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奧迪車型蓄電池電量不足故障案例分析

汽車行業(yè)用戶 APP 精細化運營體系設計與實現(xiàn)

基于視覺讀碼的整車追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計與應用

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2023.06?總第 551 期?￥20.00

ISSN 1004- 2830

CN 11 - 2984/U

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《汽車與駕駛維修》雜志?月刊?1992 年創(chuàng)刊

2023.06?總第 551 期?每月 10 日出版

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ISSN 1004- 2830

京朝市監(jiān)廣登字 20170064 號

100083 , 北京德外北沙灘 1 號 16 信箱

汽車與駕駛維修

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新能源維修技術│NEV TECHNOLOGY

2021年產(chǎn)一汽-大眾寶來純電動汽車高溫環(huán)境下直流

充電慢的故障檢修

技術明星專欄│TECHSTAR COLUMN

奧迪車型蓄電池電量不足故障案例分析

學術│ACADEMIC

汽車行業(yè)用戶APP精細化運營體系設計與實現(xiàn)

基于DMIAC方法進行產(chǎn)品配置數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)項目預研

高職汽車專業(yè)課程“崗課賽證”四位一體融合的實施研究

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基于視覺讀碼的整車追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計與應用

002

004

008

新能源維修技術

NEV TECHNOLOGY

002 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

文 ：初宏偉、張穎

2021 年產(chǎn)一汽 - 大眾寶來純電動汽車高溫環(huán)

境下直流充電慢的故障檢修

關鍵詞 ：溫度過高、直流充電、充

電電流受限

故障現(xiàn)象 ：一輛 2021 年產(chǎn)一汽 - 大

眾寶來純電動汽車，行駛里程 3.8 萬 km。

該車為運營車輛，用戶抱怨在晚上收車

后在直流充電樁充電， 發(fā)現(xiàn)需要 7 h 才

能充滿，與說明書中描述不符，于是進

店檢查。

檢查分析 ：該車型配置了 37 kW · h

的高壓蓄電池， 若用功率為 100 kW 直

流充電機進行充電， 約 40 min 就應該

充到額定電量的 80%，所以用戶反饋的

需要充電 7 h 顯然有問題。故障車輛的

電量與充電樁顯示數(shù)據(jù)和結算價格一致，

維修人員判斷在充電過程中，出現(xiàn)了某

種限制充電電流的因素存在，導致充電

變慢。

與用戶溝通得知，該車之前充電一直

正常，也就最近幾天出現(xiàn)了這個問題。考

慮到全國普遍出現(xiàn)高溫天氣，故障車輛所

在城市天氣預報最高溫度已達 40.00 ℃，

而路面局部溫度可達 65.00 ℃以上， 因

此維修人員推測會不會環(huán)境溫度過高導

致該車充電慢的問題。

查看該車充電控制系統(tǒng)（圖 1），充

電控制系統(tǒng)主控制單元 J966 接收充電口

UX2、充電指示燈 EX32 以及交流充電機

AX4（包含交流充電控制單元 J1050）等

輸入傳感信號，并觸發(fā)充電系統(tǒng)執(zhí)行元

件，形成充電相關動作。當進行直流充

電時，首先需將直流充電槍插入直流充

電口 UX4 的 DC 充電口，J966 與直流充

電樁通過 CC1 和 CC2 進行充電連接確認，

車輛檢查充電口溫度與鎖止狀態(tài)信息。

在整個充電過程中，高壓蓄電池與交流

充電機通過 CAN 數(shù)據(jù)總線持續(xù)通訊，其

中包括系統(tǒng)絕緣電阻、蓄電池溫度和電

壓變化等信息。

根據(jù)充電系統(tǒng)工作關系，影響充電

持續(xù)時間的因素包括 ：①充電線、充電

站或壁掛式充電箱的電力輸出及設置 ；

②充電插座、公用電源插頭和充電單元

的溫度 ；③高壓蓄電池電量 ；④高壓蓄

電池的溫度 ；⑤充電管理系統(tǒng)的設置 ；

⑥高壓空調或加熱器的負荷。

維修人員伴隨用戶試車，充分了解

車輛的使用環(huán)境條件，逐一研判這些影

響因素，可以總結以下規(guī)律 ：故障車為

運營車輛，越是行駛到電量不足而著急

充電，結果充電耗時更長；若是不急用車，

停一晚運用峰谷電價政策，第二天很早

起來充電，則充電速度倍增，并且最近

一個月現(xiàn)象更明顯。這與之前故障與高

溫天氣有關的推測相符，但高溫天氣如

何影響到充電系統(tǒng)的工作呢？

維修人員用故障診斷儀 VAS6150 讀

取充電系統(tǒng)的故障記錄， 發(fā)現(xiàn)在 C6- 高

壓蓄電池充電器控制單元 J1050 發(fā)現(xiàn)故

障碼“U140900——內部溫度測量信號

不可信”（圖 2）， 該故障碼似乎與當前

高溫天氣相對應。但從物理結構上看，

J1050 通常被認為是控制交流充電功能

的， 而 BD- 高 電 壓 蓄 電 池 充 電 管 理 系

統(tǒng)控制器 J966 則是控制著直流充電功

能。于是維修人員再次使用診斷儀讀取

J966，無任何故障碼存儲（圖 3）。

那 么 J1050 是 只 控 制 交 流 充 電，

還 是 同 時 控 制 直 流 充 電？為 了 驗 證 這

圖 1 寶來 BEV 車型充電系統(tǒng)示意圖

新能源維修技術

NEV TECHNOLOGY

003 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

個問題， 維修人員再次與用戶在高溫

條件下試車， 并在高溫狀態(tài)下直接進

行直流快充， 讀取第三方公共充電機

內部信息 （圖 4）。

分析充電機數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其中蓄電池溫

度值很快達到 52.00 ℃，

而且還在緩慢上升。又

由于該車高壓蓄電池沒

有水冷系統(tǒng)，采用自然

散熱的風冷，所以給車

充電狀態(tài)熱管理尤為重

要，所以充電時會根據(jù)

溫度調節(jié)充電電流。即

使在行駛過程中，出于

安全考慮，高壓蓄電池

設置了三級報警閾值 ：

當高壓蓄電池溫度達到

53.75 ℃， 高壓蓄電池

控制單元發(fā)出三級報警

圖 4 高壓充電裝置后臺數(shù)據(jù)

圖 2 高電壓蓄電池充電器控制單元存儲的故障碼

圖 3 高電壓蓄電池充電管理系統(tǒng)控制器未存儲故障碼

因 此， 該 車 故 障 是 因 為 環(huán) 境 溫 度

過高， 用戶收車后直接進行直流快充，

J840 檢測到蓄電池溫度信息后，傳輸給

J1050， J1050 控 制 了 高 壓 蓄 電 池 的

充 電 速 度。至 此， 故 障 原 因 找 到， 該

車 是 因 為 環(huán) 境 溫 度 過 高， J1050 出 于

安全自動調節(jié)了充電電流。根據(jù)檢測

到 的 直 流 充 電 數(shù) 據(jù)， 高 壓 蓄 電 池 溫 度

為 42.00 ～ 52.25 ℃， 充 電 電 流 被 限

制在 20 A（圖 6）， 這樣最大充電功率

約為 8 kW，遠低于該直流充電裝額定功

率 100 kW。

圖 5 高壓蓄電池溫度報警閾值

信息 ；當高壓蓄電池溫度達到 55.00 ℃，

高壓蓄電池控制單元發(fā)出二級報警信息 ；

當高壓蓄電池溫度達到 65.00 ℃，高壓蓄

電池控制單元發(fā)出一級報警信息（圖 5）。

圖 6 高電壓蓄電池充電器控制單元對充電電流的限制

診斷到這里， 又出現(xiàn)一個問題， 故

障碼 U140900 是由哪個控制單元發(fā)出且

如何傳遞的？該車輛的 J966、J1050 和

高壓蓄電池控制單元 J840 通過 CAN 總

線相連，這 3 個控制單元可以實現(xiàn)平等

的 CAN 通信， 理論上 J840 可以將溫度

信息直接發(fā)給 J966。但由于在有些車型

上，J966 是與 J1050 整合到一起，如沒

有直流充電的混合動力車型。這樣 J840

就會將自身的溫度信息直接通過 CAN 總

線傳輸給 J1050， 進而實現(xiàn)充電系統(tǒng)減

小充電電流的結果。而且， J1050 雖然位

于交流充電機內，但其控制范圍不止交

流充電。

故障排除 ：該車并非車輛出現(xiàn)故障

導致直流充電時間長 ，因此建議用戶晚

上收工后將車輛放置時間長一些，例如

等待第二天凌晨再充電，充電慢問題不

再出現(xiàn)。

回顧總結 ：充電時， 車輛控制單元

對充電口上的溫度傳感器進行監(jiān)控，充

電插頭的溫度監(jiān)控功能對充電電纜進行

高溫保護。當充電電纜在過熱的行李艙

或陽光照射強烈的地方取出將觸發(fā)溫度

監(jiān)控。當電纜溫度高于 55.00 ℃ 且低于

90.00 ℃ 時，充電電流將減小至 6 A。當

電纜溫度高于 90.00 ℃ 時，充電過程將

被中斷 ；待充電電纜冷卻至 70.00 ℃ 以

下，充電電纜將重新恢復充電。待充電

電纜進一步冷卻至 55.00 ℃ 以下，充電

電流將增大為正常水平。

技術明星專欄

TECHSTAR COLUMN

004 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

作者簡介：曹守軍，本刊簽約作者，現(xiàn)任山東銀座天逸汽車有限公司技術經(jīng)理，自2004年起一直在上汽大眾品牌4S店工作，系統(tǒng)參

加了上汽大眾的各種技術培訓和新車型培訓，并且獲得了上汽大眾專家級維修技師認證，自2009年起在《汽車與駕駛維修》等多家

汽車維修期刊上發(fā)表文章，并著有《上海大眾車系維修案例精選》、《精選汽車維修案例解析（上海大眾車系）》、參編高等教育

“十二五”規(guī)劃教材《汽車電器設備》第二版等書。

文 ：曹守軍

奧迪車型蓄電池電量不足故障案例分析

關鍵詞 ：蓄電池、電量不足、漏電、

靜態(tài)電流

車輛蓄電池電量不足，往往會造成

車輛起動困難或無法起動。遇到這種情

況，維修人員首先要檢查車輛的靜態(tài)電

流是否超標，也就是檢查車輛有沒有漏

電。靜態(tài)電流是否超標一般通過 2 種方

式來判斷 ：一是讀取網(wǎng)關的測量值歷史

數(shù)據(jù)進行分析，車輛是否存在漏電以及

蓄電池電壓低的時間 ；二是使用設備工

具測量靜態(tài)電流是否超標。

對于奧迪車型來說，查看車輛歷史

數(shù)據(jù)的方法有 2 種。

第一種是在故障診斷儀 VAS6150 的

特 殊 功 能 ——12 V 蓄 電 池 檢 測， 執(zhí) 行

此操作步驟就可以讀取到靜態(tài)電壓低于

11.6 V 的時間和靜態(tài)電壓低于 12.2 V 的

時間極限值。如果這個數(shù)據(jù)超標，表明

該車的靜態(tài)電壓確實過低，需要進一步

檢查超標的原因。

第二種就是在網(wǎng)關引導性功能中

讀取歷史數(shù)據(jù)，選擇第 2 個選項即可讀

取靜態(tài)電壓低于 11.6 V、靜態(tài)電壓低于

12.2 V、靜態(tài)電流超出上限以及能量臨界

時的車輛狀態(tài)。也可以在網(wǎng)關數(shù)據(jù)流歷

史數(shù)據(jù) 1 中讀取到靜態(tài)電壓低于 12.2 V

和 11.6 V 的時間 ；歷史數(shù)據(jù) 2 中可以讀

取到靜態(tài)電流超出上限的數(shù)據(jù) ；歷史數(shù)

據(jù) 5 可以讀取到能量臨界時的車輛狀態(tài)。

如果靜態(tài)電壓低于 11.6 V、靜態(tài)電壓低

于 12.2 V 以及靜態(tài)電流超出上限，這就

要檢查靜態(tài)電流超標的原因。

靜態(tài)電流測量方法有診斷插頭測量、

萬用表串聯(lián)測量及電流鉗測量，在此建

議使用電流鉗測量，因為電流鉗測量時

不用斷開蓄電池負極線。如果使用萬用

表串聯(lián)測量， 需要斷開蓄電池負極線，

可能會導致測量數(shù)值不準確。使用電流

鉗測量靜態(tài)電流要注意以下幾點。

（1）關閉車輛用電器，換擋桿處于

P 擋，關閉點火開關。

（2）打開車門、發(fā)動機艙蓋和行李

艙蓋（打開車門或艙蓋的目的，是方便

以后測量熔絲流過的電流），鎖上相應的

門閂然后鎖車。關閉車內監(jiān)控，鑰匙遠

離車輛 3 m 以上。

（3）關閉點火開關至少 35 min 后再

測量，才能讀取到準確的靜態(tài)電流。

故 障 1 ：2022 年 產(chǎn) 奧 迪 A6L 起 動

困難

故障現(xiàn)象 ：一輛 2022 年產(chǎn)一汽 - 大

眾奧迪 A6L 轎車，搭載 2.0T 發(fā)動機和 7 擋

濕式雙離合變速器，行駛里程約 2 800 km。

用戶反映該車發(fā)動機起動困難。

檢查分析 ：維修人員接車后嘗試起

動發(fā)動機，的確起動困難，與蓄電池電

量不足表現(xiàn)出的現(xiàn)象類似。用故障診斷

儀 VAS6150E 對車輛進行檢測， 發(fā)現(xiàn)網(wǎng)

關存在 3 個故障碼 ： U164500——電子

通訊信息設備 1 控制單元以太網(wǎng)無通信，

被動 / 偶發(fā) ；U140B00——能量管理啟

動， 主動 / 靜態(tài) ；U122D00——以太網(wǎng)

數(shù)據(jù)總線 2 無通信，被動 / 偶發(fā)。

網(wǎng)關中存在的故障碼只有 U140B00

與起動困難有關，這個故障碼表明蓄電

池電壓出現(xiàn)過低的時候，網(wǎng)關起動能量

管理切斷相應的用電器，維持蓄電池的

電量。根據(jù)該故障碼含義，可以表明車

輛出現(xiàn)過蓄電池電壓過低。

在網(wǎng)關引導性功能查看歷史數(shù)據(jù)，

只儲存了靜態(tài)電壓低于 11.6 V 的時間，

未儲存靜態(tài)電壓低于 12.2 V 的時間和

靜態(tài)電流超標的數(shù)據(jù)（圖 1）。而在網(wǎng)

關數(shù)據(jù)流中歷史數(shù)據(jù) 1 也只讀取到儲

存 靜 態(tài) 電 壓 低 于 11.6 V 的 時 間 數(shù) 據(jù)，

沒有儲存靜態(tài)電壓低于 12.2 V 的時間

數(shù) 據(jù) ；歷 史 數(shù) 據(jù) 2 也 沒 有 靜 態(tài) 電 流 超

技術明星專欄

TECHSTAR COLUMN

005 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

標的數(shù)據(jù)（圖 2）。

通過故障碼以及歷史數(shù)據(jù)，表明該

車確實出現(xiàn)過蓄電池電量不足，但是數(shù)

據(jù)中并沒有出現(xiàn)過靜態(tài)電流超標。維修

人員使用電流鉗 VAS6356 檢測靜態(tài)電流，

為 0.003 A，表明該車確實不存在漏電。

維修人員用診斷儀查看能量臨界時

的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)。所謂能量臨界時的車

輛狀態(tài)，就是因蓄電池電壓過低導致車

輛無法起動時儲存的數(shù)據(jù)。從能量臨界

時的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)可以看出（圖 3），該

車記錄了 4 條關于因蓄電池電壓過低即

將無法起動的狀態(tài)，其中最后一條記錄

的是 2023 年 2 月 26 日 13 點 09 分， 當

時的行駛里程是 2 758 km，蓄電池電壓

是 9.4 V，沒有接通點火開關，沒有喚醒

總 線， 停 車 時 間 不 足 6 min。 在 這 么

短 的 時 間 內， 蓄 電 池 電 壓 快 速 下 降 到

9.4 V，不可能是車輛漏電所導致。維修

人員懷疑是蓄電池問題，用蓄電池檢測

儀測試蓄電池的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)蓄電池為壞

格電池（圖 4），表明蓄電池損壞。

故障排除 ：更換蓄電池后發(fā)動機能

夠順利起動，故障排除。

機和 7 擋濕式雙離合變速器， 行駛里

程約 2 000 km。用戶反映該車無法

起動， 希望救援。

檢查分析 ：維修人員到達車輛地點

后，檢查結果為蓄電池電量不足導致無

法起動，將車輛連電起動后開回店內檢

查電量不足的原因。

到店后維修人員用故障診斷儀

VAS6150E 檢測，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關存儲了 5 個故

障碼 ：U104C00——倒車攝像系統(tǒng)控制

單元無通信，主動 / 靜態(tài) ；U105400——

電子通訊信息設備1控制單元無通

信， 被 動 / 偶 發(fā) ；U164200—— 緊 急

呼叫模塊以太網(wǎng)無通信， 被動 / 偶發(fā) ；

U140600—— 無 負 載 電 流 過 高， 主 動 /

靜態(tài) ；U122C00——以太網(wǎng)數(shù)據(jù)總線 1

無通信，被動 / 偶發(fā)。

所有故障碼中，只有 U140600 與不

能起動有關，這個故障碼表明車輛靜態(tài)

電流過高，也就是說車輛存在漏電。查

看網(wǎng)關引導性功能歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)存儲

有靜態(tài)電壓低于 12.2 V 的時間數(shù)據(jù)，以

及靜態(tài)電流超出上限的記錄（圖 5）。通

過 數(shù) 據(jù) 可 以 看 出， 該 車 最 后 一 次 儲 存

靜態(tài)電壓低于 12.2 V 的記錄是 2022 年

12 月 20 日 11 點 11 分， 持 續(xù) 時 間 是

12 min，累計持續(xù)時間是 73 h。最后一

次儲存靜態(tài)電流超出上限的時間是 2023

年 3 月 14 日 8 點 52 分，持續(xù)時間是 2 h，

平均靜態(tài)電流是 163 mA，累計靜態(tài)電流

超出上限持續(xù)時間是 1 745 h。

圖 1 靜態(tài)電壓低于 12.2 V、11.6 V 及靜態(tài)

電流超出上限的數(shù)據(jù)

圖 3 能量臨界時的車輛狀態(tài)

