更非常频繁,需要通过闭环跟踪/有问题及时上升报警的方式确保EVC BOM也得到同步的变更和就位;第二,EVC台架的搭建。在EVC物料准备就绪后,按照整车电器拓扑结构进行零件的装配;第三,EVC台架的测试。测试主要包含线束导通测试(Pin to Pin),ECU电控单元刷新测试,电器功能检查测试三方面,并对问题进行记录,分析,交流,跟踪,验证等工作。第四,EVC结果总结。在测试完成后,形成EVC测试报告,包含本次测试所发现的问题以及问题的解决状态。该报告可供项目领导参考以决定对是否开启或推迟本次造车活动。
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EOLT(End of Line Test)测试是指在工厂每个阶段造车开始前,提前将当次造车所需的硬件装配到整车上,并使用当次造车所需的软件,及工厂EOL设备和程序,对工程交付物进行提前验证的方法。
EOLT测试的主要优点有:i)EOLT可将终检线验证工作提前约两个工作周,为工程部门对当次释放的软件和硬件潜在的问题进行修复提供了时间缓冲。ii) 无需单独制造整车,仅需在原型车上进行部分零件的替换(主要为ECU电控单元),即可达到验证条件,降低了验证成本,节约了验证准备时间。iii)验证工作可在试制车间进行。一般来说,试制车间承担的项目工作密度大大高于工厂,发现分析和解决问题的能力较强,有利于发现更多的问题并推动问题的快速解决,为验证活动提质增效。
EOLT测试的主要局限有:i)囿于时间等因素,EOLT无法实现对当次造车所有配置的覆盖。ii)EOLT测试由于早于当次造车活动,工程部门可能无法提供满足测试要求的零件。iii) 部分电器问题为批量偶发问题,EOLT活动可能无法发现。
EOLT活動由试制车间进行主导较为合适。首先,一般情况下,样车试制车间具备和产线一致的EOL设备和工具。第二,样车试制车间具备更好的整车电器问题解决能力。第三,样车试制车间对样车试制阶段造车遗留的电器问题更为了解,可以有效推动这些问题在EOLT活动中进行解决和措施验证。
5 总结
本文通过分析样车试制车间开展的整车电器验证活动(EVC/EOLT),梳理了2种可以提高在样车试制阶段提前发现整车电器问题的方法,并分别说明了优缺点。目前,这两种方法已经得到实际项目的验证,可以有效的缩短新产品车辆的开发周期。
关键词:整车电器问题;提前发现率;终检线
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整车开发过程中,会分为不同的阶段造车,如Mule(骡子车),IV(集成验证阶段),PPV(制造前验证阶段),NS(不可售阶段),S(可销售阶段)以及SORP(正式量产阶段)等。其中,IV阶段是十分重要的造车阶段。IV造车的主要目的有两个:i)验证新产品设计;ii)验证流水线生产工艺。如果可以在以IV造车为代表的试制阶段充分的发现和验证问题,可以有效的减少后期工程变更成本,节约产品开发时间。
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如果把一辆整车比作人体,那么整车电器系统就相当于神经(收集和传导信号),血管(输送能量),肌肉(驱动动作)和大脑(处理信息并做出反馈)。整车电器系统出现问题,相较于车身焊接问题,总装装配问题,有以下特点:i)不易定位。由于处于美观等因素,大部分的电器零件都埋藏在内饰零件以下,且很多是由电子信号控制,难于直观的检测到故障点;ii)分析成本高。大部分的故障均需使用专业诊断工具(如总线信号读取设备,示波器等),由具备一定经验和能力的人员进行;iii)问题解决时间长。除了少部分由于零件状态不稳定和线束原理图错误造成的原因,约70%以上的问题都需要修改ECU(电子控制单元)软件/标定或硬件,耗时较长。