圖 4 測試蓄電池狀態(tài)為壞格電池

圖 2 網(wǎng)關歷史數(shù)據(jù)中靜態(tài)電壓過低及靜態(tài)電流超標記錄

故 障 2 ：2022 年 產(chǎn) 奧 迪 A6L 無 法

起動

故障現(xiàn)象 ：一輛 2022 年產(chǎn)一汽 -

大 眾 奧 迪 A6L 轎 車， 搭 載 2.0T 發(fā) 動

技術明星專欄

TECHSTAR COLUMN

006 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

根據(jù)網(wǎng)關的故障碼及歷史數(shù)據(jù)，表

明該車存在漏電。于是維修人員用電流

鉗 VAS6356 測量靜態(tài)電流。將電流鉗夾

在蓄電池負極線，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)靜態(tài)電

流 為 174 mA（圖 6）， 遠 超 過 標 準 值，

說明該車的確存在漏電。

壓， 表 明 SC7 連 接 的 用 電 器 有 漏 電。

SC7 是給熔絲座 SF 及 SG 供電。分別

測量熔絲座 SF 和 SG 上各個熔絲兩端

電壓， 最終在熔絲 SG6 發(fā)現(xiàn)有 2.5 mV

電壓（圖 8）。根據(jù)電壓和電流的關系，

可以得到熔絲通過的電流為 150 mA，說

明 SG6 供電的電路漏電。查看電路圖得

知（圖 9），熔絲 SG6 是給芯片卡讀卡器

控制單元 J676（一般稱之為安卓盒子）

供電。拔下安卓盒子檢查，靜態(tài)電流恢

復到正常范圍 ；與試駕車互換安卓盒子，

故障發(fā)生轉移。由此確認安卓盒子內部

故障導致靜態(tài)電流超出上限。

圖 6 電流鉗測量靜態(tài)電流超出上限

圖 8 測量熔絲 SG6 兩端的電壓

圖 7 蓄電池正極 4 條支路（紅色線）

圖 5 網(wǎng)關歷史數(shù)據(jù)中靜態(tài)電壓低于 12.2 V 及靜態(tài)電流超出上限的記錄

接下來需要從正極線測量，是哪一

條支路存在靜態(tài)電流超出上限。該車蓄

電池正極有 4 條支路（圖 7），分別測量

這幾條支路上的靜態(tài)電流，最終在蓄電

池熔絲架上的熔絲 3（S164）連接的支

路上存在靜態(tài)電流超出上限，靜態(tài)電流

為 150 mA。查看電路圖可知，S164 熔

絲給主繼電器 J271、總線端 15 號電的

供電繼電器 J329、發(fā)動機組件供電繼電

器 J757、熔絲座 B（SB）、熔絲座 C（SC）、

熔絲座 D（SD）、駕駛員座椅調節(jié)熱敏熔

絲 1（S44）、前排乘客側座椅調節(jié)熱敏

熔絲 1（S46）、自動變速器控制單元熔絲

（S113）、ABS 控 制 單 元 熔 絲 1（S123）

及 ABS 控制單元熔絲 2（S124）供電。

經(jīng) 過 測 量 發(fā) 現(xiàn)， 熔 絲 SC7 存 在 電

故障排除 ：更換安卓盒子后檢測，

靜態(tài)電流恢復正常，故障排除。

故 障 3 ：2022 年 產(chǎn) 奧 迪 A6L 儀 表

故障燈報警

故障現(xiàn)象 ：一輛 2022 年產(chǎn)一汽 -

大眾奧迪 A6L 轎車， 搭載 2.0T 發(fā)動機

和 7 擋 濕 式 雙 離 合 變 速 器， 行 駛 里 程

約 5 800 km。用戶反映該車組合儀表有

故障燈報警。

檢查分析 ：維修人員接車后起動

發(fā) 動 機， 發(fā) 現(xiàn) 組 合 儀 表 底 部 有 故 障 燈

報警（圖 10）， 故障與用戶描述一致。

該 故 障 燈 點 亮， 表 明 電 子 機 械 駐 車 制

技術明星專欄

TECHSTAR COLUMN

007 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

圖 11 故障碼出現(xiàn)的時間

圖 12 網(wǎng)關能量管理啟動故障出現(xiàn)時間

圖 10 電子機械駐車制動系統(tǒng)故障燈報警

動 系 統(tǒng) 出 現(xiàn) 故 障， 該 車 的 電 子 機 械 駐

車制動系統(tǒng)是受制動器電子系統(tǒng)控制

單元控制。

用故障診斷儀檢測制動電子系統(tǒng)，

發(fā)現(xiàn)存在 5 個故障碼 ：P056200——供

電電壓過低，被動 / 偶發(fā) ；C105A00——

右后輪胎壓力警告太低， 被動 / 偶發(fā) ；

C105800—— 左 后 輪 胎 壓 力 警 告 太 低，

被動 / 偶發(fā) ；C105400——左前輪胎壓力

警 告 太 低， 被 動 / 偶 發(fā) ；U112200——

數(shù)據(jù)總線信息不可信，被動 / 偶發(fā)。其中，

C105A00、C105800 和 C105400 這 3

個 故 障 碼 都 與 輪 胎 壓 力 過 低 有 關， 不

會引起電子機械駐車制動器故障燈亮

起。 而 P056200 和 U112200， 哪 個

是引起故障的關鍵信息呢。

查看故障碼出現(xiàn)的時間， 發(fā)現(xiàn) 2 個

故障碼出現(xiàn)時的里程數(shù)都為 5 891 km，

而根據(jù)圖 10 所示， 故障出現(xiàn)時的里程

數(shù) 應 在 5 891 km 之 前。P056200 出 現(xiàn)

在 2023 年 4 月 9 日下午 2 ：31 ：41，而

U112200 出 現(xiàn) 在 2023 年 4 月 9 日 下 午

2 ：31 ：47， 由 于 P056200 先 出 現(xiàn)（圖

11）， 則判定引發(fā)故障燈點亮的故障碼

是“P056200——供電電壓過低，被動 /

偶發(fā)”，而引起該故障的原因可能是蓄電

池電壓過低。

根 據(jù) 維 修 經(jīng) 驗 分 析， 如 果 蓄 電 池

電 壓 過 低， 在 網(wǎng) 關 會 儲 存 關 于 蓄 電 池

電量不足的故障碼。檢測網(wǎng)關發(fā)現(xiàn)存

在 2 個 故 障 碼 ：U104C00—— 倒 車 攝

像系統(tǒng)控制單元無通信， 主動 / 靜態(tài) ；

圖 9 熔絲 SG6 相關電路圖

U140B00——能量管理啟動， 被動 / 偶

發(fā)。查看 U140B00 的出現(xiàn)時間及里程數(shù) ,

是 2023 年 4 月 9 日下午 1 ：40 ：39，里

程數(shù) 5 891 km（圖 12）。也就是說， 該

車蓄電池在這個時間已經(jīng)出現(xiàn)電量不足

且能量管理被激活。

接下來就需要判斷，是靜態(tài)電流超

出上限還是蓄電池本身問題引起的電壓

過低。查看網(wǎng)關引導性功能歷史數(shù)據(jù)，

沒有發(fā)現(xiàn)靜態(tài)電流超出上限的記錄，數(shù)

據(jù)中也沒有出現(xiàn)靜態(tài)電流超出上限，從

數(shù)據(jù)來看該車不存在漏電。用電流鉗

VAS6356 檢查靜態(tài)電流， 也進一步確認

該車靜態(tài)電流沒有超出上限，不存在漏

電。用蓄電池測試儀檢測蓄電池的狀態(tài)，

經(jīng)檢查蓄電池為壞格電池。

故障排除 ：更換蓄電池后發(fā)動機能

夠順利起動，故障排除。

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008 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

汽車行業(yè)用戶 APP 精細化運營體系設計與實現(xiàn)

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

李思江、吳文會、方方、梁寧、陳娜、程炎

摘要 ：汽車行業(yè)市場競爭日益加劇，很多汽車企業(yè)打造了私域直面用戶的平臺，希望通過私域直連用戶，挖掘更多用戶價值，實現(xiàn)破局增長。但

目前大部分車企仍然認為自身私域平臺的營銷模式并沒有充分挖掘用戶價值，轉化困難。在此背景下，本研究從用戶需求出發(fā)建立精細化運營體系，

以幫助企業(yè)更精準了解用戶，低成本獲取線索，提升企業(yè)轉化效率。

關鍵詞 ：線索挖掘 ；私域 ；用戶分層 ；精細化運營 ；標簽 ；培育轉化

中圖分類號 ： F272 文獻標識碼 ：A

0 引言

隨著智能化不斷推進，汽車行業(yè)飛速發(fā)展，加之汽車消費需

求也日趨放緩，我國乘用車市場模式從增量切換到存量模式 [1]。

汽車企業(yè)獲得用戶線索的方式，也逐漸從通過垂媒采買轉變?yōu)閺?/p>

私域入手打造直面用戶的平臺，充分挖掘用戶價值。而且，私域

平臺挖掘線索的成本也遠遠低于公域平臺。

不過調研發(fā)現(xiàn)，雖然很多車企打造了私域平臺，但大部分沒有

在用戶購車、用車的全生命周期中做好用戶運營，使得用戶價值無

法充分被挖掘，難以轉化，投放效果與線索轉化率普遍仍然偏低 [2]。

1 私域提升變現(xiàn)效率解決方案

研究分析發(fā)現(xiàn)，私域平臺之所以變現(xiàn)能力低，很大原因是

運營模式?jīng)]有站在用戶購車用車的需求場景出發(fā)，沒有挖掘出

用戶愿意為之買單的動機。企業(yè)要提升私域轉化效率，可以搭

建私域分層運營體系，根據(jù)用戶標簽將用戶劃分層級，針對不

同級別人群的需求點，進行全生命周期培育和精準促進。

2 私域分層運營體系整體設計

私域分層運營體系主要由行為數(shù)據(jù)采集處理、用戶分級和培

育轉化三大模塊構成（圖 1）。其中，行為收集模塊主要是對用戶

在客戶端產(chǎn)生的行為動作進行采集、數(shù)據(jù)清洗和實時入庫，是后

續(xù)工作開展的基礎。用戶分級模塊主要針對入庫后的數(shù)據(jù)進行特

征提煉，形成數(shù)據(jù)標簽，再利用意向算法對用戶進行意向分級評

分，完成用戶意向分級。培育轉化模塊主要負責對不同用戶所處

的不同意向級別進行精細化的運營，從而提升私域轉化效率，最

終完成私域變現(xiàn)。

2.1 行為收集分析

該模塊主要負責收集和清洗用戶在私域空間內產(chǎn)生的行為

數(shù)據(jù)，主要在 Hadoop 平臺上實現(xiàn)。Hadoop 是一個開源分布

式計算平臺，以 Hadoop 分布式文件系統(tǒng)（Hadoop Distributed

File System，HDFS） 和 MapReduce 分 布 式 計 算 框 架 為 核 心，

為用戶提供了底層細節(jié)透明的分布式基礎設施以及極其可靠的

共享分析和存儲系統(tǒng) [3]。HDFS 的高容錯性和高伸縮性等優(yōu)點，

允許用戶將 Hadoop 部署在廉價的硬件上，構建分布式系統(tǒng)。

MapReduce 分布式計算框架則允許用戶在不了解分布式系統(tǒng)底

層細節(jié)的情況下開發(fā)并行和分布的應用程序，解決傳統(tǒng)高性能單

機無法解決的大數(shù)據(jù)處理問題 [4]。用戶在客戶端上產(chǎn)生行為后，

數(shù)據(jù)被實時采集。系統(tǒng)對某些特殊數(shù)據(jù)進行清洗，完成后實時入

庫，作為后續(xù)用戶分級的基礎輸入。

2.2 用戶分級

用戶數(shù)據(jù)被系統(tǒng)采集入庫后，是龐大而沒有明顯規(guī)律的。為

了令數(shù)據(jù)具有識別性，需要引入用戶標簽體系。標簽體系可以從

基礎標簽、興趣標簽、行為標簽和價值標簽幾個維度入手進行設

計，標簽設計的精細化程度會直接影響到用戶運營的效果（圖 2）。

2.2.1 標簽變量選取

用戶標簽數(shù)據(jù)是隱含的、事先未知且具備潛在商業(yè)價值的信

息 [5]。如今用戶行為方式各種各樣，龐大的用戶標簽數(shù)據(jù)中，該

圖 1 私域分層運營體系整體設計

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009 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

選擇哪些行為標簽表示為用戶的意向級別。為此，首先要找到目

標用戶的共性行為。項目團隊從購車前就在線上平臺注冊的用戶

中選取成功購車的案例進行行為分析，挖掘其中有共性的行為特

點及規(guī)律，確定了主要標簽變量。

項目團隊將 2 萬個購車前注冊的用戶案例放入樣本池，統(tǒng)計

這些用戶在購車前行為標簽以及頻率（圖 3）。行為特征出現(xiàn)頻率

高的，表示用戶在購車前在私域內產(chǎn)生的共性行為，出現(xiàn)頻率低

的表示沒有形成共性規(guī)律的行為標簽，選取其中形成共性的行為

標簽確定具體變量。從 2 萬個樣本的行為標簽中，可以識別出如“瀏

覽時長、優(yōu)惠政策和購車直播”等在成功購車用戶群體中存在較

明顯的共性（圖 4）。那么，后續(xù)存在這些相似行為標簽的用戶，

可以識別為具備潛在購車意向的線索進行培育。

3 個等級的范圍邊界依據(jù)企業(yè)自身域平臺的運營情況聚類分析之

后定義，以近 7 天的瀏覽次數(shù) pv_m 為例。

pv_m ∈ [12，+ ∞），index_pv=3

pv_m ∈ [7，12），index_pv=2

pv_m ∈ [3，7），index_pv=1

當一個用戶近 7 天活躍頻率 pv_m=15 次，該變量獲得分值

index_pv=3。當用戶 pv_m=3 次，則 index_pv=1。

同理，近 7 天瀏覽時長 timespan 依據(jù)平臺運營情況區(qū)分 3

個分值等級。

timespan ∈ [15，20），index_timespan=3

timespan ∈ [10，15），index_timespan=2

timespan ∈ [5，10），index_timespan=1

當用戶 7 天瀏覽時長 timespan=10 min，該變量對應到特定

范圍區(qū)間時獲得特定分值 index_timespan=2。

需要特別注意的是，變量對應的分值范圍并不是一成不變的，

需要根據(jù)業(yè)務變化及時更新調整才能保證評分的合理準確。

2.2.3 變量加權系數(shù)

變量值對于意向濃度的貢獻不一定是等同的。同樣的分數(shù)，可

能變量的組成不同，這會直接影響挖掘線索的有效率。此時就需要

對變量進行加權處理。mn 表示變量加權系數(shù)，其中 n 表示變量，如

瀏覽時長、優(yōu)惠政策和車型評價等。通過樣本抽樣，計算變量點的

有效率占比，根據(jù)變量點中有效率排名進行加權系數(shù)配置（表 1）。

圖 2 標簽樣例

圖 3 購車前用戶共性行為示例

圖 4 選取模型變量示例

根據(jù)變量對線索有效率的影響，可以設計加權系數(shù)

如 下 ：m 瀏覽時長＞ m 優(yōu) 惠＞ m 評 價＞ m 試 駕。

2.2.4 意向綜合得分

當確認好變量以及各變量的加權系數(shù)后，可以將其相加進行

綜合評分。

user_score=index_timespan·m時長 +index_coupon·m優(yōu)惠 +……

式中 ：user_score 為用戶行為綜合得分 ；index_n 為單個變

量得分 ；mn 為變量的加權系數(shù)。

綜合得分可以反映用戶購買意向以及用戶價值，算出綜合得

分后，可以按需結合注冊周期和會員等級等輔助標簽將用戶所在

2.2.2 數(shù)據(jù)所處范圍定位

雖然確認模型變量，但由于不同變量各自維度不同，有不同

的計量標準，無法直接用于意向濃度的比較，所以需要進一步將

各自變量值轉化到同一計量標準開展使用。對此，項目團隊采取

變量映射到具體范圍進行分級評分的思路轉化變量。但是，范圍

邊界如何定義，這可以使用聚類算法推出，并通過實踐數(shù)據(jù)不斷

驗證調整。聚類算法是將特定對象的集合有效地劃分為多個組的

一種方法。通過將抽象的或物理的對象有效地分為幾個大類，并

且每個獨立的類中，對象都有相似的特性。而各組之間的對象不

具備相似性。

將變量值對應的分數(shù)分為 3 個分值等級（3 分、2 分和 1 分），

表 1 各變量有效性分析示例

變量名稱 樣本量 有效率

瀏覽時長超過60 s 20 000 60%

關注優(yōu)惠政策 20 000 57%

關注車型評價 20 000 30%

關注試駕 20 000 22%

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010 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

[1] 月狐數(shù)據(jù) . 2022 年汽車行業(yè)數(shù)字化營銷趨勢洞察報告 [EB/OL].（2022-

12-29） [2023-5-26]. https://www.xdyanbao.com/doc/i2azy94ois?bd_

vid=8953677717986050035.

[2] 中國汽研 , 騰訊廣告 . 察形勢 · 化痛點 · 促變革 ：新型消費趨勢下車

企 的 營 銷 數(shù) 字 化 轉 型 [EB/OL].（2023-02-12）[2023-05-26]. https://

www.sohu.com/a/639332579_120801328.

[3] 吳愷 , 蘇新寧 , 鄧三鴻 . 大數(shù)據(jù)、云計算與用戶行為分析 [J]. 數(shù)字圖書

館論壇 ,2013(06):19-23.

[4] 蔡 斌 , 陳 湘 萍 .Hadoop 技 術 內 幕 ：深 入 解 析 Hadoop Common 和

HDFS 架構設計與實現(xiàn)原理 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,2013.

[5] 維克托·邁爾 - 舍恩伯格 , 肯尼思·庫克耶 . 大數(shù)據(jù)時代 [M]. 盛楊燕 , 周濤 ,

譯 . 杭州 : 浙江人民出版社 ,2015.

【參考文獻】

作者簡介 :

李思江，本科，工程師，研究方向為私域平臺產(chǎn)品設計和運營。

階段對應為圈粉期、成長期、成熟期、衰退期和脫粉期。

2.3 培育轉化

2.3.1 培育轉化思路

根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘和洞察分析完成潛客分層，基于用戶場景的全周

期運營才是精準運營的發(fā)力點。用戶在購車前進入平臺的契機通常

是在線下或其他平臺種草后，希望獲得更詳細的品牌資訊、優(yōu)惠信

息、車友生活和平臺服務。從用戶需求場景出發(fā)，線上私域平臺可

以在每個階段進行針對性的促進動作，不斷增強意向等級。并且，

培育轉化需線上線下雙管齊下，同步促進，提高產(chǎn)品轉化效率。

2.3.2 培育轉化方法

面對不同層級的用戶，需進行針對性的培育轉化（圖 5）。

推送限時優(yōu)惠，組建會員福利群，增加 1 對 1 服務頻次以了解活

躍度下降原因等。該階段的運營指標可以重點關注召回情況。

（5）脫粉期。該階段用戶活躍度持續(xù)下降，如果是高價值值

得維護的用戶，可以增加電話回訪了解用戶需求，針對用戶痛點

進行調整。

3 實施驗證

為驗證模型有效率，項目團隊用連續(xù) 3 個月時間觀察驗證，

期間使用控制變量驗證并逐次調整模型變量及評分標準。

該項目自 2023 年 3 月、開始通過上述方案對用戶行為進行

評分，完成用戶分層，針對每個層級的用戶進行精細化的運營促

進。截止至 2023 年 6 月，私域平臺通過算法挖掘到的線索量較

3 個月前提升 1 倍，線索有效率提升 5%，挖掘的線索成交量提

升 2.6 倍，提升效果明顯。

實踐表明，相較傳統(tǒng)的運營方案，汽車行業(yè)私域平臺使用精

細化培育促進方案能夠更大限度地挖掘用戶需求，創(chuàng)造更大的用

戶價值，幫助汽車企業(yè)提升私域轉化效率。

4 結束語

本文基于汽車行業(yè)對于私域平臺運營的需求分析，發(fā)現(xiàn)當前

行業(yè)私域轉化困難的問題現(xiàn)狀并提出解決方案。通過私域精細化

運營平臺的設計與實現(xiàn)，并且在品牌私域 APP 進行為期 3 個月的

實踐驗證，可以看出基于用戶全生命周期的精細化運營模式對線

索的挖掘和促進起到有效的提升作用。下一步項目團隊將持續(xù)優(yōu)

化用戶綜合評分的評分標準，以及各生命階段運營的動線設計，

幫助企業(yè)更進一步提升業(yè)務轉化效率。

圖 5 面對不同層級用戶的針對性培育轉化

（1）圈粉期。此時用戶剛接觸產(chǎn)品，通過各種拉新方式引流

進入私域平臺，處在新手階段，不知道該做什么或者可以做什么。

這時需要降低用戶的門檻，用直接、傻瓜的方式進行動線設計，

引導用戶對品牌形成認知，體驗核心功能，加深品牌與用戶之間

互相的了解，比如新人專屬限時禮包、內容種草等。該階段運營

指標可以重點關注用戶活躍時長、交互步驟和互動頻次。

（2）成長期。用戶對品牌或某個車型有了初步了解與興趣，

此時需要加強用戶的互動頻次以喚起他們的興趣，加深連接和引導

高價值動作。這個時期的用戶在內容上也需要有更多深層次的車輛

細節(jié)和種草內容來輔助了解興趣車型。此時可以給用戶推送連續(xù)簽

到、試駕禮包、車友活動和車友生活等內容。該階段的運營指標可

以重點關注用戶訪問頻次、互動頻次、興趣偏好和活動參與數(shù)。

（3）成熟期。用戶深入了解產(chǎn)品并對產(chǎn)品產(chǎn)生下單的想法，

此時的用戶更關注優(yōu)惠信息，開始比較擇優(yōu)，是促進成交的關鍵

階段。該階段適合進行臨門一腳的促進，例如限時直播優(yōu)惠、限

時下定禮包、限時定向優(yōu)惠券以及專屬顧問促進等。該階段的運

營指標可以重點關注留資數(shù)和成交數(shù)。

（4）衰退期。這個時期用戶活躍度開始下降，此時可以參考

RFM 模型和會員等級，區(qū)分識別出高價值用戶。針對這部分活躍

度下降的用戶可以進行針對性的用戶召回，例如對價格敏感用戶

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011 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

基于 DMIAC 方法進行產(chǎn)品配置數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)項目預研

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

李嵐、沈偉、黃燕清

摘要 ：DMAIC 是六西格瑪管理中流程改善的重要工具。本文運用 DMAIC 方法對企業(yè)的整車產(chǎn)品配置數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)項目進行預研，通過界定產(chǎn)品

配置管理問題，測量現(xiàn)有業(yè)務流程執(zhí)行過程中存在的問題，分析改進方向和措施制定，預期項目收益。文章論證了整車產(chǎn)品配置數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)

項目的可行性，將理念變?yōu)樾袆樱瑢⒛繕俗優(yōu)楝F(xiàn)實，助力企業(yè)改善業(yè)務流程，提高運營管理效率，提升經(jīng)濟效益。

關鍵詞 ：DMIAC 方法 ；產(chǎn)品配置管理 ；標準化 ；數(shù)字化

中圖分類號 ： F273 文獻標識碼 ：A

0 引言

汽車行業(yè)新興技術不斷發(fā)展，消費者需求呈現(xiàn)多樣化和個性

化，汽車產(chǎn)品迭代生命周期越來越短，要求現(xiàn)代企業(yè)管理加快轉

型創(chuàng)新的步伐，具備快速響應市場需求的能力。信息化時代，各

制造企業(yè)紛紛加快數(shù)字化轉型的步伐。通過數(shù)字化建設，促進企

業(yè)內部流程和管理模式從傳統(tǒng)的經(jīng)驗型決策逐步轉向數(shù)字驅動的

科學決策，助力企業(yè)智能化運行。

1 項目背景

隨著市場用戶對汽車產(chǎn)品創(chuàng)新、跨界、舒適以及智能等更多

樣化的要求，整車產(chǎn)品配置管理需要更加精細精準、響應敏捷。

近年來，整車產(chǎn)品配置表存在發(fā)布不及時、傳遞的文檔版本一致

性以及配置變更管理混亂等發(fā)布質量問題，無法準確、及時有效

地指導產(chǎn)品研發(fā)開發(fā)，影響項目開發(fā)周期、成本管控和項目開發(fā)

質量等。信息化手段能助力企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程的標準化、模塊

化和參數(shù)化轉型，快速響應并滿足市場不斷增長的多樣化和個性

新流程、新產(chǎn)品的設計方法 [1]。

本研究使用六西格瑪管理的 DMAIC 方法對某公司整車產(chǎn)品

配置管理數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)進行預研，從而實現(xiàn)整車產(chǎn)品配置發(fā)布

管理和變更控制的電子化和數(shù)字化。其目的是提升產(chǎn)品配置發(fā)布

數(shù)據(jù)質量，優(yōu)化業(yè)務流程和提高企業(yè)的業(yè)務運行管理效率，進而

提高經(jīng)濟效益。

2 問題定義

產(chǎn)品配置（PDS）按照國際標準 ISO10007 對配置管理的基

本定義，是指對被描述在技術文檔中或者體現(xiàn)在產(chǎn)品實際使用

過程中的產(chǎn)品功能特性和物理特性進行表示。這是從產(chǎn)品特性

的角度對產(chǎn)品配置進行定義，相當于客戶和銷售部門使用的配

置概念 [2]。應用 DMAIC 的定義樹工具，分別從產(chǎn)品配置的審批

發(fā)布及時性、發(fā)布一致性和使用管理規(guī)范等幾個方面，分析現(xiàn)在

運行管理中影響產(chǎn)品配置精準管理的因素，確定本次問題研究對

象為 ：①審批流程規(guī)范化 ；②配置內容標準化（圖 1）。

圖 1 問題定義樹

化需求。

DMAIC 是六西格瑪管理中流程改善的重要工

具。六西格瑪管理不僅是理念，同時也是一套業(yè)績

突破的方法。它將理念變?yōu)樾袆?，將目標變?yōu)楝F(xiàn)實。

DMAIC 是指定義（Define）、測量（Measure）、分

析（Analyze）、改進（Improve）和控制（Control）

5 個階段構成的過程改進方法，一般用于對現(xiàn)有流

程的改進，包括制造過程、服務過程以及工作過程

等。DFSS 是 Design for Six Sigma 的縮寫，是指對

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012 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

3 測量

3.1 問題案例復盤

整車產(chǎn)品配置表是從產(chǎn)生到應用的現(xiàn)行

流程。產(chǎn)品配置需求以產(chǎn)品款型和主要配置

梯度的形式，隨同整車產(chǎn)品項目范疇獲得批

準。產(chǎn)品定位管理人員根據(jù)產(chǎn)品款型和主要

產(chǎn)品研發(fā)驗證完成，達到上市條件，銷售部門人員無法有效根據(jù)

市場需求結合用戶訂單，選定需求產(chǎn)品品種，提交生產(chǎn)管理部門

組織安排生產(chǎn)。除此之外，對于應用部門，也出現(xiàn)上游整車產(chǎn)品

配置表的版本不一致，甚至出處不一致的現(xiàn)象。下游辨識困難，

因變更調整審批不透明，執(zhí)行依據(jù)不清，存在變更反復，不能及

時有效指導研發(fā)，造成開發(fā)時間、成本上的反復和浪費。

3.2 配置描述現(xiàn)狀

整車產(chǎn)品配置描述作為汽車產(chǎn)品配置的管理文檔，適用于整

車產(chǎn)品全生命周期配置的管理。這是描述和定義汽車產(chǎn)品的款型

配置信息和配置組合的管理文件，隨著產(chǎn)品項目啟動生成，至產(chǎn)

品生命周期結束時終止使用，貫穿于產(chǎn)品生命周期始終。整車產(chǎn)

品配置描述包括產(chǎn)品配置定義和配置變更管理，主要用于指導產(chǎn)

品的技術研究開發(fā)、工藝工裝開發(fā)、成本核算和控制、生產(chǎn)制造

和質量管控等。

當前的車型產(chǎn)品配置描述文件存在模板不統(tǒng)一問題。各車

型項目沿用的模板雖然總體框架上包含了產(chǎn)品配置描述文件的內

容，但是各個單元格式和文字錄入格式?jīng)]有標準，品種代碼或車

輛配置代碼（VSN）表以及 VDS 表單沒有統(tǒng)一的格式化模版，缺

少統(tǒng)一的編制規(guī)則。數(shù)據(jù)導入和導出依靠人員操作和核對，容易

出現(xiàn)人工錄入和選擇出錯。產(chǎn)品配置和配置描述內容本身沒有規(guī)

范和標準，依靠產(chǎn)品定義人員和工程人員自身理解。

特別是選裝類的配置描述，缺少對選裝配置的名稱定義和解

釋描述，導致選裝配置經(jīng)常出現(xiàn)理解不一致，上下游之間、跨部

門之間反復溝通糾錯的情況。這也是影響產(chǎn)品配置描述文件精準

發(fā)布的重要因素。對某車型產(chǎn)品配置描述文件進行查詢統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，

不同的人員在對不同車型的同一配置描述上，容易出現(xiàn)名稱不統(tǒng)

一、字符使用不規(guī)范、省略關鍵字段以及格式不規(guī)范等問題（圖 4）。

4 分析及改進

對于擁有眾多產(chǎn)品變型的制造業(yè)，尤其是汽車制造業(yè)，開發(fā)

設計要求能在盡可能短的時間內設計和制造出滿足客戶需求的產(chǎn)

圖 3 某產(chǎn)品從項目立項到產(chǎn)品上市的復盤

圖 2 整車產(chǎn)品配置表應用流程

配置梯度，以格式固定的手工文檔結構和初始規(guī)則定義每個款型

下，汽車各個結構模塊的配置內容或參數(shù)、規(guī)格，編制整車產(chǎn)品

配置表（圖 2）。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理人員依據(jù)整車產(chǎn)品配置表，按照產(chǎn)品品種規(guī)則

編譯成為產(chǎn)品品種。整車產(chǎn)品配置表確定后，一款整車產(chǎn)品的產(chǎn)

品款型數(shù)量、每種產(chǎn)品款型的產(chǎn)品配置組合就確定了，產(chǎn)品配置

組合稱為產(chǎn)品品種。從這個意義來說，一款汽車產(chǎn)品的整車產(chǎn)品

配置表清晰地定義了該汽車產(chǎn)品品種的數(shù)量和內容。

通過復盤某一產(chǎn)品項目從立項到投產(chǎn)的過程發(fā)現(xiàn)，配置調整

正式輸入前，工程團隊已經(jīng)開始同步執(zhí)行相關配置開發(fā) ；配置調

整輸入內容不完整或關聯(lián)配置變更不及時等現(xiàn)象。如果遇到項目

產(chǎn)品定位管理人員變更，或者工程開發(fā)人員進行某一項配置管理

變更沒有同步進行維護，導致最終 PDS 版本更新發(fā)布滯后的情況

發(fā)生。

在最終產(chǎn)品配置形成的過程中，如果流程執(zhí)行和流程中參與

的角色不對等，信息獲取的方式不對等，工程部門、采購部門及

制造部門對于 PDS 版本的獲取方式和出處不統(tǒng)一，變更辨識困難，

或者變更審批不透明。這就造成產(chǎn)品配置流程執(zhí)行依據(jù)不明確，

存在變更反復，不能及時有效地指導研發(fā)，造成開發(fā)時間、成本

上的反復和浪費。以某車型為例，從產(chǎn)品立項到產(chǎn)品上市，經(jīng)歷

5 次評審，7 次配置表調整。每次的變更和配置提出的部門和區(qū)

域不明確，提出的變更內容無法實現(xiàn)追溯記錄，產(chǎn)品上市前的版

本管理和變更內容追溯困難（圖 3）。

當前業(yè)務流程實踐中面臨的主要問題是，歸口管理部門在實

際管理過程中，因同步工程、定位調整或是配置調整正式輸入前

同步執(zhí)行，存在調整輸入不清晰或不及時等現(xiàn)象，導致 PDS 及時

更新發(fā)布困難，調整內容在體系內或是項目平臺內無法及時共享。

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013 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

品。這就要求企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)要模塊化、標準化和規(guī)范化 [3]。

4.1 管理流程標準化

通過測量階段的回顧發(fā)現(xiàn)，整車產(chǎn)品配置表的定義和審

批流程、審批部門職責以及變更管理，需要進行“標準化”

定義審批人員、審批周期和審批范圍，為數(shù)字化開發(fā)打下基礎。

數(shù)字化流程開發(fā)需要以業(yè)務運行流程標準化為基礎。在產(chǎn)品

項目開發(fā)過程中，對于產(chǎn)品配置的發(fā)布、變更、審批和執(zhí)行

搭建數(shù)字化信息共享平臺，打破原有的按照項目階段，劃分

部門信息串行傳遞方式，讓各個部門角色在信息共享平臺上

完成本部門的職責（圖 5）。

通過整車產(chǎn)品配置表數(shù)字化開發(fā)，進行文件編輯、管控、審

批和發(fā)布線上電子化，使企業(yè)的各個部門在產(chǎn)品的整個生命周期

內共享統(tǒng)一的產(chǎn)品配置信息。在企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理中，實現(xiàn)了統(tǒng)

一的組織和權限管理、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型與版本管理、統(tǒng)一的業(yè)務

過程管理、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲與訪問管理以及統(tǒng)一的用戶操作界面

管理，統(tǒng)一、準確、規(guī)范、清晰和透明，實現(xiàn)信息共享，提高數(shù)

據(jù)準確性和可靠性。

配置標準化是最重要也最關鍵的部分。技術部門收集企業(yè)現(xiàn)有技

術配置特征，按產(chǎn)品結構層級進行歸類、定義、統(tǒng)一規(guī)范描述，

同時根據(jù)企業(yè)未來技術發(fā)展和應用，增加或預留增加相應技術配

置特征的空間，并為每一項具體的技術配置特征確定一個配置約

束代碼。配置約束代碼與技術配置特征為一一對應的關系，從而

建立企業(yè)標準的技術配置特征庫（圖 6）。由此對產(chǎn)品配置表的配

置分類和項目、配置描述進行標準化和規(guī)范化處理。

面對市場環(huán)境快速迭代變化，制造企業(yè)必須一改以往傳統(tǒng)的

生產(chǎn)模式，建立以信息為導向的生產(chǎn)流程。也就是說，必須建立

一套行之有效的機制來管理產(chǎn)品開發(fā)各階段信息，使得產(chǎn)品生命

周期各階段，如研發(fā)、制造、銷售及售后服務等，信息才能快速

傳遞并實現(xiàn)有效管理 [4]。

5 項目預期收益

產(chǎn)品配置數(shù)字化項目開發(fā)，將改善企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的流程管理

和數(shù)據(jù)管理，預期取得的項目收益如下。

（1）流程規(guī)范，效率提升。通過對產(chǎn)品配置管理審批流程的

共享數(shù)據(jù)平臺搭建，共享產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)信息，打破信息不對稱導

致的信息滯后和重疊，有效避免了相關業(yè)務部門在配置發(fā)布、審

批和變更管理中的資源浪費，提升了工作效率。

（2）信息準確，降本增效。通過對產(chǎn)品配置定義描述的標準

化和規(guī)范化，有效減少不必要的糾錯成本，包括人力資源成本、

試驗驗證成本及關聯(lián)更改成本等。在將產(chǎn)品配置編譯轉化為品種

（下轉第 17 頁）

圖 5 建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)發(fā)布更改執(zhí)行信息共享平臺

圖 6 整車產(chǎn)品配置數(shù)字化管理系統(tǒng)設想

圖 4 某車型配置文件描述不規(guī)范樣例

整車產(chǎn)品配置表標準化后，數(shù)據(jù)可

查詢共享的同時，具備進一步應用于品種

代碼表和 VSN 管理電子化的條件。根據(jù)

產(chǎn)品配置組合生成規(guī)則，運用配置約束，

按格式化模版自動生成和發(fā)布品種代碼和

VSN，開發(fā)成為整車產(chǎn)品配置的數(shù)字化管

理系統(tǒng)。這一數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，也將是下游其

他數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)抓取開發(fā)、挖掘

和應用的基礎。

4.2 配置定義標準化

產(chǎn)品配置表標準化是電子化的前提。

格式模版的標準化是基礎要求，統(tǒng)一各版

塊車型的產(chǎn)品配置表格式，形成統(tǒng)一模版。

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014 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

高職汽車專業(yè)課程“崗課賽證”四位一體融合的實施研究

——以發(fā)動機課程為例

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（1. 長春汽車工業(yè)高等?？茖W校，長春 130011 ；2. 一汽 - 大眾汽車銷售有限公司，長春 130011）

初宏偉 1

、張穎 2

摘要 ：以發(fā)動機課程為例，依據(jù)技能大賽要求和職業(yè)標準制定課程標準，依據(jù)崗位需求設計課程內容，將課程內容模塊化，對各模塊所需達到的

技能要求和知識要求進行分析，做到課程標準對接職業(yè)標準、課程內容對接崗位需求、教學流程對接企業(yè)生產(chǎn)流程。采用“崗課賽證”融合模式

教學，使學生在達到證書考核要求的同時獲得“1”，成為復合型技術技能人才。

關鍵詞 ：發(fā)動機課程 ；崗課賽證 ；汽車維修工 ；技能大賽

中圖分類號 ： G712 文獻標識碼 ：A

基金項目：吉林省高等教育學會 2022 年度教學改革研究課題《高職汽車專業(yè)課程“崗課賽證”四位一體融合的實施研究——汽車發(fā)動機課程為例》

（課題編號 ：JGJX2022D745）。

0 引言

到 2022 年底，我國汽車保有量已經(jīng)達到 3.17 億輛。隨著汽

車保有量的逐年增加，汽車后市場對汽車服務人才的需求越來越

旺盛，汽車維修類技術技能人才緊缺的局面短時間內還難以改變。

為了貫徹落實《國家職業(yè)教育改革實施方案》，培養(yǎng)造就德才兼

備的高素質汽車維修類技術技能人才，本文以發(fā)動機課程為例，

探討汽車專業(yè)課程“崗課賽證”融合模式的實施路徑，為汽車后

市場培養(yǎng)高素質的技術技能人才助力。

1 “崗課賽證”融合模式下發(fā)動機課程改革背景

在 2022 年教育部發(fā)布的工作要點中，著重提到要“推進崗

課賽證綜合育人模式”，助力技能型人才的培養(yǎng)。這是貫徹新修

訂的《職業(yè)教育法》中“職業(yè)教育是傳承技術技能的重要途徑”

的要求，也為職業(yè)教育課程改革指明了方向、提振了信心 [1]。

作為汽車類高職院校，我校地處“汽車城”，是全國為數(shù)不

多圍繞汽車全產(chǎn)業(yè)鏈辦學的學校，肩負著為以一汽為代表的車企

及售后服務企業(yè)培養(yǎng)技術技能型復合人才的重任。本研究從培養(yǎng)

技術技能型復合人才需求出發(fā)，貼近汽車企業(yè)與長春地方經(jīng)濟發(fā)

展需求，以汽車專業(yè)課程改革為核心，推動我校育人模式變革，

助推汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 “崗課賽證”融合模式下發(fā)動機課程現(xiàn)狀分析

2.1 高職院校學生學情分析

以我校汽車檢測與維修專業(yè)學生為例，學生在大一上學期學

習《汽車使用與保養(yǎng)》課程。通過這門專業(yè)基礎課的學習，學生

對汽車有了一定的認知，為發(fā)動機課程的學習打下了基礎。大一

下學期開始進入發(fā)動機課程的學習，隨著學習的不斷深入，部分

學生由于基礎薄弱、專注力較低，抵觸理論知識的學習，感覺學

習枯燥乏味，很難保證學習效果。而現(xiàn)在的學生普遍對與電子產(chǎn)

品有關的事物感興趣，電子信息化水平較高，對視頻、動畫以及

網(wǎng)絡資源接受程度較好，能熟練使用超星學習通、釘釘會議等手

機軟件，更喜歡新鮮且貼近生活的事物。

2.2 高職院校傳統(tǒng)發(fā)動機課程現(xiàn)狀分析

隨著高職院校汽車專業(yè)實訓條件的改善及多媒體技術的普

及，發(fā)動機課程已經(jīng)逐步轉變?yōu)橐岳韺嵰惑w化教學模式為主，多

數(shù)專業(yè)教師能夠利用信息化手段幫助學生提高學習興趣和學習效

果。但是由于工作任務選擇不合理、工單設計內容不合理且無邏

輯性，再加上實訓設備、儀器工具、車輛以及發(fā)動機等不能與汽

車新技術相匹配，發(fā)動機課程內容往往不能與崗位匹配。加之教

學中缺乏師生討論、答疑等互動環(huán)節(jié)，缺少學習難度層級設置，

學習評價機制單一，以及缺乏反饋機制和個別化輔導等手段，使

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015 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

得學生課堂參與度和積極性不高。

另外，由于傳統(tǒng)課堂時間的限制，發(fā)動機課程課堂上“重理

論、輕實踐”的現(xiàn)象十分普遍。課程結束后，學生只能簡單的了

解發(fā)動機的組成，對于發(fā)動機易出現(xiàn)的故障一片茫然或者束手無

策，很難將知識的學習轉化為解決工作任務的技能，理論與實踐

脫離，不利于學生的職業(yè)成長。

2.2.1 課崗互融不充分

隨著汽車新技術的快速迭代，汽車維修工崗位要求具有較強

的學習能力、扎實的汽車理論知識、故障診斷能力及實踐操作能

力較強的人才。為了培養(yǎng)滿足汽車維修工崗位需求的人才，汽車

專業(yè)課程就要做到所學即所用。

目前高職院校的人才培養(yǎng)質量往往不能滿足企業(yè)的實際需

求。其主要原因是高職院校的教學與崗位的職業(yè)能力要求有差距，

有些課程教學已經(jīng)不符合崗位對人才的需求。雖然高職院校也在

課崗對接上下了功夫，但是效果還是不太理想 [2]。

2.2.2 課證互融不恰當

就汽車維修工崗位而言，可以考取汽車維修工職業(yè)資格等

級證書和汽車運用與維修（含智能新能源汽車）的“1+X”證書。

目前我校以及大多數(shù)職業(yè)院校將汽車專業(yè)課程按正常教學計劃講

授，在大二的下學期，所有專業(yè)課基本學習結束后，集中 1 ～ 2

周時間對學生集中輔導，然后再組織他們進行證書考試。由于

“1+X”證書的模塊較多，有培訓學時要求，臨時培訓的工作量較大，

因此會對平時的正常教學秩序有一定影響。

2.2.3 課賽互融不全面

由于汽車專業(yè)課程模塊化的特殊性，而大賽是對學生綜合技

能的比拼，往往一門課程無法完成一項比賽要求。因此，為了達

到以賽促教、以賽促學、以賽促改的目的，教學中需要結合各門

汽車專業(yè)課程的特色，有機地把課程內容與比賽相結合。

3 “崗課賽證”融合模式下發(fā)動機課程改革方案

“崗課賽證”融通是對以往教學實踐的“回溯”，也是對行業(yè)