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EVC(Electrical Verification Check)台架测试是使用同样车造车零件状态一致的电器零件搭建电器测试台架,通过电器模块刷新,电器功能检查和线束Pin to Pin测试等工作来验证电器零件的供应商零件质量,工程电子交付物质量(软硬件)以及EOL(End of Line)终检线刷新工艺的检测手段。
EVC台架测试的主要优点有:i)相比车辆正式进行终检线工作,EVC可将大部分终检线工作提前约两个工作周,为工程部门对缺陷进行修复提供了宝贵的时间。ii) 电器零件最大程度的暴露,方便问题排查分析定位。iii)线束连接不依赖于车身,通过对台架进行一定的柔性化设计即可广泛用于绝大部分车型,降低验证成本。iv)通过EVC测试,将潜在的电器问题提前暴露,避免了在整车装配结束后再进行内饰零件拆除进行问题排查造成的零件损坏。
EVC台架测试的主要局限有:i)EVC对于车身电子系统的问题具有良好的发现能力,但是对于动力总成等动态工况,ADAS驾驶辅助系统等方面的发现能力较弱。此类问题一般需要更为复杂的HIL硬件在环测试系统或者实车环境下进行验证。ii)EVC台架装配不同于整车装配,一般无专门的装配工艺供台架装配人员使用。该特点对EVC台架装配人员的技能和经验提出了一定要求。
EVC台架测试工作主要包含四部分:第一,EVC零件筛选。需要在前期对整车BOM进行筛选,获得EVC BOM。需要注意的是整车BOM的变更非常频繁,需要通过闭环跟踪/有问题及时上升报警的方式确保EVC BOM也得到同步的变更和就位;第二,EVC台架的搭建。在EVC物料准备就绪后,按照整车电器拓扑结构进行零件的装配;第三,EVC台架的测试。测试主要包含线束导通测试(Pin to Pin),ECU电控单元刷新测试,电器功能检查测试三方面,并对问题进行记录,分析,交流,跟踪,验证等工作。第四,EVC结果总结。在测试完成后,形成EVC测试报告,包含本次测试所发现的问题以及问题的解决状态。该报告可供项目领导参考以决定对是否开启或推迟本次造车活动。
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EOLT(End of Line Test)测试是指在工厂每个阶段造车开始前,提前将当次造车所需的硬件装配到整车上,并使用当次造车所需的软件,及工厂EOL设备和程序,对工程交付物进行提前验证的方法。
EOLT测试的主要优点有:i)EOLT可将终检线验证工作提前约两个工作周,为工程部门对当次释放的软件和硬件潜在的问题进行修复提供了时间缓冲。ii) 无需单独制造整车,仅需在原型车上进行部分零件的替换(主要为ECU电控单元),即可达到验证条件,降低了验证成本,节约了验证准备时间。iii)验证工作可在试制车间进行。一般来说,试制车间承担的项目工作密度大大高于工厂,发现分析和解决问题的能力较强,有利于发现更多的问题并推动问题的快速解决,为验证活动提质增效。
EOLT测试的主要局限有:i)囿于时间等因素,EOLT无法实现对当次造车所有配置的覆盖。ii)EOLT测试由于早于当次造车活动,工程部门可能无法提供满足测试要求的零件。iii) 部分电器问题为批量偶发问题,EOLT活动可能无法发现。
EOLT活動由试制车间进行主导较为合适。首先,一般情况下,样车试制车间具备和产线一致的EOL设备和工具。第二,样车试制车间具备更好的整车电器问题解决能力。第三,样车试制车间对样车试制阶段造车遗留的电器问题更为了解,可以有效推动这些问题在EOLT活动中进行解决和措施验证。
5 总结
本文通过分析样车试制车间开展的整车电器验证活动(EVC/EOLT),梳理了2种可以提高在样车试制阶段提前发现整车电器问题的方法,并分别说明了优缺点。目前,这两种方法已经得到实际项目的验证,可以有效的缩短新产品车辆的开发周期。