快速發(fā)展的再適應 [3]。隨著汽車“新四化”時代的到來，原有的

發(fā)動機課程標準、內容及評價標準已不能滿足汽車企業(yè)及汽車后

市場對人才的需求。只有課程與崗位對接，課程與職業(yè)資格證書

融通，課程與技能競賽融合，才能培養(yǎng)出高技能的復合型人才，

服務地方經(jīng)濟，助力實現(xiàn)教育鏈、人才鏈和產(chǎn)業(yè)鏈深度銜接，全

面服務汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”。

3.1 課程標準與“崗賽證”標準銜接

為了改變以往考證前突擊輔導的狀況，汽車發(fā)動機課程根據(jù)

汽車維修工崗位能力要求，以及國家、行業(yè)和企業(yè)的職業(yè)標準制

定課程標準，以教材《汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)檢修》和《汽車發(fā)動

機機械系統(tǒng)檢修》為建設基礎，搭建模塊化課程體系。該課程體

系以實現(xiàn)“職前職后教育銜接一體化”為目標，采用能級遞進式

模塊化設計，將思想、安全、環(huán)保、實踐、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)融于課程

的各個環(huán)節(jié)，落實國家終身教育的人才培養(yǎng)理念，為技術技能人

才終身培養(yǎng)提供全方位的支撐。

3.2 課程內容與“崗賽證”內容銜接

發(fā)動機課程改革打破了傳統(tǒng)的學科知識主線，以能力本位、

模塊化設計、“互聯(lián)網(wǎng) +”和實際工作流程作為課程設計思路，以

主流車型發(fā)動機技術為主，同時兼顧自主汽車品牌技術發(fā)展（以

紅旗為主）。課程內容將以企業(yè)典型工作任務為載體，通過任務

解決流程展現(xiàn)知識和技能，以問題引導學習者學習，為學習者提

供有效的學習輔助。

同時，教學中組織在校生和汽車維修工崗位的畢業(yè)生座談，

探索適合當前學情的教學組織模式，通過改變教學方法，改善學

生的專注力，提高學習興趣。

3.3 探索新的課程評價體系

為了使課程評價方式更接近于汽車維修工的崗位實際工作情

況，需要改變原來由校內老師單獨完成課程評價的方式，探索新

的課程評價體系，調動學生的學習熱情，提高學習效果。

4 “崗課賽證”融合模式下發(fā)動機課程改革效果

課程團隊成員通過在 4S 店維修車間跟隨維修技師維修車輛，

對課程建設及教材編寫積累了豐富的案例資源。對于常見的客戶

需求，如換機油、換冷卻液和換正時皮帶等保養(yǎng)項目，比對維修

手冊要求，重點觀察操作細節(jié) ；對于疑難故障，重點學習故障診

斷排除思路以及故障診斷排除時涉及的新知識、新技能、新材料

和新工藝等內容，為課程建設積累素材。

4.1 修訂了新的發(fā)動機課程標準

課程團隊成員每年堅持到 4S 店實踐、調研。通過參與 4S 店

的企業(yè)培訓，了解汽車維修工崗位的理論知識需求 ；通過跟隨汽

車維修工為客戶修車，了解汽車維修工崗位實踐需求。課程團隊

根據(jù)調研所得汽車維修工崗位需求修改發(fā)動機課程標準。

課程團隊成員通過研究國家技能大賽及世界技能大賽的標

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016 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

準、大綱、考題、參加賽項培訓內容以及學生參賽指導方案等，

研磨大賽的高標準要求，修訂發(fā)動機課程標準。

課程團隊成員緊跟汽車技術發(fā)展，通過參加校企合作培訓及

自修的方式，提高自身的知識和技能素養(yǎng)。通過研究汽車維修工

及“1+X”證書標準，課程團隊根據(jù)不同等級的要求修訂發(fā)動機

課程標準，滿足不同層次學員的需求。

4.2 重構課程內容

課程團隊基于汽車維修工機電崗位工作能力要求，與發(fā)動機

課程內容相結合，構建了發(fā)動機課程的 12 個模塊 29 個工作任務。

以發(fā)動機電控系統(tǒng)檢修課程設計為例（圖 1），教學內容共分為 7

個模塊，13 項工作任務。其中對應 1 級（初級）和 2 級（中級）

子任務有 14 個，3 級（高級）子任務 10 個，4 級（技師）子任

務 6 個，5 級（高級技師）子任務 4 個。

結性考核，權重占 60%。

學校層面的評價主要以過程性考核為主 ；校外企業(yè)專家的評

價側重于職業(yè)素養(yǎng)、崗位核心能力的培養(yǎng)，以終結性評價為主 ；

對于獲取證書及大賽獲獎學生可以置換課程成績。多元評價主體

從課程教學、技能競賽、技能證書和實踐訓練等多方面進行評價

考核，并將技能競賽與考證過程中遇到的問題反饋到課程教學中，

便于教師及時作出調整 [4]。

4.4.1 過程性考核

過程性評價包括考勤、課堂的參與度（課堂匯報及討論）、

線上資源的學習、討論互動以及線上測試等，占總成績的 40%。

其中，過程性互動記錄的是參與投票、搶答、選人、討論和隨堂

小練習等 [5]。它可以是純線上的，也可以是線上線下混合式授課

產(chǎn)生的。作業(yè)成績的記錄，主要體現(xiàn)在完成配套教材中的工單，

由教師批閱而產(chǎn)生的成績，以及學生預習性觀看音視頻及章節(jié)學

習產(chǎn)生的成績。過程性評價成績計算如下。

過程性評價（100%）= 線上簽到（10%）+ 互動成績（參與

投票、搶答、選人、討論和隨堂練習等課程活動，20%）+ 作業(yè)

成績 1（工單）（20%）+ 作業(yè)成績 2（課程音視頻觀看和章節(jié)學

習次數(shù)，10%）+ 在線考試（20%）+ 實操訓練（20%）

4.4.2 終結性考核

終結性評價開展“雙元共評”的課程評價（圖 3），此項評

價占總成績的 60%。該評價實施以能力為基礎、以流程為導向的

圖 1 發(fā)動機電控系統(tǒng)檢修課程內容

圖 2 知識點、技能點學習流程圖

4.3 重構課程組織形式

將“以學生為中心”的教學理念和“以服務

客戶為中心”的學習理念貫穿整個教與學的過程。

課程教學實施任務引導，在課堂教學中導入典型的

客戶委托，創(chuàng)設企業(yè)維修環(huán)境。實施問題引導，結

合任務實施導入針對性問題，促進學生養(yǎng)成自主、

合作和探究的學習方法。實施工單引導，由教師課

前設計學習流程圖，將學習任務分解“知識點 - 技

能點”學習流程（圖 2），促進工作任務到學習任

務的有機轉化。

4.4 采用多元化的課程評價體系

為了檢驗“崗課賽證”融通模式在發(fā)動機課

程的實施效果，采用由學校、校外企業(yè)專家等組

成的多元評價主體，對課程建設的科學性和實施

效果進行客觀評價。本課程評價主要包含 2 個維

度 ：一種是過程性考核，權重占 40% ；一種是終

學術 | 職業(yè)教育

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017 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

【參考文獻】

作者簡介 :

初宏偉，本科，高級工程師，研究方向為汽車檢測與維修教學改革。

張穎，碩士，高級工程師，研究方向為汽車檢測與維修。

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術 ,2022,47(17):175-178.

課程評價模式。評價過程以處理崗位真實委托為考核形式，采用

校企雙考官共同評價，從不同維度考量學生的能力發(fā)展情況，保

證考核的客觀性和準確性。

終結性評價實行全過程評價，按“接受——分析——計劃——

執(zhí)行——反饋”委托處理流程，綜合評價學生的知識、技能與素質，

實現(xiàn)技術技能人才的達標式評價。

5 結束語

高素質的汽車維修類技術技能型人才是汽車后市場的關鍵力

量，是提升汽車后市場服務質量的主力軍。校企共建課程團隊，

基于汽車機電維修職業(yè)崗位能力分析，針對發(fā)動機課程，按照能

力矩陣進行課程內容重組，打通學習者“新手——生手——成

手——專家”的能力螺旋發(fā)展的課程通道。通過本課程的改革實

圖 3 “雙元共評”的課程評價模式

踐，讓學生明確企業(yè)用什么，學校學什么，學習目標明確，喚醒

學生主動學習意識，能最大程度上滿足職業(yè)能力與崗位的匹配。

另外，形成了完整的考評體系。該課程改革經(jīng)驗為后續(xù)的職業(yè)本

科課程建設提供了依據(jù)，對推進培養(yǎng)符合我國國情的、具有中國

特色的高素質汽車技術技能人才具有指導意義。

[1] 楊凱 , 巴希母 · 埃爾 · 哈伊克 . 六西格瑪設計 ：產(chǎn)品開發(fā)之道 [M]. 上海 :

上海交通大學出版社 ,2022.

[2] 上海江達技術部 . 產(chǎn)品配置管理在商用車業(yè)務領域的應用

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[3] 劉 惠 謀 .PDM 在 汽 車 制 造 業(yè) 中 的 應 用 [J]. 汽 車 工 程 師 ,2015(03):57-

58+63.

[4] 尹志強 . 基于 PLM 系統(tǒng)的 Y 企業(yè)產(chǎn)品生命周期管理研究與實踐 [D]. 杭州 :

浙江工業(yè)大學 ,2022.

[5] 天眼查數(shù)據(jù)新聞實驗室 . 產(chǎn)品配置管理在商用車業(yè)務領域的應用

[EB/OL].(2021-11-25)[2023-7-2] https://www.jiemian.com/

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【參考文獻】

作者簡介 :

李嵐，本科，工程師、經(jīng)濟師，研究方向為汽車產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)。

（上接第 13 頁）

代碼和 VSN 過程中，將編譯規(guī)則回歸電腦邏輯，利用信息化實現(xiàn)

少人化，降低風險的同時減少了人力資本投入。

（3）系統(tǒng)管理，迭代改進。產(chǎn)品配置數(shù)字化管理系統(tǒng)的建設，

將有效提升對產(chǎn)品的升級迭代管理、產(chǎn)品配置變更記錄和追溯管

理，也為產(chǎn)品投放市場后有針對性快速改進和升級提供了有力數(shù)

據(jù)支撐。

6 結束語

本文通過 DMAIC 方法，定義現(xiàn)行產(chǎn)品配置管理存在的問題

和研究方向，并利用對某一項目的復盤，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品配置管理流程

和產(chǎn)品配置內容定義存在改進機會。研究提出將產(chǎn)品配置管理流

程標準化和配置定義標準化作為改進方向，對下一步進行產(chǎn)品配

置數(shù)字化項目開發(fā)給出了明確方向。

整車產(chǎn)品配置管理數(shù)字化系統(tǒng)做為產(chǎn)品開發(fā)管理的重要數(shù)據(jù)

庫系統(tǒng)，預留一些與企業(yè)其他應用系統(tǒng)（例如物料管理系統(tǒng)，質

量管理系統(tǒng)等）有效對接，也為企業(yè)進一步進行數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)

共享應用，實現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化轉型補充了一個重要模塊。企業(yè)數(shù)

字化轉型是傳統(tǒng)行業(yè)與新興技術的一次深度融合，是推動企業(yè)轉

型、提高企業(yè)效益的新模式。通過“數(shù)據(jù) + 算法”的賦能，即運

用大數(shù)據(jù)分析手段，對數(shù)據(jù)資源進行挖掘和分析，從而形成決策

建議與實施方案 [5]。

學術 | 職業(yè)教育

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018 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

“1+X”證書制度下新能源汽車檢測與維修

專業(yè)課證相融的研究與實踐

——以廣西電力職業(yè)學院為例

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（廣西電力職業(yè)技術學院，南寧 530007）

鄒定鳳

摘要 ：本研究通過對廣西電力職業(yè)技術學院開展實施“1+X”證書制度，從課程設置、學生學習情況、教學方法與教學資源的角度分析了當前新能

源汽車檢測與維修專業(yè)課程存在的問題。然后，提出了一系列策略與方法，包括調整課程設置、提升教學方法、加強教學資源建設以及加強學生

的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，以適應“1+X”證書制度的要求，并提高學生的實踐能力和技能掌握程度。最后對提出的策略與方法進行了深入的探討，并預測

了未來的發(fā)展趨勢。

關鍵詞 ：“1+X”證書制度 ；專業(yè)課程 ；課程設置 ；教學方法

中圖分類號 ： G712 文獻標識碼 ：A

基金項目：廣西教育科學“十四五”規(guī)劃 2022 年度教育評價改革專項課題《基于崗課賽證構建新能源汽車檢測與維修技術專業(yè)課程評價標準研究》

（課題編號 ：2022ZJY371)。

0 引言

新能源汽車技術、汽車檢測與維修技術等第一批開展“1+X”

證書制度的專業(yè)，自 2019 年開始試行以來，已執(zhí)行超過 4 年。

很多職業(yè)院校在實際實施中，積聚了產(chǎn)教融合協(xié)同育人經(jīng)驗，取

得了校企合作課證相融成效，培養(yǎng)出了大量符合“1+X”證書制

度標準的復合型人才。然而與此同時，很多院校也發(fā)現(xiàn)了“1+X”

證書制度實施中在課證融合、書證融合和崗證融合等方面存在的

一些問題。

廣西電力職業(yè)技術學院新能源汽車檢測與維修技術專業(yè)從

2020 年開始實施“1+X”證書制度，迄今已完成 250 人次的“汽

車電子電氣與空調舒適系統(tǒng)”模塊考證工作，通過率達 95%。盡

管如此，從教育者視角仍發(fā)現(xiàn)許多因素制約著課證相融的落實，

如教學資源匹配不足、專業(yè)課程設置欠佳以及學生的學習主體情

況不到位等。

1 新能源汽車檢測與維修專業(yè)課程的現(xiàn)狀與問題

1.1 新能源汽車檢測與維修專業(yè)課程的課程設置

新能源汽車檢測與維修專業(yè)的課程設置需要緊密聯(lián)系行業(yè)需

求、技術發(fā)展趨勢和學生就業(yè)方向，以確保教學內容的前瞻性和

實用性，并與“1+X”技能等級證書的智能新能源汽車模塊初級

和中級相對應，課程分為公共基礎課程和專業(yè)課程 [1]。

公共基礎課程以加強學生思想政治素質、文化素質、職業(yè)素

質及身心素質教育為主要目的，旨在把社會主義核心價值觀、中

華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化以及工匠精神更好地融入教學。此外，公共基礎

課還需要教授學生實際工作時應遵循的安全規(guī)則。

專業(yè)課程包括專業(yè)群共享課程、專業(yè)核心課程及職業(yè)拓展課

程。專業(yè)群共享課程旨在為學生提供必要的基礎知識，包括《新

能源汽車電子電工技術》和《汽車機械基礎與制圖》等。專業(yè)核

心課程旨在讓學生理解汽車的各個系統(tǒng)和部件的工作原理，如《新

能源汽車構造》和《新能源汽車故障診斷與排除》等課程。專業(yè)

核心課程還需要設置實訓課程，以提升學生實際操作能力，包括

汽車故障診斷、汽車保養(yǎng)和汽車零部件更換等 [2]。

隨著智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛等新技術在汽車行業(yè)的應用越來越

廣泛，因此，這些內容都列入新能源汽車檢測與維修專業(yè)的職業(yè)

擴展課程中。除此之外，職業(yè)擴展課程還包括《汽車改裝與加裝

技術》和《二手車鑒定評估與交易》等。

1.2 學生的學習情況與問題

新能源汽車檢測與維修專業(yè)是實踐性很強的專業(yè)，其學習情

況與問題兼具共性和特殊性，體現(xiàn)在學生主體和學習主體，如學

習動機、職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)基礎知識和實踐技能情況。

學術 | 職業(yè)教育

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019 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

（1）學習動機和興趣是最好的學習向導。有的學生可能對新

能源汽車技術專業(yè)充滿熱情和興趣，他們樂于投入到實踐操作中，

積極探索和解決問題。然而，也有一部分學生選擇這個專業(yè)可能

是出于就業(yè)壓力或父母的選擇，而不是出于真正的興趣，這可能

會影響他們的學習效果和未來的發(fā)展。

（2）學生需要具備良好的職業(yè)素養(yǎng)，例如誠實守信、尊重客

戶以及注重安全等。然而，一些學生對這些職業(yè)素養(yǎng)的重要性沒

有足夠的認識，這可能會影響他們的職業(yè)發(fā)展 [3]。

（3）由于該專業(yè)涉及的知識領域廣泛，包括機械工程、電子

工程和計算機技術等，學生基礎知識的掌握情況可能會影響他們

對專業(yè)知識的理解和掌握。例如，如果學生在電子工程或計算機

技術方面的基礎較弱，他們可能會在理解和處理與汽車電子系統(tǒng)

相關的問題時遇到困難。

（4）學生應具有一定的實際操作能力。然而由于種種原因，

例如實踐教學資源的缺乏、教學方法的不合理等，可能會造成學

生在實踐技能的訓練中存在缺失，從而影響他們的技能掌握程度

及未來的就業(yè)競爭力。

1.3 教學方法與教學資源的問題

在新能源汽車檢測與維修專業(yè)的教學過程中，教學方法和教

學資源的選擇至關重要，然而也存在一些普遍的問題。

（1）傳統(tǒng)的教學方法往往過于強調理論知識的傳授，而忽視

了實操技能的培養(yǎng)。學生親自動手進行實際操作少，會導致學生

在理論知識和實踐技能之間出現(xiàn)脫節(jié) [4]。

（2）“1+X”證書制度突出實踐能力本位教學，對教學資源要

求更嚴格，如與時俱進的教學設備、教學材料和教學環(huán)境等。由

于各種原因，例如經(jīng)費不足、設備更新速度慢或教學材料可能過

于陳舊等，無法滿足現(xiàn)代汽車檢測和維修的需求，無法覆蓋新的

汽車技術。

（3）在教學過程中，教師的角色非常重要。然而，一些教師

可能缺乏行業(yè)經(jīng)驗，無法將維修一線工作經(jīng)驗傳授給學生 ；或者

教師可能無法跟上汽車技術的快速發(fā)展，無法教授新的汽車技術。

此外，一些教師過于依賴教科書，而忽視了自主研發(fā)教學案例和

材料的重要性。

（4）隨著汽車技術的快速發(fā)展，新能源汽車檢測與維修專業(yè)

的課程設置需要不斷進行更新。如果因為課程改革的復雜性或者

課程審批的繁瑣性等無法及時更新課程內容，將導致教學內容與

行業(yè)需求和技術發(fā)展脫節(jié)。

2 “1+X”證書制度下課證相融的策略與方法

2.1 調整課程設置，以適應“1+X”證書制度的要求

（1）根據(jù)“1+X”證書制度的要求，需要將職業(yè)技能的培養(yǎng)更

加明確地納入課程內容中。例如，可以增加更多與新能源汽車檢測

和維修技能相關的實踐課程，讓學生有更多的機會進行實操 ；還可

以加強新技術課程的設置，讓學生能夠跟上汽車主流技術的發(fā)展。

（2）“1+X”證書制度強調的是學生的綜合素質，而不僅僅是

專業(yè)技能。因此，課程設置需要涵蓋更廣泛的領域，包括基礎知識、

專業(yè)知識、新技術和職業(yè)素養(yǎng)等。此外，也需要注意課程之間的

協(xié)調和配合，避免課程內容的重復和遺漏。

（3）在“1+X”證書制度下，課程的評價不應只側重于理論

知識的考核，而應更加注重學生的實操技能和工作能力。因此，

需要建立一個綜合性的課程評價體系，包括理論考試、實操考核

和項目評價等。

（4）由于汽車技術的快速發(fā)展和行業(yè)需求的變化，需要建立

一個靈活的課程更新機制，以保證課程內容的前瞻性和實用性。

例如，可以定期進行課程內容的審查和更新，可以引入行業(yè)專家

參與課程的設置和審查，還可以鼓勵教師進行教學研究和創(chuàng)新。

2.2 提升教學方法，以提高學生的實操能力和技能掌握程度

為了適應“1+X”證書制度的要求，并提高學生的實操能力

和技能掌握程度，教學方法的改進和創(chuàng)新是關鍵。

首先，應當注重實踐教學。實踐教學是提高學生實操能力和

技能掌握程度的重要方式，這可能涉及到創(chuàng)建更多的實驗、實踐

課程和項目，讓學生有更多的機會進行實操。

其次，要注重教學方法，如案例教學法、協(xié)作教學法和混合

式教學法等。案例教學法可以幫助學生了解和理解實際工作中可

能遇到的問題和情況，教師在新能源汽車檢測與維修專業(yè)的教學

中，可以選擇一些具有代表性的案例，讓學生進行分析和討論，

從而提高他們的問題解決能力和決策能力。

協(xié)作學習法是指學生在教師的引導下，通過合作和討論，共

同解決問題和完成任務。這種教學方法可以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作

能力和溝通能力，對于他們的職業(yè)發(fā)展非常重要 [5]。在教學過程

中，教師可以安排學生以小組為團隊開展協(xié)作學習，創(chuàng)設情境任

務，引導學生分工協(xié)作，有的學生實操，有的學生記錄，有的學

生翻閱資料，共同完成學習任務，取得良好效果。

而混合式教學法，是指線上和線下相結合的教學方式。教師

可以利用在線教學平臺，提供一些預習材料和輔助材料，然后在

學術 | 職業(yè)教育

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020 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

【參考文獻】

作者簡介 :

鄒定鳳，本科，高級工程師，研究方向為新能源汽車維修技術、職業(yè)教育。

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的思路與舉措——以成都航院汽車檢測與維修技術專業(yè)為例 [J]. 成都航

空職業(yè)技術學院學報 ,2021,37(03):26-28+92.

課堂上進行深入講解和討論。這種教學方法可以提高教學效率，

滿足不同學生的學習需求。

最后，應注重持續(xù)的教學評價。持續(xù)的教學評價可以幫助教

師及時了解學生的學習情況，反饋教學效果，并及時調整教學方

法。評價方式應多樣化，例如，學生自評和學生互評和教師點評等。

2.3 加強教學資源建設，以支持課程與證書的融合

新能源汽車檢測與維修專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè)，硬件

設施的完善與否直接影響學生能否獲得實踐操作的機會。學校一

方面應優(yōu)化和增加實訓車間、操作工位等實訓場所，更新實踐教

學設備，提供最新的實訓車型供學生實踐 ；另一方面要不斷更新

教學材料，包括規(guī)劃和創(chuàng)新教材、案例和課件等，為教學提供豐

富、具體的內容和形式。此外，學校還可以引入數(shù)字化教學資源，

如在線課程和模擬軟件等，并建立動態(tài)的資源更新機制，定期進

行審查和更新。

良好的教學平臺可以幫助教師和學生有效地進行教學活動。

學校可以搭建在線教學平臺，也可以與優(yōu)慕課或超星進一步深化

合作，提供在線課程、實時交流和作業(yè)提交等功能。此外，還可

以建立實踐教學平臺，如與企業(yè)合作建立實習基地，或設立學生

創(chuàng)新工作室等。

專業(yè)教師是教學資源的重要組成部分，學校應建立年齡、學

歷和職稱等結構合理的教師隊伍。雙師型教師是衡量職業(yè)院校師

資的最佳評價手段，因此，職業(yè)院?？梢酝ㄟ^培訓、招聘等方式，

引進和培養(yǎng)具有豐富實踐經(jīng)驗且教學能力強的教師。對于在職教

師，學校應定期提供專業(yè)發(fā)展和技能更新的培訓，以及到行業(yè)企

業(yè)實踐鍛煉的機會。

優(yōu)化校企合作，深化產(chǎn)教融合，與汽車制造商、維修企業(yè)等

行業(yè)實體建立深層次合作關系。校企合作不止限于企業(yè)方向學校

提供實習職位、項目合作和專家講座等教學資源，幫助學生更好

地理解和應對實際工作環(huán)境，還應進一步加強課程資源開發(fā)建設

和企業(yè)項目合作等。

2.4 加強職業(yè)素養(yǎng)教育，提升學生的專業(yè)認同和職業(yè)自信

“1+X”證書制度旨在通過技能教育和職業(yè)培訓，幫助學生提

升職業(yè)素養(yǎng)，增強其專業(yè)認同感和職業(yè)自信心。加強學生的職業(yè)

素養(yǎng)培養(yǎng)可能涉及以下幾個方面。

（1）專業(yè)課程融入課程思政，強調職業(yè)道德教育。教師可以

通過引入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、先進人物和英雄模范等講述案例，

在專業(yè)課程中融入思政，深化學生對職業(yè)道德和社會主義核心價

值觀的理解。強調職業(yè)道德教育有助于提升學生的專業(yè)認同感和

職業(yè)自信心。

（2）提供實踐機會，促進工作技能的培養(yǎng)。通過實習、實踐

課程和項目合作等方式，學生可以在實際環(huán)境中應用所學的知識

和技能。這樣的經(jīng)驗可以幫助學生更好地理解職業(yè)角色，增強其

職業(yè)素養(yǎng)，提升職業(yè)自信心。除了專業(yè)技能，還應注重培養(yǎng)學生

的通用職業(yè)技能，如溝通、團隊合作、解決問題和批判性思考等。

這些技能對于任何職業(yè)都是重要的，可以提高學生的就業(yè)競爭力。

（3）幫助學生理解職業(yè)發(fā)展道路，設置合理的職業(yè)目標，制

定個人職業(yè)發(fā)展計劃。這可以通過職業(yè)規(guī)劃課程、職業(yè)咨詢和就

業(yè)指導等方式實現(xiàn)。學校定期邀請行業(yè)專家和從業(yè)人員來校進行

講座，讓學生了解行業(yè)最新動態(tài)、發(fā)展趨勢和職業(yè)要求。這種直

接的行業(yè)接觸可以幫助學生更好地理解自己的專業(yè)和未來的職

業(yè)，有助于增強學生對專業(yè)的認同感，并幫助他們對未來職業(yè)生

涯有更多的信心。

（4）建立學生社團，為學生提供一個展示和提升自己技能的

平臺，同時也能提升他們的團隊合作和組織管理能力。學生社團可

以組織各種活動，如汽車知識競賽、維修技能比賽和行業(yè)研討會等。

3 結束語

通過調整課程設置，優(yōu)化教學方法，加強教學資源建設，以

及加強學生的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，可以有效地實現(xiàn)課程與證書的融合，

提高學生的實操能力和技能掌握程度，增強他們的專業(yè)認同感和

職業(yè)自信心。未來，這種課證相融的教育模式將在更多的職業(yè)教

育領域得到應用，為中國職業(yè)教育的發(fā)展打開新的可能。

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021 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（柳州賽克科技發(fā)展有限公司，柳州 545005）

梁翠婷、任家峰

摘要 ：機床夾具在加工過程中起到了穩(wěn)定固定工件、提供定位基準、實現(xiàn)切削力傳遞和保護工件表面等重要作用。正確選擇和使用適當?shù)膴A具對

于確保加工質量、提高生產(chǎn)效率和保障人員安全至關重要。文章通過對某無級變速器（CVT）帶輪軸的磨床加工過程中，夾具出現(xiàn)過量磨損的原因

進行分析，探究其過量磨損的根本原因，并經(jīng)過對夾具夾持面涂層材料的優(yōu)化改進，能顯著提升磨床夾具的使用壽命及產(chǎn)線生產(chǎn)效率，供行業(yè)內

同類型的夾具磨損問題處理提供參考借鑒。

關鍵詞 ：帶輪軸磨床 ；夾具 ；脹套 ；夾持面涂層

中圖分類號 ：U468.2+1 文獻標識碼 ：A

無級變速器帶輪軸磨床夾具使用壽命優(yōu)化改進

0 引言

磨床夾具是用于固定工件的裝置，其主要作用是在磨削加工

過程中穩(wěn)定固定工件，防止工件在加工過程中發(fā)生位移或晃動，

保證加工結果的準確性 ；通過提供穩(wěn)定的支撐，能夠有效降低工

件在磨削加工時的振動和共振，使得工件能夠更加穩(wěn)定地進行磨

削，從而提高磨削的精度和表面質量。磨床夾具的設計和制造精

度對加工結果有著重要影響，良好的磨床夾具能夠準確地定位和

固定工件，保證加工過程的精度和尺寸的穩(wěn)定性 [1-3]。

磨床夾具的磨損會對加工精度、位置準確度、加工穩(wěn)定性和

加工表面質量等方面產(chǎn)生不良影響。若加工過程中夾具磨損嚴重，

可能會造成夾緊失效，釀成重大安全事故。本文主要探究某 CVT

機加工工廠在加工帶輪軸過程中，磨床夾具磨損對帶輪軸加工質量

帶來的影響、夾具出現(xiàn)磨損的成因以及壽命提升的優(yōu)化驗證措施。

1 CVT 帶輪軸磨床基本結構

CVT 帶輪軸的生產(chǎn)過程中對磨削工藝要求很高，一是帶輪軸

錐面需要通過傾斜角度精確加工，二是球道槽（軸向滾珠槽）也

必須加工。該工廠選用的是 EMAG_HG310 型磨床，2 道工序在

一次裝夾中完成，可以避免二次裝夾產(chǎn)生更大的誤差 [4]。

HG310 磨床主要由如下部分組成 ：①頭架主軸箱，主要由

夾緊油缸、旋轉 C 軸、卡盤和定位夾持元件組成；②磨削主軸單元，

用于帶輪軸錐面、軸頸外圓磨削加工及球道槽磨削加工； ③尾座，

尾座頂尖用以頂緊滑臺單元 ；④用于立方氮化硼（CBN）砂輪和

剛玉砂輪的修整單元。此外，該磨床還同時配備了 Marposs 在線

測量裝置、砂輪自動平衡單元、SIEMENS 數(shù)控系統(tǒng)以及其他功能

部件（圖 1）。

圖 1 HG310 磨床結構簡圖

1. 頭架主軸箱 2. 磨削主軸單元 ：球道槽磨削 3. 尾座單元 4. 修整主軸單元

5. 磨削主軸單元 ：錐面、軸頸外圓磨削

HG310 磨床對工件的夾緊定位主要由頭架主軸箱、尾座單

元以及工件輔助預支撐三部分協(xié)同完成，即通過頭架浮動定心頂

尖及尾座頂尖（固定式）對工件兩端中心孔進行定位，卡盤內安

裝的脹緊夾持元件（以下簡稱脹套）進行定位夾緊。帶輪軸產(chǎn)線

自動化程度較高，從粗加工工序至下線均采用桁架機械手自動上

下料方式。機械手抓料后放置于機床工件預支撐上，尾座單元在

液壓驅動下將工件頂緊，脹套在液壓油缸作用下夾緊工件，機床

對工件的定位夾緊步序完成（圖 2）。

2 帶輪軸磨床夾具磨損的影響

該 CVT 機加工工廠帶輪軸線磨床自 SOP 量產(chǎn) 2 個月后，加

工過程中開始出現(xiàn)不同的質量缺陷，包括工件軸頸外圓跳動和錐

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022 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

面跳動超差等問題。CVT 帶輪軸錐面和軸頸外圓跳動超差可能會

導致傳動帶與帶輪之間的配合緊密度不均勻，造成傳動時的沖擊

和噪聲，增加兩者間的摩擦損失，降低傳動效率。如果出現(xiàn)這樣

的問題，CVT 運行一段時間就會導致傳動帶磨損加劇，縮短傳動

系統(tǒng)的壽命。因此為了確保 CVT 的正常運行和延長傳動系統(tǒng)的壽

命，應該控制錐面及軸頸外圓跳動在合理可接受范圍內，這可以

提高傳動效率，減少噪聲和振動，同時延長傳動系統(tǒng)的壽命。

經(jīng)項目團隊對設備的排查分析，最終確認出現(xiàn)軸頸外圓跳動

和錐面跳動超差等問題，是由于磨床夾具磨損導致。項目團隊通

過調整夾緊力、優(yōu)化夾緊行程和調整夾具偏移角度等措施，能在

一定程度上遏制上述問題的出現(xiàn)，但隨著時間推移，問題重復發(fā)

生，嚴重影響了設備開動率及產(chǎn)品下線合格率。在分類排查機床

夾具時，發(fā)現(xiàn)加工帶輪軸線的 4 臺磨床夾具（脹套）涂層均有不

同程度磨損（圖 3）。由于該設備原裝進口的脹套售價昂貴，且貨

期長達 6 個月以上，所以夾具一旦磨損，則需頻繁調整機床夾持

狀態(tài)，耗時長，會造成極大的產(chǎn)能損失，因此找到脹套涂層磨損

的根本原因并解決問題尤為迫切。

可能存在質量問題，如硬度不足或表面處理不當，這些質量問題

會使夾具易于磨損，縮短其使用壽命。由于該設備是在投產(chǎn)使用

2 個月后出現(xiàn)的問題，暫時可排除長期頻繁使用對夾具造成的磨

損。結合工件的裝夾過程以及夾具本身的設計結構，主要從以下

2 個方面對夾具出現(xiàn)磨損的原因進行分析。

3.1 上下料位置偏移

機床通過機械手自動上下料，若工件預支撐塊出現(xiàn)磨損，工

件整體位置向下偏移，在尾座頂緊時工件不能準確進入脹套內。

工件大頭端螺紋部分首先接觸脹套夾持面（圖 4），長期裝夾會對

脹套涂層產(chǎn)生一定的磨損。

3.2 夾具設計存在缺陷

原裝脹套涂層是膠質材料（圖 5），厚度約為 0.2 mm，有彈性。

而工件材料是 20CrMoH，硬度基本在 60HRC 以上，頂緊過程中

易造成以下影響。

（1）加工前尾座頂尖時，需要先將工件頂?shù)矫浱變仍龠M行夾

緊。在此過程中，工件會與脹套夾持面有一定摩擦，經(jīng)過多次裝

夾摩擦之后，夾持面的膠質涂層會出現(xiàn)局部磨損。

（2）夾持過程中，由于工件硬度與脹套膠質涂層材料硬度的

差異，頻繁張夾會在工件端面與脹套夾持面的接觸點造成局部不

均勻擠壓，日積月累形成臺階。初始對裝夾影響不大，但到達臨

界點之后，加工開始出現(xiàn)大面積超差現(xiàn)象。

圖 2 磨床夾緊定位示意圖

圖 3 脹套涂層不同程度磨損

圖 4 工件大頭端螺紋狀態(tài)

3 夾具磨損原因分析

項目團隊根據(jù) CVT 帶輪軸磨床的使用情況分析，夾具磨損

的可能原因有 ：①頻繁使用導致夾具的表面磨損，特別是與工件

接觸部分 ；②夾具承受著磨削加工時工件的加工壓力和工件之間

的摩擦力，這些力會導致夾具表面的磨損 ；③夾具所選用的材料 圖 5 原裝脹套及涂層

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023 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

4 夾具使用壽命優(yōu)化驗證

根據(jù)上述分析，原脹套磨損的根本原因是脹套涂層材質選用

上存在缺陷，未充分考慮到夾持工件的硬度及涂層本身耐磨性等

問題。由于原脹套價格昂貴（單價約 3.5 萬元）、貨期較長（6 個

月以上），備件無法及時回貨以彌補涂層磨損的缺陷，且涂層耐磨

性差，因此需要先對原夾持面磨損的涂層進行修復驗證，確保工

件夾持無異常，保證生產(chǎn)的順利進行。同時，嘗試優(yōu)化脹套涂層

并進行試制驗證，以提升夾具壽命、設備開動率及產(chǎn)品下線合格率。

4.1 優(yōu)選耐磨涂層材料，替換原涂層驗證

（1）項目團隊將原裝脹套的軟質涂層刮去后，嘗試使用環(huán)氧

樹脂材料修補磨損面涂層，過程中發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂材料很難正常附

著在原脹套基體上。即使能將環(huán)氧樹脂材料附著在夾持基體上，

后續(xù)還是會出現(xiàn)磨損，使用壽命約 2 周。

（2）在磨損點涂 TS311 陶瓷涂層，用拋光帶打磨平整夾持面，

使用 1 周后涂層脫落。

（3）由于夾持面內孔尺寸要求較高，需要在修補磨損面時進

行進一步處理，確保尺寸的同時保證修補涂層的耐磨性，以及更長

的使用壽命。而鍍鉻修復技術作為加法再制造修復技術中的一種重

要手段，不僅可以修復再制造產(chǎn)品的尺寸，還可提高其硬度、耐磨

性和耐腐蝕性，有效提高使用壽命 [5]。且鍍鉻修復技術工藝簡單，

成本低，可外協(xié)加工。于是項目團隊在原裝脹套基體上進行鍍鉻處

理，連續(xù)跟蹤加工 16 周，狀態(tài)良好，但使用過程中涂層依然會磨損，

調整不及時仍會出現(xiàn)個別加工超差情況（圖 6）。

4.2 自制脹套并采用鍍鉻涂層

由于夾具鍍鉻涂層必須要在原裝脹套基體上，且僅能鍍一

次，磨損后重新鍍鉻無法滿足加工需求，因此項目團隊嘗試進

行國產(chǎn)化試制驗證。由于供應商不提供原裝脹套圖紙及尺寸鏈，

需進行基體尺寸測繪，并根據(jù)安裝和夾持狀態(tài)確認尺寸鏈。同時，

還需要確定加工材料和加工工藝，以及夾持面涂層厚度和最終

硬度（圖 7），避免涂層脫落和夾傷工件 [6]。改進型夾具經(jīng)過多次

試制及安裝驗證，研制出合格夾具，且使用過程中帶輪軸磨削加

工后錐面及軸頸外圓跳動趨勢穩(wěn)定（圖 8）。

該國產(chǎn)脹套關鍵部位工藝要求 ：確保錐面全跳動在 0.010 mm

以內，嚴格控制脹套錐面角度 165.0° ±0.5°，否則無法正常裝入卡盤；

夾持面需額外鍍耐磨涂層（鍍鉻），鍍完后做精磨拋光處理，嚴格

要求磨完尺寸誤差在 ±0.003 mm 內；且加工過程中工件不能打滑，

不能劃傷工件表面 ；加工完后需要開溝槽，溝槽內部做填充處理，

作為緩沖。脹套整體材料硬度要求 HRC60 ～ 62，鍍層硬度要求

HRC60 ～ 64，鍍層厚度 0.040 ～ 0.050 mm。需要說明的是，由于

鍍鉻層的厚度大小與硬度有關。隨著厚度的增加，鉻層硬度先略有

增大，當鉻層厚度增加到 0.046 mm 時則迅速增大，隨后又緩慢增

大 [5]。根據(jù) HV 與 HRC 的硬度對照，當鉻層厚度在 0.040 mm，硬

度約為 700HV（HRC60）；當鉻層厚度為 0.050 mm 時，硬度約為

800HV（HRC64）。

國產(chǎn)脹套自投入使用連續(xù) 9 個月，加工趨勢穩(wěn)定，夾持面未

見明顯磨損痕跡，且使用壽命大幅度提升。而且在工作過程中，

脹套夾緊狀態(tài)穩(wěn)定，不需要頻繁調整卡盤夾緊狀態(tài)，提高了設備

的開動率及產(chǎn)品下線合格率。同時，采購成本縮減為原來的 1/7，

（下轉第 27 頁）

圖 7 國產(chǎn)試制脹套及涂層

圖 6 鍍鉻前后工件超差數(shù)量 圖 8 CVT 帶輪軸錐面、軸頸外圓加工跳動數(shù)據(jù)趨勢

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（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（柳州賽克科技發(fā)展有限公司，柳州 545005）

張子盛

摘要：帶輪軸作為無級變速器（CVT）的核心部件，其制造工藝的控制也尤為重要。本文針對某款 CVT 的帶輪軸（以下簡稱帶輪軸）在磨削軸頸過程中，

直徑出現(xiàn)超差的問題進行分析。項目組對帶輪軸軸徑直徑的加工工藝以及磨床的工作原理進行分析，找出軸頸直徑超差的主要原因，是因為磨床

的 2 個頂尖直線度超差、砂輪磨損過快以及直徑量儀測量位置設置不合理。通過過對磨床相應機構的優(yōu)化并經(jīng)過實際工作驗證，確認抑制問題的

對應措施有效。

關鍵詞 ：帶輪軸 ；磨削 ；軸頸直徑 ；在線測量

中圖分類號 ：U463.22 文獻標識碼 ：A

無級變速器帶輪軸磨削軸頸直徑超差的原因及解決方案

0 引言

CVT 憑借其運行過程中優(yōu)良的平順性和舒適性，以及更好

的燃油經(jīng)濟性，在汽車裝車量中占有很大的份額 [1-3]。帶輪軸是

CVT 的重要組成部分之一，其主要作用有一下 3 點。

（1）動力傳遞，即承擔主動帶輪和從動帶輪之間的動力傳遞。

主動帶輪安裝在發(fā)動機端，從動帶輪安裝在變速器端，二者通過

鋼帶將動力傳輸?shù)綆л嗇S，然后帶輪軸將動力傳遞給從動帶輪，

從而將動力傳遞到車輪上 [4]。

（2）調整速比。通過改變帶輪軸的直徑、角度和形狀來調節(jié)

速比，從而滿足不同行車條件下的動力需求。

（3）增強變速器的扭矩傳遞能力。帶輪軸作為一個傳動零件，

需要較高的設計強度和制造標準，才能夠保證在承接大扭矩時的

可靠性（圖 1）。

帶輪軸軸頸直徑加工尺寸超差，可能會導致帶式傳動系統(tǒng)失

效、速比不穩(wěn)定和傳動效率降低，從而影響 CVT 的換擋品質，只

有高精度的帶輪軸才能夠保證 CVT 的穩(wěn)定運行和可靠。

1 軸頸直徑加工出現(xiàn)超差

某 CVT 工廠自產(chǎn)品按標準化作業(yè)流程（SOP）連續(xù)生產(chǎn)很

長一段時間后，從動帶輪軸線時而會出現(xiàn)產(chǎn)品一次下線合格率

（FTQ）不達標的情況（工廠要求 FTQ ≥ 98.5%）。經(jīng)排查分類，

導致該線體 FTQ 不達標的超差項，占比最大為軸頸直徑超差。軸

頸直徑超差零件需進行返工，無法返工則報廢，過程中會浪費大

量的人力物力，影響產(chǎn)線效率，抑制該超差問題的產(chǎn)生迫在眉睫。

2 帶輪軸軸頸直徑磨削加工工藝分析

2.1 帶輪軸加工工藝分析

該 CVT 工 廠 的 精 加 工 工 序 采 用 EMAG_HG310 臥 式 磨 床

加工從動帶輪軸，該工序分別對從動帶輪軸的軸頸外圓、錐面

以及球道槽進行磨削加工（圖 2）。該工序的工藝設計上，有

3 段不同直徑的軸頸及錐面采用一體成型的磨削加工方式，對

砂輪以及軸頸加工尺寸控制的要求很高。從動帶輪軸工件長度

約 258.000 mm，A 段軸頸直徑要求（40.000±0.008）mm ；B

段軸頸直徑要求（41.000±0.008）mm ；C1/C2 段軸頸直徑

（48.600±0.005）mm。軸頸表面質量要求較高，粗糙度要求達

到 Ra 0.8，工件材質為 20CrMoH，硬度要求大于 60HRC。

圖 1 CVT 動力傳遞示意圖

圖 2 從動帶輪軸結構

2.2 帶輪軸磨床工作原理

EMAG_HG310 磨床主要

由頭架主軸箱、尾座、旋轉

C 軸、磨削主軸（SP3/SP4）、

修 整 主 軸（SP9/SP10）、

Marposs 在線測量系統(tǒng)、動

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025 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

平衡系統(tǒng)以及其他機械功能部件組成，并配備了 SIEMENS 數(shù)控

系統(tǒng)（圖 3）。由于加工工藝設計要求，帶輪軸軸頸與錐面采用一

體成型的砂輪進行磨削加工，成型砂輪的體積和質量較大，因此

需要給磨床配置砂輪動平衡系統(tǒng)，用于砂輪平衡和過程監(jiān)控。即

在磨削主軸安裝砂輪位置的軸心空腔處內置 Marposs 動平衡電

機，另一端安裝接收器，對砂輪進行連續(xù)監(jiān)控。

為浮動式，尾座頂尖為固定式），并采用內脹套對工件進行定位夾

緊（圖 4）。在連續(xù)生產(chǎn)過程中，若機床兩頂尖的直線度出現(xiàn)不同

程度的變化時，即機床頭和尾架的頂尖軸線未處于同一直線上，裝

夾后工件定位傾斜，直線度超差，會影響工件軸頸直徑的加工尺寸。

圖 3 EMAG_HG310 磨床

表 1 同工序 4 臺磨床直線度、U 軸移動間隙量對比

工位號 反向間隙量/mm

（程序設定U軸往復位移值

2.000 mm）

直線度對比/mm

（直線度要求≤0.006 mm）

OPa1.1 0.001 0.003

OPa1.2 0.002 0.004

OPa1.3 0.001 0.002

OPa1.4 0.050 0.025

圖 4 磨床裝夾示意圖

在加工循環(huán)期間，動平衡系統(tǒng)對砂輪的不平衡量即時進行補

償，保證砂輪在高速旋轉過程中不會出現(xiàn)過大的離心力和慣性力，

從而減少砂輪產(chǎn)生的振動和噪聲，延長砂輪壽命，提高設備加工精

度和安全性 [5]。Marposs 在線測量系統(tǒng)則是用于測量球道槽角度和

軸向距離，并對軸頸直徑實時監(jiān)控，以提高設備加工效率和合格率。

該磨床采用桁架機械手自動上下料，通過機械手抓放工件放

置到機床預支撐位置。液壓系統(tǒng)驅動尾座頂緊以及頭架（脹套）

夾緊后，Marposs 在線測量裝置啟用，對工件進行軸向定位測量，

以及帶輪軸球道槽位置分中，加工循環(huán)開始磨削球道槽。完成該

加工歩序后，進行軸頸外圓及錐面磨削的同時，在線測量裝置的

直徑量儀同步啟用，實時監(jiān)測軸頸余量。軸徑余量達到要求尺寸

后直徑量儀退回，機械手取料，當前加工循環(huán)結束。

3 軸頸直徑超差原因分析

零件從毛坯上線到精加工完下線需經(jīng)過上線打標、粗加工（2

個工序）、精加工、清洗、測量和下線 6 個不同的工序，因此造

成工件加工軸頸直徑超差的原因較多。從人、機、料、法、環(huán)、

測 6 大因素對精加工工序出現(xiàn)軸頸直徑超差的原因進行排查。由

于該工序采用桁架機械手自動上下料的方式，且周圍環(huán)境也沒有

出現(xiàn)明顯的異常改變，首先排除人和環(huán)。繼續(xù)排查得知，上一工

序加工完成后定期進行抽檢，且檢測合格 ；機床的加工參數(shù)在設

備量產(chǎn)時也進行了統(tǒng)一。因此，著重對機和測進行分析驗證。

3.1 機——加工設備分析

3.1.1 機床精度變化

機床夾具上采用頂尖對工件中心孔進行定位（機床頭架頂尖

產(chǎn)線設計初期為滿足節(jié)拍需求，精加工工序有 4 臺相同的磨

床進行加工。通過對比檢查，并結合機床裝夾及運動方式發(fā)現(xiàn) ：

機床 U 軸的傳動方式為螺紋絲桿傳動，將 U 軸電機的旋轉運動，

通過螺紋絲桿傳動，轉化為尾架 U 軸頂尖往復直線位移。若 U

軸的程序位移量與實際位移量不等，即存在反向間隙，會直接影

響兩頂尖直線度（表 1），導致加工過程中 A 段軸頸直徑不穩(wěn)定，

甚至出現(xiàn)超差。

3.1.2 砂輪磨損量變化

在磨削加工中，砂輪的磨損和鈍化程度將影響著磨削加工的

質量、砂輪使用壽命以及生產(chǎn)效率 [6]。HG310 磨床的選型配置中

無砂輪輪廓測量監(jiān)控，采用定期定量的周期修整方式，以達到砂

輪廓形的要求。若砂輪的表面廓形未達到修整頻次時，會出現(xiàn)異

常磨損，從而對工件的加工精度有較大影響。

從動帶輪軸的 A、B 和 C 段軸頸直徑不同，成型砂輪通過修

整后能適配不同軸頸尺寸的加工。若砂輪在加工過程中，不同軸

頸段出現(xiàn)異常磨損，也會導致軸徑直徑超差。通過對比不同品牌

成型砂輪加工不同軸頸的趨勢波動，來反映砂輪的異常磨損，A

和 C 段軸頸直徑變化趨勢如圖 5 所示。

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圖 6 A、C 段軸頸直徑公差帶寬

圖 7 尾架頂尖套筒局部裝配圖

圖 8 加大修整余量加工數(shù)據(jù)趨勢圖

圖 5 3 家不同品牌砂輪加工趨勢對比

4.3 直徑量儀測量位置設置不合理

將 A 段軸徑的隨行直徑量儀測頭更改至公差要求更嚴格的

C1 段軸徑（C2 段軸徑有球道槽，測量不準確）進行實時測量，

使尺寸控制更加合理。后續(xù)連續(xù)生產(chǎn)跟蹤驗證，A、C 段軸徑軸

頸直徑加工尺寸趨于穩(wěn)定且在合格范圍內（圖 9）。

通過以上對策和改進，從動帶輪軸軸頸直徑合格率得

3.2 測——Marposs 在線直徑量儀測量分析

Marposs 直徑量儀可以通過在線實時監(jiān)測從動帶輪軸軸頸

外圓尺寸的加工過程數(shù)據(jù)，以保證加工質量 [7]。磨床當前加工方

式為成型砂輪對整段軸頸進行磨削，A 段軸頸外圓配置有隨行直

徑量儀測頭進行實時監(jiān)測，其余 2 段軸頸外圓以此尺寸為基準

來磨削（不用直徑量儀）。在工藝上，A 段軸頸直徑公差要求為

±0.008 mm，而 C 段軸頸直徑公差要求為 ±0.005 mm，且軸徑

C 是工藝控制的關鍵尺寸，公差要求也更加嚴格。

從 A、C 段軸頸直徑公差帶寬示意圖解析（圖 6），當 A、C

段軸頸直徑錐度為 0 時，且直徑量儀測頭能控制 A 段軸徑穩(wěn)定在

中值，則工件整段軸徑呈一條與公差中心重合的直線。當實際加

工中軸徑錐度大于 4.1，加上測頭本身重復性 0.9，C 段軸徑則會

超出公差范圍。若直徑量儀測頭監(jiān)測位置改到 C 段軸徑，即使出

現(xiàn) 7.1 的錐度，A 段軸徑仍能保持不超差。

4 對策及措施驗證

4.1 機床兩頂尖直線度超差

根據(jù)機床 U 軸絲桿傳動機構與尾架頂尖套筒局部裝配示意

圖（圖 7），拆除 U 軸傳動機構防護檢查，發(fā)現(xiàn)止推套筒位移遲滯，

緊固螺栓松動，導致 U 軸位移異常，存在反向間隙。增加螺紋膠

并重新緊固螺栓后，止推軸套往復位移正常，千分表表針變化量

為 0.001 mm，且與同工序其他機床變化量一致。反向間隙消除

后，通過尾架滑臺機構調整螺栓，可將尾架滑臺整體進行微調，

使得頭、尾架頂尖軸線處于同一直線上，以此將 2 頂尖直線度調

測試可知，軸頸直徑超差主要是加工中某一段砂輪磨損過快導致。

供應商反饋，砂輪配方從 SOP 以來未進行過變更，CVT 工廠對砂

輪的配方和質量暫無有效的檢測手段，無法分析出磨損過快的根本

原因。通過加大砂輪修整余量（正常修整量 2×0.020 mm），將磨

損不一致的料層去除，加工驗證 C 段軸徑加工數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定（圖 8）。

整至 0.003 mm（直線度標準要求

≤ 0.006 mm）。

經(jīng)過上述措施實施后，連續(xù)

生產(chǎn)跟蹤，A 段軸頸直徑加工尺寸

趨于穩(wěn)定且無超差情況出現(xiàn)。

4.2 砂輪磨損過快

對 3 家不同品牌砂輪進行加工

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027 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

【參考文獻】

作者簡介 :

梁翠婷，本科，助理工程師，研究方向為機械制造及設備管理。

任家峰，本科，助理工程師，研究方向為自動化控制。

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圖 9 驗證脹套成本及壽命對比

表 1 夾具（脹套）涂層及國產(chǎn)化驗證結果

（上接第 23 頁）

緩解備件成本壓力（圖 9）。

通過驗證，夾具優(yōu)化改進后有效解決了磨床夾具磨損過快、

使用壽命低且夾持穩(wěn)定性不好的技術性問題。同時，優(yōu)化后的脹

套遏制了因夾具磨損，導致磨床加工帶輪軸軸頸外圓和錐面跳動

超差等質量缺陷問題，提升設備開動率及產(chǎn)線效率（表 1）。

驗證方案 缺陷分析 結論

原裝脹套 軟膠質涂層、易磨損 NOK

環(huán)氧樹脂涂層（原裝基體） 難附著、易磨損脫落 NOK

TS311陶瓷涂層（原裝基體） 易磨損脫落 NOK

鍍鉻涂層（原裝基體） 需原裝基體，僅能鍍一次，且成功率不高 OK

國產(chǎn)脹套 試制尺寸合格，裝機使用驗證OK OK

5 結束語

在機床磨削加工過程中，隨著加工數(shù)量及時間的積累，與工

件直接接觸的夾具類機械件磨損是必然的趨勢。對于工件輔助支撐

件的磨損，及時更換可減少由于輔助支撐件磨損而帶給夾具的不利

影響。本文針對夾具磨損過快的問題，通過優(yōu)化改進脹套夾持面涂

層材料，并進行國產(chǎn)化試制驗證，在保證加工質量的前提下，很好

地提升了磨床夾具的使用壽命，降低了生產(chǎn)制造成本。

【參考文獻】

作者簡介 :

張子盛，碩士，高級工程師，研究方向為汽車變速器制造工藝。

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金屬加工 ( 冷加工 ),2008 (19):62-63.

圖 9 A、C1 段軸徑加工數(shù)據(jù)趨勢

到顯著提升，產(chǎn)線 FTQ 穩(wěn)定在 98.6% 以上，有效地解決

了 因 軸 頸 直 徑 不合格影響產(chǎn)線效率及產(chǎn)出的問題。

5 結束語

在機床磨削加工中，對于螺紋絲桿傳動類機床精度變化而引

起的超差問題，若檢查發(fā)現(xiàn)精度突然變差，可以著重進行檢查分

析緊固件是否存在異常松脫的情況。長期使用后螺紋絲桿出現(xiàn)磨

損，也會使得傳動結構不夠精準，引起精度變化導致加工出現(xiàn)超

差。因此，需定期及時對機床進行維護和檢修，確保機床精度的

穩(wěn)定性。

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028 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

劉琴、張翔

摘要 ：儀表板支架組件檢具是檢測、監(jiān)控儀表板支架組件零件制造尺寸而設計的專用檢具。本文通過對儀表板支架組件結構進行分析，對檢具的

整體外形尺寸和材料、主副定位和定位面以及針對孔檢測、面檢測的等結構進行了設計，并對檢具設計制造中的常見問題和對應措施進行了分析。

本研究對檢具設計和加工制造人員選用合適設計方案，減少儀表板支架組件檢具設計制造問題，以及提高儀表板支架組件檢具使用壽命提供了參考。

關鍵詞 ：儀表板支架組件 ；檢具 ；定位設計 ；檢測設計

中圖分類號 ： U467.4 文獻標識碼 ：A

儀表板支架組件檢具設計

0 引言

儀表板支架組件是汽車車身件中的一個關鍵零件 [1]。它是儀

表板系統(tǒng)的內部骨架，儀表板大部分安裝點都在儀表板支架組件

上，起到支撐儀表板系統(tǒng)的作用。它也是儀表板系統(tǒng)與白車身總

成的連接支架。一旦儀表板支架組件尺寸不合乎標準，要么出現(xiàn)

儀表板系統(tǒng)相關零部件無法裝配到儀表板支架組件上，要么是儀

表板支架組件無法裝配到車身上。

為避免出現(xiàn)上述裝配問題，要求儀表板支架組件尺寸必須滿

足標準要求。為了快速測量儀表板支架組件的零件尺寸，零部件

供應商都會開發(fā)制作儀表板支架組件專用檢具。本文主要介紹儀

表板支架組件檢具的設計開發(fā)過程，以及儀表板支架組件檢具設

計制造經(jīng)驗教訓。

1 儀表板支架組件檢具設計概念

儀表板支架組件主要由左右安裝端板、轉向管柱安裝支架、

儀表板安裝支架、空調箱安裝支架、雜物箱安裝支架、安全氣囊

安裝支架、前隔板固定支架、一些功能模塊安裝支架以及連接以

上支架的圓管橫梁組成（圖 1）。而儀表板支架組件檢具的設計，

主要是以儀表板支架組件數(shù)模、圖紙以及客戶的檢具設計制造標

準為依據(jù) [2]。

首先，要考慮儀表板支架組件零件與檢具基座的位置關系。

一般會選擇零件的裝車位置，這樣有利于零件裝配問題分析。

其次，要確定檢具外形尺寸。檢具的長和寬主要由零件外形

尺寸確定，其中，檢具的長度按零件長度左右各加上 200.0 mm

設計 ；檢具寬度以前后檢測機構打開不超出檢具底板，并方便零

件裝配為原則設計 ；檢具的高度設計要符合人機工程，為了檢驗

員方便操作使用，檢具設計高度一般為零件圓管橫梁到地面高度

（800.0 mm 左右）。

儀表板支架組件零件較重，且零件設計結構越來越復雜，檢測

取放過程難免與檢測塊磕碰。為了避免檢具使用過程中造成變形或

者碰傷，儀表板支架組件檢具底板和檢測塊材質均選擇 45 號鋼 [3]。

2 儀表板支架組件定位設計分析

2.1 儀表板支架組件主副定位設計

儀表板支架組件檢具的主副定位主要有 2 種結構 [4] ：一種是

2 個基準孔定位，另一種是 2 個定位銷定位。目前一般商用車儀

表板支架組件的主副定位設計采取孔定位，乘用車儀表板支架組

件主副定位設計采取銷定位。

孔定位檢具設計結構有 2 種 ：第 1 種是 2 個基準孔均設計成

固定結構 ；第 2 種是 1 個基準孔設計成固定結構，另一個基準孔

設計成活動插銷。固定結構鎖緊形式也有 2 種結構（圖 2），考慮

到零件本身重量，推薦使用螺母背面鎖緊的結構 ；而活動插銷結

構為前導向銷（圖 3）。

銷定位檢具設計結構基本上都是統(tǒng)一的。主定位銷控制 2 個

方向，主定位銷設計為圓形襯套 ；副定位銷控制一個方向，襯

圖 1 儀表板支架組件結構 套設計成腰形襯套。定位銷有效定位長度要求會在幾何公差圖

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029 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

（GD&T 圖）上有要求，基本統(tǒng)一為 5.0 mm，有一些設計要求有

效定位長度為 1.5 mm 或 10.0 mm。

2.2 儀表板支架組件面定位設計

基準面都設計在儀表板支架組件左右安裝端板上，基準面大

小根據(jù)零件裝配配合面大小設計成正方形或長方形。夾緊方式基

本都是快速夾鉗，除了少數(shù)車型由于兩端支架結構不同，操作空

間限制，采用螺紋擰緊方式。

由于孔定位和銷定位結構不一樣，快速夾鉗的夾緊設計結

構也會不一樣。目前設計有 5 種結構 ：①為避讓開基準銷或檢

測銷，夾頭設計成馬蹄形結構（圖 4a）；②為避讓開檢測銷，夾

頭設計成套筒結構（圖 4b）；③夾頭套筒增加了觀察孔，方便

觀察（圖 4c）；④ 為 避 讓 開 檢 測 銷 ， 夾 頭 設 計 成 卡 爪 形 結 構

（ 圖 4 d ）；⑤基準面設計成中間避空的正方形結構，由于零件結

構限制，所以采用了螺紋擰緊方式夾緊（圖 5）。

3 儀表板支架組件檢測設計分析

儀表板支架組件是乘用車結構中非常重要的部分，它很大程

度上決定了儀表板的功能性要求，裝配尺寸精度要求比較高。儀

表板支架組件檢具可實現(xiàn)儀表板支架骨架結構以及關鍵孔位的檢

測，儀表板支架組件焊接完成后成品的安裝面輪廓度以及關鍵孔

位的位置度檢測。

3.1 轉向管柱區(qū)域檢測

目前根據(jù)車型不同，儀表板支架組件上轉向管柱的支架有 2

種結構 ：一是轉向管柱安裝在 1 個支架上 ；二是轉向管柱安裝在

2 個支架上。

3.1.1 轉向管柱安裝在 1 個支架上

對于 1 個支架的轉向管柱支架結構，圖紙要求對其檢測項目

有 4 個螺母孔位置度檢測、4 個螺母孔相對位置檢測以及 4 處轉

向管柱安裝面檢測。因此，對于該種支架的檢測結構有 3 種設計

方案，分別為滑移機構、翻轉結構和固定結構。

滑移結構設計如圖 6a 所示，檢測塊通過滑軌滑到工作狀態(tài)，

限位固定開始檢測。檢測銷、劃線銷采用插拔銷機構，面檢測

塊到零件表面標準間隙為 5.0 mm。目前車型儀表板支架組件結

構越來越復雜，因此從操作使用便利性方面，推薦使用滑移機

構檢測。

翻轉結構設計如圖 6b 所示，檢測塊通過翻轉機構連接，翻

轉鎖緊到工作狀態(tài)。檢測銷、劃線銷采用插拔銷機構，面檢測塊

到零件表面標準間隙為 5.0 mm。翻轉結構相對滑移機構操作復

雜，其優(yōu)點是耐用性好。

固定結構設計如圖 6c 所示，檢測塊固定在支座上，檢測銷、

圖 2 基準孔固定銷設計結構

圖 4 基準面夾鉗設計結構

圖 5 基準面采用螺紋擰緊方式夾緊

圖 3 基準孔活動插銷銷設計結構

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030 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

劃線銷設計在一起，一端作為檢測銷，一端作為劃線銷。某些車

型的儀表板支架組件結構比較簡單，因此將轉向管柱支架檢測機

構設計成固定結構，不影響取放零件。考慮到操作安全性，目前

已經(jīng)很少使用此種結構。

3.1.2 轉向管柱安裝在 2 個支架上

對于 2 個支架的轉向管柱支架結構，圖紙要求檢測項目有 4

個孔位置度檢測、2 個螺母孔相對位置檢測、2 個孔同軸度檢測

和轉向管柱安裝面檢測。因此，對于該種支架的檢測結構有 2 種：

滑移機構和翻轉結構。

2 個支架的轉向管柱支架檢測滑移結構設計如圖 7a 所示，

檢測塊通過滑軌滑到工作狀態(tài)，限位固定開始檢測。檢測銷、劃

線銷采用插拔銷機構，面檢測塊到零件表面標準間隙 5.0 mm。

2 個支架的轉向管柱支架檢測翻轉結構設計如圖 7b 所示，

檢測塊通過翻轉機構連接，翻轉鎖緊到工作狀態(tài)。檢測銷、劃線

銷采用插拔銷機構，面檢測塊到零件表面標準間隙 5.0 mm。翻

轉結構相對滑移機構操作復雜，優(yōu)點是翻轉機構耐用。

不管是滑移結構還是翻轉機構，與轉向管柱總成匹配面檢測

塊設計有一些差異。檢測塊有設計在零件內部的，也有設計在零

件外側的（圖 8）。2 種結構比較，檢測塊設置在零件內部，可以

連接在滑移機構上，操作方便。

3.2 其他區(qū)域檢測

儀表板支架組件都是在橫梁上焊接各種功能的小支架，其檢

測結構的設計基本與轉向管柱支架的檢測結構一致，因此檢測結

構主要設計有滑移機構、翻轉結構和固定結構 3 種。檢測面大小

設計按支架裝配面大小設計，要求不能超出裝配面，也不能小于

裝配面。各種位置度的檢測結構設計簡介如下。

螺母孔 / 光孔位置度檢測 ：檢測銷、劃線銷分開設計，結構

如圖 9 所示。

刺破孔 / 異型孔檢測：不需要劃線銷檢測，只需要檢測銷檢測，

采用彈簧銷方便操作（圖 10）。需要注意的是，檢測銷檢測方向

與沖孔方向一致。

螺柱檢測 ：采用套筒彈簧銷檢測，方便操作檢測（圖 11）。

4 儀表板支架組件檢具設計制造經(jīng)驗教訓

儀表板支架組件檢具的設計制造也出現(xiàn)過一些問題 [5]，下面

具體介紹一些設計制造問題，給后續(xù)同類檢具設計制造參考。

4.1 基準面夾鉗夾不穩(wěn)

對于基準面夾鉗夾不穩(wěn)問題，分析其主要原因如下。

（1）壓緊力過小，造成被測零件定位不穩(wěn)。

（2）壓緊點位置偏離定位面中心，造成被測零件定位有偏擺。

（3）基準面過小，造成定位不穩(wěn)或有偏擺。

（4）壓緊力方向沒有垂直于基準面。

針對基準面夾鉗夾不穩(wěn)的原因，可采取如下措施。

（1）盡量采用快速夾，調整適合的壓緊力。如用彈簧壓緊，

通過調整彈簧壓縮量提高壓緊力，或者更換彈簧提高壓緊力。

（2）調整壓頭，確保壓緊點位于基準面中心位置。

圖 6 1 個支架的轉向管柱支架檢測設計結構

圖 7 2 個支架的轉向管柱支架檢測設計結構

圖 8 轉向管柱總成匹配面檢測塊設計結構

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031 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

【參考文獻】

作者簡介 :

劉琴，本科，高級工程師，研究方向為樣車質量管理。

[1] 亓楠 . 汽車儀表板橫梁設計優(yōu)化研究 [J]. 汽車工業(yè)研究 ,2022(03):53-57.

[2] 史貞緒 , 于建華 . 探討檢具設計 [J]. 科技與企業(yè) ,2014(09):354-355.

[3] 溫培康 . 汽車檢具輕量化應用探討 [J]. 時代汽車 ,2020(11):134-135.

[4] 張少輝 , 甘國輝 . 淺談汽車車身沖壓焊接件檢具的設計開發(fā) [J]. 裝備制

造技術 ,2011(06):59-61+64.

[5] 石玫 , 袁曉波 , 劉毓文 , 等 . 儀表板橫梁焊接總成檢具設計及總成質量控

制 [J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 ,2013,26(04):48-49+57.

圖 9 檢測銷、劃線銷分體設計結構

圖 11 螺柱檢測銷設計結構

圖 10 刺破孔、異型孔檢測銷設計結構

（3）基準面設計大小應取覆蓋實際裝車匹配面大小。

（4）調整壓緊力方向垂直于基準面。

4.2 檢具活動機構與被測零件干涉

對于檢具活動機構與被測零件干涉，分析其主要原因為檢具

活動機構較多，檢測項多，結構復雜，翻板易與零件干涉。對此

可采取的措施為 ：檢具設計完成前需對檢具進行模擬拆裝，以及

活動件運動軌跡與被測零件的干涉檢查 ；制造驗收時，結合被測

零件實際操作檢具，確認是否有干涉發(fā)生。

4.3 檢測操作效率低

某些車型儀表板支架組件前部的檢測結構全部為翻轉機構，

檢測操作效率低，分析主要原因是設計時未考慮檢測操作方便性。

對此應及時更新設計，將前部翻轉機構設計成滑移機構。

4.4 檢具發(fā)生變形

某些車型儀表板支架組件檢具上，起關鍵支撐的 3 個立柱材

質為鋁材，主定位銷安裝塊固定到鋁制立柱上，受力較大，時間

長容易變形。分析主要原因是設計時未考慮零件材料，儀表板支

架組件是鐵件不是塑料件，且質量大。對此應及時更新設計，將

關鍵支撐設計成焊接鋼支座，重新加工更換。

4.5 孔位無法檢測

某車型儀表板支架組件檢具預驗收時，發(fā)現(xiàn)檢測銷限位套太

長，導致孔位無法檢測。分析主要原因是在設計檢測銷時不帶限

位套結構，而在裝配時裝配了限位套，卻未用零件調試，確認檢

測銷的檢測行程。對于此類問題，可以適當削短限位套長度，或

者重新調整限位套長度。而對于其他項目的設計，應考慮根據(jù)標

準限位套的長度設計合適的檢測銷。

5 結束語

本文主要對儀表板支架組件的檢具設計進行了研究。通過對

檢具安裝孔、匹配面位置的設計結構進行分析，闡明了設計結構

的優(yōu)缺點。同時，通過對儀表板支架組件檢具的一些常見設計制

造問題分析，找到問題發(fā)生的原因并給予對應的措施，可以給設

計工程師和加工制造人員提供參考，避免同類問題的發(fā)生。

儀表板支架組件檢具設計依據(jù)的是零件數(shù)模、圖紙要求以及

客戶的檢具設計制造標準，不同的汽車企業(yè)，檢具設計制造標準

會略有差異，因此檢具供應商在設計制造前要熟悉客戶要求。隨

著技術進步，汽車檢具行業(yè)的設計制造水平也在不斷推陳出新，

儀表板支架組件檢具設計制造質量也在不斷進步。

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032 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

王碩、韋東林、楊松霖

摘要 ：汽車座椅 PVC 面料在打孔后，既要滿足設計要求，又要滿足力學性能要求。本文通過對某 PVC 面料常規(guī)打孔設計后的拉延強度以及撕裂強

度兩項性能進行測試，不同孔徑與孔距在多種排列組合情況下，PVC 面料是否滿足試驗標準。根據(jù)本次試驗結果，得出相應結論，并規(guī)避設計無

法實現(xiàn)量產(chǎn)的問題。

關鍵詞 ：汽車座椅 ；PVC 面料 ；打孔設計 ；拉延強度 ；切口撕裂強度 ；力學性能

中圖分類號 ：U463.83+6 文獻標識碼 ：A

汽車座椅 PVC 面料打孔設計對面料力學性能影響分析

0 引言

汽車座椅 PVC 面料打孔設計，作為汽車座椅設計中的重要

元素，可以在整車設計方案中體現(xiàn)設計師的風格意圖，同時在動

靜態(tài)感知中，也有良好的表現(xiàn)，例如視覺感觀、座椅通風、皮革

手感和氣味等。隨著大眾審美的不斷提升以及對汽車認知概念的

不斷更新，各大主機廠對汽車審美也一直在提高?，F(xiàn)如今客戶在

選購汽車時，造型設計逐漸成為汽車購買的重要參考點之一。

座椅的設計在整個汽車內飾造型設計中，起到了關鍵作用。

有數(shù)據(jù)表明，人們在觀察某一物體時，前 20 s 給人最直接視覺傳

達就是大面積色塊搭配 ；在 20 s 后的視覺感官中，細節(jié)的設計尤

為的加分，而座椅的色塊搭配正好占據(jù)了設計中的絕大部分。所

以在前期設計過程中，皮革面料的孔型設計，便成為了座椅外觀

設計的其中一個重要因素 [1]。

皮革打孔設計對皮革本身的力學性能是一種考驗，也可以稱

作是一種“破壞性工藝”。其考驗的是皮革在打孔后，是否既能

夠滿足設計要求，也能夠滿足車企車規(guī)等力學性能要求。為了驗

證皮革面料在不用孔型條件下，是否能夠滿足企業(yè)標準和力學性

能要求，本文作者以常規(guī)孔型設計為基礎，孔徑、孔距為變量進

行排列組合。通過拉延強度、切口撕裂強度兩項力學性能試驗進

行驗證，不同孔型條件是否符合標準，并得出最終結論。

1 實驗材料

本文研究所使用的 PVC 面料所有試樣，由同一供應商提供，

采用同一種生產(chǎn)工藝。PVC 試樣符合市面上大部分企業(yè)標準的配

方，僅改變打孔參數(shù) [2]。

孔徑是指孔的直徑 ；孔距指的是 2 個孔的中心距，即第

一個孔的中心到第二個孔中心的距離（圖 1）。為了保證試驗

樣品能夠覆蓋更多的孔型設計方案，將孔徑與孔距的選擇范圍，

設立在常規(guī)與非常規(guī) 2 種條件之間進行排列組合。孔徑參數(shù)范

圍 ：0.7 ～ 1.4 mm ；孔距參數(shù)范圍 ：4.0 ～ 7.0 mm。

（1）常規(guī)范圍 ：孔徑為 0.9 ～ 1.2 mm ；孔距為 5.0 mm

和 6.0 mm。

（2）非常規(guī)范圍分為上下限值。上限孔徑 ：1.3 mm、1.4 mm，

上限孔距 ：7.0 mm ；下限孔徑 ：0.7 mm 和 0.8 mm，下限孔距 ：

4.0 mm。

孔徑和孔距的選擇排列組合方式有 2 種，分別為同一種孔徑

與不同孔距進行排列，以及同一種孔距與不同孔徑進行排列，共

得出 32 種組合 [3]。

2 試驗方法

2.1 拉伸強度

拉伸強度是指材料在受到拉伸力作用下所能承受的最大應力

值。在工程設計和材料選擇中，拉伸強度是一個非?？傊匾膮?/p>

數(shù)，它直接影響材料的使用壽命和安全性能。拉延強度測試依據(jù)

圖 1 孔徑和孔距示意圖

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033 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

通用汽車世界范圍工程標準 GMW3010-2014 Code H 斷裂加載力

測試進行。測試參數(shù)如下。

測 試 拉 伸 方 向 ：垂 直 機 械 方 向 ≥ 200 N ；試 樣 尺 寸 ：

260.0 mm×50.0 mm，縱向、橫向各取 3 個樣片，取樣以面料

經(jīng)緯向為基準（圖 2），橫向為平行于緯向，縱向為平行于經(jīng)向 ；

實驗室環(huán)境：環(huán)境溫度為（22±3）℃ ，環(huán)境濕度為（50±5）%RH；

測試速度：以（100.0±5.0）mm/min 條件下的試驗速率進行拉伸，

試驗始標距為 100.0 mm ；預置應力 ：5 N。

0.7 mm、0.6 mm、0.5 mm 和 0.4 mm 的測試結果如表 1 ～表

4 所示。

從試驗數(shù)據(jù)可知，相同配方的 PVC 面料，孔距不變，孔徑

圖 2 面料經(jīng)向、緯向示意圖

圖 3 切口撕裂強度測試試樣尺寸要求

表 1 孔距為 7.0 mm、孔徑為 0.7 ～ 1.4 mm 時拉伸強度試驗結果

表 2 孔距為 6.0 mm、孔徑為 0.7 ～ 1.4 mm 時拉伸強度試驗結果

表 3 孔距為 5.0 mm、孔徑為 0.7 ～ 1.4 mm 時拉伸強度試驗結果

孔距

/mm

孔徑

/mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

7.0 0.7 343 358 334 345 436 429 407 424

7.0 0.8 279 308 311 299 400 390 410 400

7.0 0.9 284 258 277 273 380 385 390 385

7.0 1.0 235 254 249 246 369 393 386 383

7.0 1.1 237 245 233 238 350 349 355 351

7.0 1.2 252 248 248 249 335 341 344 340

7.0 1.3 231 214 229 225 318 322 330 323

7.0 1.4 230 201 229 220 311 321 304 312

孔距

/mm

孔徑

/mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

6 0.7 226 275 247 249 402 398 417 406

6 0.8 205 247 244 232 330 400 420 383

6 0.9 233 210 247 230 338 370 337 348

6 1.0 206 228 209 214 325 361 344 343

6 1.1 220 221 209 217 323 312 319 318

6 1.2 206 208 201 205 311 324 311 315

6 1.3 198 185 187 176 299 278 308 295

6 1.4 187 150 166 168 273 266 271 270

孔距

/mm

孔徑

/mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

5 0.7 199 203 207 203 356 347 349 351

5 0.8 202 201 197 200 325 319 333 326

5 0.9 190 165 174 176 315 290 320 308

5 1.0 160 160 167 162 294 307 309 303

5 1.1 155 164 147 155 214 234 229 226

5 1.2 149 130 137 139 214 207 211 211

5 1.3 156 149 144 150 202 193 197 197

5 1.4 140 115 130 128 170 159 171 167

2.2 切口撕裂強度

切口撕裂強度是指在拉伸過程中，材料在斷裂前所承受的最

大拉力。它是衡量材料抗撕裂性能的一項重要指標，通常用于評

價紙張、織物和皮革等柔性材料的品質。切口撕裂強度依據(jù) ISO

13937-2-2000《紡織品 . 織物撕破特性 . 第 2 部分 : 褲形試樣撕破

強力的測定（單舌法）》進行測試。測試參數(shù)如下。

拉 伸 方 向 ：垂 直 機 械 方 向 ≥ 2 0 N ；試 樣 尺 寸 ：

50.0 mm×200.0 mm，縱向、橫向各取 3 個樣片，取樣以面料經(jīng)

緯向為基準，橫向為平行于緯向，縱向為平行于經(jīng)向；實驗室環(huán)境：

環(huán)境溫度為（22±3）℃ ，環(huán)境濕度為（50±5）%RH；測試速度：

以 100.0 mm/min 的速度拉伸直至斷裂 ；切口要求 ：從寬度中心

開始做一個長度為 100.0 mm 的縱向夾縫，在試樣的末切端初標

記撕裂結束 25.0 mm，以指測試結束時撕裂的位置（圖 3）。

3 實驗結果與分析

3.1 同孔距不同孔徑的實驗結果

將變量設定為孔距不變，孔徑遞增進行測試?？拙喾謩e為

孔距

/mm

孔徑

/mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

1# 2# 3# 1# 2# 3# 值/N

4 0.7 128 172 161 154 220 190 180 197

4 0.8 156 138 161 152 194 196 208 199

4 0.9 145 130 158 144 185 176 192 184

4 1.0 129 134 181 148 174 169 181 175

4 1.1 108 119 122 116 124 118 121 121

4 1.2 104 97 99 100 108 99 96 101

4 1.3 102 105 101 103 106 113 107 109

4 1.4 97 98 101 99 94 98 97 96

表 4 孔距為 4.0 mm、孔徑為 0.7 ～ 1.4 mm 時拉伸強度試驗結果

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034 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

由 0.7 mm 遞增至 1.4 mm。隨著孔徑的遞增，PVC 面料所承受

的拉力呈現(xiàn)出遞減狀態(tài)。根據(jù)試驗標準，在打孔后橫向與縱向最

小承受力要求≥ 200 N，據(jù)此統(tǒng)計，表 1 ～表 4 中標注為紅色的

數(shù)據(jù)則是失敗組合。也就是說， 7.0 mm 孔距條件下合格率達到

100% ；6.0 mm 孔距條件下，除 1.3 mm 孔徑與 1.4 mm 孔徑組

合失敗外，合格率達到 75% ；而 5.0 mm 孔距失敗較多，合格率

僅有 25% ；4.0 mm 孔距條件下則全部失敗 [4]。

3.2 同孔徑不同孔距的拉伸強度的實驗結果

變量設定為孔徑不變，孔距遞增進行測試?？讖椒謩e為

0.7 mm、0.8 mm、0.9 mm、1.0 mm、1.1 mm、1.2 mm、

1.3 mm 和 1.4 mm 的測試結果如表 5 ～表 12 所示。

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)可知，相同配方的 PVC 面料孔徑不變，孔距

由 4.0 mm 遞增至 7.0 mm，隨著孔距的遞增，PVC 面料所承受

表 5 孔徑為 0.7 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 10 孔徑為 1.2 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 11 孔徑為 1.3 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 12 孔徑為 1.4 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 6 孔徑為 0.8 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 7 孔徑為 0.9 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 8 孔徑為 1.0 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

表 9 孔徑為 1.1 mm、孔距為 4.0 ～ 7.0 mm 拉伸強度試驗結果

孔距/

mm

孔徑

/mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 0.7 128 172 161 154 220 190 180 197

5 0.7 199 203 207 203 356 347 349 351

6 0.7 226 275 247 249 402 398 417 406

7 0.7 343 358 334 345 436 429 407 424

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 0.8 156 138 161 152 194 196 208 199

5 0.8 202 201 197 200 325 319 333 326

6 0.8 205 247 244 232 330 400 420 383

7 0.8 279 308 311 299 400 390 410 400

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 0.9 145 130 158 144 185 176 192 184

5 0.9 190 165 174 176 315 290 320 308

6 0.9 233 210 247 230 338 370 337 348

7 0.9 284 258 277 273 380 385 390 385

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 1.0 129 134 181 148 174 169 181 175

5 1.0 160 160 167 162 294 307 309 303

6 1.0 206 228 209 214 325 361 344 343

7 1.0 235 254 249 246 369 393 386 383

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 1.1 108 119 122 116 124 118 121 121

5 1.1 155 164 147 155 214 234 229 226

6 1.1 220 221 209 217 323 312 319 318

7 1.1 237 245 233 238 350 349 355 351

的拉力也呈現(xiàn)出遞增狀態(tài)。根據(jù)試驗標準，在打孔后橫向與縱向

起始拉伸力要求≥ 200 N，據(jù)此進行統(tǒng)計，表 5 ～表 12 中標注紅

色的數(shù)據(jù)則為失敗組合。經(jīng)統(tǒng)計，0.7 mm 和 0.8 mm 孔徑條件

下合格率最高達到 75% ；0.9 mm、1.0 mm、1.1 mm 和 1.2 mm

孔徑條件下合格率為 50% ；1.3 mm 和 1.4 mm 孔徑條件下，合

格率僅為 25%。

3.3 切口撕裂強度試驗結果

分別在每一種孔距條件下進行不同孔徑的切口撕裂強度試

驗，試驗結果如表 13 所示。

根據(jù)切口撕裂強度試驗數(shù)據(jù)可知，試驗結果的合格率極高，

32 組數(shù)據(jù)中，合格率達到 90%。失敗的組合集中在 4 mm 孔距，

孔徑分別為 1.2 mm、1.3 mm 和 1.4 mm，而孔徑和孔距均為極

限取樣值 [5]。

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 1.2 104 97 99 100 108 99 96 101

5 1.2 149 130 137 139 214 207 211 211

6 1.2 206 208 201 205 311 324 311 315

7 1.2 252 248 248 249 335 341 344 340

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 1.3 102 105 101 103 106 113 107 109

5 1.3 156 149 144 150 202 193 197 197

6 1.3 198 200 187 195 299 278 308 295

7 1.3 231 214 229 225 318 322 330 323

孔距/

mm

孔徑/

mm

拉伸強度（縱向）/N 平均

值/N

拉伸強度（橫向）/N 平均

值/N 1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 1.4 97 98 101 99 94 98 97 96

5 1.4 140 115 130 128 170 159 171 167

6 1.4 187 150 166 168 273 266 271 270

7 1.4 230 201 229 220 311 321 304 312

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035 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

表 13 切口撕裂強度試驗結果

4 實驗結論

本文通過某座椅 PVC 面料打孔設計對力學性能影響的試驗

研究，可以得到以下結論。

（1）孔間距是對打孔面料拉力值合格率產(chǎn)生影響的關鍵因素。

試驗數(shù)據(jù)顯示，在相同孔間距組合范圍條件下，孔徑由小到大逐步

遞增，則拉力值數(shù)據(jù)整體呈遞減趨勢。合格的樣片集中在 6.0 mm

和 7.0 mm 孔間距的組合范圍中，而 4.0 mm 和 5.0 mm 的組合合

格率卻是不到半數(shù)。由此可知，孔間距數(shù)值的大小是決定面料是否

合格的重要因素。所以在實際設計中，PVC 面料打孔的孔間距越大，

所能承受的拉力值也就越大，合格率也就越高。

（2）在相同孔徑不同孔間距的組合中，孔距的變化由小到大

孔距

/mm

孔徑

/mm

切口撕裂強度

（縱向）/N 平均

值/N

切口撕裂強度

（橫向）/N 平均

值/N

1# 2# 3# 1# 2# 3#

4 0.7 37 35 34 35 43 37 36 39

4 0.8 36 32 41 36 34 31 35 33

4 0.9 32 27 25 28 25 26 30 27

4 1.0 23 22 19 21 27 31 26 28

4 1.1 19 17 24 20 20 19 21 20

4 1.2 17 16 15 16 17 14 16 16

4 1.3 12 13 10 12 15 10 11 12

4 1.4 12 9 8 10 14 11 12 12

5 0.7 44 45 44 44 53 49 48 50

5 0.8 40 42 41 41 51 44 46 47

5 0.9 42 41 39 41 41 38 44 41

5 1.0 33 29 29 30 47 51 44 47

5 1.1 32 42 39 38 39 36 35 37

5 1.2 28 29 31 29 26 29 25 27

5 1.3 26 30 31 29 27 28 24 26

5 1.4 29 30 23 27 27 26 24 26

6 0.7 52 61 47 53 54 58 49 54

6 0.8 39 46 49 45 46 51 44 47

6 0.9 41 40 39 40 43 40 38 40

6 1.0 45 39 41 42 48 50 44 47

6 1.1 39 44 40 41 44 53 45 47

6 1.2 35 36 34 35 44 42 36 41

6 1.3 35 41 44 40 42 39 45 42

6 1.4 34 35 44 38 40 39 42 40

7 0.7 46 56 53 52 60 59 64 61

7 0.8 50 44 59 51 56 50 58 55

7 0.9 44 46 51 47 42 44 41 42

7 1.0 48 44 45 46 48 55 52 52

7 1.1 45 41 52 46 52 47 49 49

7 1.2 43 49 40 44 47 51 48 49

7 1.3 37 48 44 43 52 46 54 51

7 1.4 33 47 40 40 54 55 51 53

為逐步遞增，拉力值的測試結果也為遞增狀態(tài)，其中 1.2 mm 以

下孔徑組合合格率可以達到 50%。由此可知，隨著孔間距逐步變

大，面料的合格率也逐步降低。那么可以得出，在相同孔徑的狀

態(tài)下，孔間距越大，面料所能承受的拉力值也就越小。換言之，

越大的孔距對面料表面的破壞程度也就越大，因此面料本身對拉

力的承受能力便會隨之下降。但是就合格率而言，孔徑的大小對

面料本身并沒有起到?jīng)Q定性作用，而孔間距的數(shù)值大小，依然是

影響面料拉伸強度是否合格的重要因素。

（3）試驗數(shù)據(jù)顯示，面料在切口以后所呈現(xiàn)的狀態(tài)趨勢同拉

伸強度結果相似，對面料所能承受拉力值影響的因素，同樣是孔距

越大拉力值越大，孔徑越大拉力值越小。但根據(jù)以上切口撕裂強

度試驗結果表明，樣片合格率達到 90%，其中不合格的樣片為僅 3

組極限值組合。這說明在常規(guī)打孔設計組合中，孔徑和孔間距的大

小對面料受到撕裂或切割后，不會因為打孔而遭受到更大的破壞。

（4）此次打孔試驗的孔型組合均為常規(guī)循環(huán)孔型。如在設計

中遇到非循環(huán)組合，或通過打孔呈現(xiàn)大面積花型圖案的設計案例，

則需要在整個面料打孔覆蓋面積中，選取孔徑最大、孔間距最小

的一部分進行取樣試驗，試驗的最終結果可以覆蓋整個面料。

5 結束語

在汽車座椅造型設計中，打孔作為汽車內飾設計中的重要元

素，某種意義上也是設計趨勢走向的重要信號?，F(xiàn)階段孔型設計

不單只局限于常規(guī)孔型，大面積圖案定位循環(huán)或小花型的定位循

環(huán)也逐漸成為趨勢。無論是國產(chǎn)品牌還是合資品牌，甚至一些將

傳統(tǒng)設計作為家族標志的，也開始尋求突破。非常規(guī)孔型的設計

不斷地涌出，對 PVC 面料的特性以及生產(chǎn)工藝的要求也越來越高，

同時對 PVC 面料配方的改進也會隨著設計的變遷而不斷地提升。

【參考文獻】

[1] 唐國強 汽車座椅造型設計研究 [M]，汽車與車輛 , 2017.

[2] 徐樹峰 , 吳先毅 , 李銘儀 , 等 . 座椅 PVC 面料的氣味性能對整車嗅覺

感官品質的影響 [J]. 汽車零部件 ,2021(06):9-14.

[3] 李德群 , 黃志高 . 塑料注射成型工藝及模具設計 [M].（第 2 版）. 北京 :

機械工業(yè)出版社 ,2012.

[4] 李彬 , 黃江玲 , 謝靜雅 , 等 . 汽車座椅 PVC 革耐磨性影響因素研究 [J].

皮革科學與工程 ,2019,29(04):40-43.

[5] 李彬 , 熊芬 , 胡玉潔 , 等 . 汽車座椅 PVC 革柔軟度影響因素研究 [J]. 皮

革科學與工程 ,2021,31(05):25-27+38.

作者簡介 :

王碩，本科，工程師，研究方向為汽車軟材質。

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036 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

（東風柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

彭建國、劉 濤、韋相濤

摘要 ：為滿足汽車生產(chǎn)企業(yè)對整車關鍵零部件進行信息管理和質量追溯的要求，本研究以條形碼或二維碼標簽為追溯信息載體，應用智能讀碼相

機組建視覺讀碼設備，用 C++ 和 .NET 編程技術設計追溯客戶端程序，并通過工業(yè)以太網(wǎng)與 MES 服務器及數(shù)據(jù)庫互聯(lián)，組成整車零部件追溯數(shù)據(jù)

采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于在整車裝配環(huán)節(jié)采集重要零部件的追溯信息，校驗數(shù)據(jù)的合規(guī)性并與車輛 VIN 綁定。系統(tǒng)運行穩(wěn)定、高效，驗證了技術方

案的可行性，提高了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

關鍵詞 ：視覺讀碼 ；智能讀碼相機 ；零部件追溯 ；數(shù)據(jù)采集

中圖分類號 ：U468.2+2 文獻標識碼 ：A

基于視覺讀碼的整車追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計與應用

0 引言

近年來，隨著汽車電動化、智能化的快速發(fā)展，汽車裝配的

各種控制器、傳感器等關鍵或重要零部件越來越多 ；同時，法規(guī)

及消費者對汽車產(chǎn)品在其全生命周期內的安全性和可靠性要求也

越來越高。為適應這種變化，整車企業(yè)需在裝配過程采集這些關

鍵或重要零部件（下文簡稱追溯件）的質量追溯信息，以便進行

精確追溯管理。

在汽車行業(yè)質量追溯信息采集方面，唐淵等用 RFID 技術對

油泵裝配線零部件進行追溯數(shù)據(jù)分散采集 [1] ；翟婧宇等研究了

RFID 技術在由主機廠和零部件供應商組成的供應鏈質量信息追溯

中的應用，分析了 RFID 標簽成本對供應鏈不同企業(yè)的收益影響及

采用意愿 [2]。雖然 RFID 技術有諸多優(yōu)點，但時至今日，出于成本

等因素考慮，許多汽車及零部件制造企業(yè)仍采用條形碼（包括一

維條形碼和二維碼，下同）標簽作為產(chǎn)品追溯信息的載體，如郭

其昌研究的 EPS（電子轉向系統(tǒng)）生產(chǎn)企業(yè)及周利等論述的汽車

零部件制造企業(yè)均采用條形碼技術實現(xiàn)產(chǎn)品追溯 [3-4]。本文以某整

車制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場需求和低成本為導向，提出了以條形碼為信

息載體，基于視覺讀碼技術的零部件追溯數(shù)據(jù)采集解決方案。

1 問題的提出

整車制造企業(yè) S 公司追溯數(shù)據(jù)采集流程為，零部件供應商按

照主機廠的技術要求和編碼規(guī)范 [5]，在制造過程打印條形碼標簽

并粘貼在零部件的指定位置。標簽中記錄了該零部件的標識碼、

供應商代碼、零件號、生產(chǎn)日期和生產(chǎn)批次等可追溯信息。零部

件送至主機廠產(chǎn)線后，主機廠通過掃描條形碼標簽來采集數(shù)據(jù)，

并將數(shù)據(jù)與車輛 VIN 綁定，上傳追溯數(shù)據(jù)庫存儲，以供在產(chǎn)品全

生命周期內查詢和使用。

數(shù)據(jù)采集方式有分散采集、集中采集和混合采集 3 種。分散

采集是指在總裝線的追溯件裝配工位掃描單個條形碼采集數(shù)據(jù)。

此方式需要在每個追溯件裝配工位部署掃描設備，掃描點數(shù)量與

追溯件數(shù)量成正比。如車輛新增追溯件，則須新建掃描點 ；而追

溯件裝配工位位置如果變更，掃描點也必須隨之變更。

集中采集是指在裝配工位收集各追溯件的條形碼并粘貼在

隨車檢測卡上，待車輛完成全部追溯件裝配并流轉到產(chǎn)線末端

時，在末端工位掃描檢測卡上的條形碼采集數(shù)據(jù)。此方式每條

產(chǎn)線只有 1 個掃描點，且新增追溯件或裝配工位變更，無需新

建或變更掃描點?；旌喜杉瘎t是分散采集與集中采集共同存在、

兼而有之，掃描點數(shù)量介于兩者之間。這 3 種采集方式的特點

歸納如表 1 所示。

表 1 追溯數(shù)據(jù)采集方式及特點

采集方式

特 點

掃描點位置 掃描點數(shù)量 設備投資 運維成本 生產(chǎn)柔性

A.分散采集 裝配工位 多個 高 高 低

B.集中采集 末端工位 1個 低 低 高

C.混合采集 裝配工位+末

端工位 中等 中等 中等 中等

集中采集方式具有設備投資低、運維成本低以及生產(chǎn)柔性高

等優(yōu)點，S 公司即采用此方式。傳統(tǒng)的集中采集中，操作人員手

持掃描槍逐個掃描檢測卡上的條形碼采集數(shù)據(jù)（圖 1）。隨著汽車

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037 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 06

電動化和智能化程度的不斷提高，整車裝配的追溯件越來越多，

采集數(shù)據(jù)的作業(yè)時間也隨之越來越長（圖 2），掃描工位逐步成為

瓶頸，難以滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。如何改進追溯數(shù)據(jù)采集方式、

提升效率，成為企業(yè)急需解決的問題。

碼，具有投資成本低、安裝調試簡單以及讀碼效率高等優(yōu)點。經(jīng)

調研分析，應用以智能讀碼相機為核心的視覺讀碼技術能夠解決

S 公司面臨的數(shù)據(jù)采集瓶頸問題。

2.2 方案設計

新的追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采用內部集成圖像處理和譯碼程序

的智能讀碼相機、工業(yè)鏡頭以及專用讀碼光源組建視覺讀碼設備，

按業(yè)務需求設計追溯數(shù)據(jù)采集客戶端程序。視覺讀碼設備和追

溯客戶端程序通過工業(yè)以太網(wǎng)與 MES 服務器和追溯數(shù)據(jù)庫互聯(lián)，

構建成追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（圖 3）。

圖 1 手工逐個掃描

圖 2 不同車型追溯件數(shù)量及作業(yè)時間

圖 3 追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構圖

圖 4 數(shù)據(jù)采集流程圖

在追溯數(shù)據(jù)采集時，采用電平信號觸發(fā)讀碼設備即可在數(shù)秒

內批量讀取檢測卡上的所有條形碼數(shù)據(jù)，并通過 TCP/IP 協(xié)議傳

輸給追溯客戶端。追溯客戶端與 MES 服務器進行交互，按設定

的規(guī)則校驗數(shù)據(jù)的完整性、正確性和唯一性。校驗通過則將數(shù)據(jù)

與車輛 VIN 綁定并上傳追溯數(shù)據(jù)庫存儲 ；校驗不通過則彈窗顯示

錯誤提示信息（圖 4）?？紤]到系統(tǒng)的兼容性，系統(tǒng)無縫集成視覺

2 改進方案

2.1 技術分析

李茂波等設計了基于機器視覺的卷煙條形碼讀取系統(tǒng)，用工

業(yè)相機拍攝條形碼圖像，配置專用計算機進行圖像處理和條形碼

識別，一定程度提高了數(shù)據(jù)采集效率 [6]。涂海寧等先用掃描儀獲

取條形碼收集單圖像，再應用計算機圖像處理技術與識別算法進

行條形碼集中批量識別，顯著提高了數(shù)據(jù)采集效率 [7]。這 2 種技

術方案的共同特點是，圖像獲?。ㄅ臄z或掃描）與圖像處理（譯碼）

分離，除工業(yè)相機或掃描儀外，需要另外配置專用計算機和設計

圖像處理程序，軟件開發(fā)成本相對較高。

近年來，隨著工業(yè)讀碼器在集成化和智能化方面的技術進步，

市場上已經(jīng)有成熟的智能讀碼相機產(chǎn)品。其優(yōu)勢是內置圖像處理

和譯碼算法程序，無需配置計算機便可同時讀取多達數(shù)十個條形

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讀碼和手工掃描 2 種模式，一旦讀碼設備出現(xiàn)故障不能正常運行

時，能快速切換到手工掃描模式，以避免生產(chǎn)停線。

2.3 硬件選型

2.3.1 讀碼相機選型

讀碼相機選型時，需根據(jù)被測物尺寸確定視野，再根據(jù)

視野和檢測精度要求計算相機分辨率。被測物檢測卡尺寸為

A3（297.00 mm×420.00 mm），相機視野的尺寸超過被測物尺

寸約 10% 為宜（取 330.00 mm×460.00 mm）。根據(jù)企業(yè)標準計

算，條形碼最小單元尺寸為 0.12 mm（即檢測精度為 0.12 mm），

則計算讀碼相機的分辨率如下。

相機最小分辨率 =（330.00÷0.12）×（460.00÷0.12）/ 10 000

≈ 1 054 萬像素

理論上可選用分辨率大于 1054 萬像素的讀碼相機。用某款

1 200 萬像素相機測試，在條形碼打印質量稍差、有磨損或污漬

的情況下，會出現(xiàn)不能一次識別檢測卡上所有條形碼的現(xiàn)象。為

提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和識別成功率，應該選用更高分辨率的相機，

故最終選用?？低暤?2 000 萬像素智能讀碼相機。

2.3.2 鏡頭選型

2.3.3 光源選型

被測條形碼分布在 A3 紙張平面內，為保證讀碼效果，光源

必須能將整個 A3 幅面均勻照亮，且不能形成聚焦反光點。經(jīng)過

測試，本研究選用讀碼專用最大功率為 130 W、色溫 6 500 K 以

及亮度可調的大面積漫射 LED 光源產(chǎn)品。

3 方案實施及驗證

3.1 硬件安裝調試

根據(jù)設計方案，追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用內置譯碼算法的海

康 ID5200 智能讀碼相機，支持 TCP/IP 和 ModBus 等多種通訊

協(xié)議，2 000 萬像素，靶面尺寸為 1.0 英寸。配套?？?KF1228 鏡

頭，焦距 12.00 mm，相面尺寸為 1.1 英寸。選用讀碼專用 MVLB-270-140 LED 光源，亮度 3 級可調，照射角度可調。相機、鏡

頭和光源集成安裝在定制機柜內（圖 7）。因條形碼表面光滑容易

反光，根據(jù)鏡面成像原理，光源的安裝位置和照射角度如圖 8 所示，

可避免光源成像與條形碼區(qū)重疊而降低讀碼成功率。

設備安裝好后，用檢測卡實物反復進行參數(shù)調試，直至達到

所有條形碼都能同時被識別的效果（圖 9）。將此時的相機、鏡頭

及光源的參數(shù)保存為用戶配置。經(jīng)測試，1 個光源的照度已滿足

讀碼照明要求，比設計方案少用 1 個，可降低成本。

圖 5 鏡頭成像原理圖

圖 7 硬件安裝實物圖

圖 6 讀碼相機及鏡頭

選擇鏡頭時，先根據(jù)使用場景確定工作距離，再根據(jù)視野、工

作距離和相機靶面尺寸計算鏡頭的焦距。鏡頭成像原理如圖 5 所示。

鏡頭焦距 f 計算公式如下。

f = WD×Sensor（HS or V S）/ FOV（HFor VF）

式中 ：WD 為鏡頭至檢測卡的工作距離 ；HS 為靶面（Image

Sensor）橫邊尺寸 ；VS 為靶面（Image Sensor）豎邊尺寸 ；HF 為

視野（FOV）橫邊尺寸 ；VF 為視野（FOV）豎邊尺寸。

已知 WD=450.00 mm，HF=460.00 mm，VF=330.00 mm，

HS=12.80 mm，VS=9.60 mm，則 ：

用橫邊 H 計算 ：f =WD×HS/HF

=450×12.80/460.00=12.50 mm

用豎邊 V 計算 ：f =WD×V S/V F

=450×9.60/330.00=13.10 mm

根據(jù)以上結果選擇市場上最接近理論焦距的鏡頭。本研究選

則了 12.00 mm 焦距的鏡頭（圖 6）。

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圖 9 讀碼實際效果圖

圖 10 編碼規(guī)范及校驗邏輯

圖 8 光源安裝示意圖

3.2 軟件開發(fā)及測試

追溯數(shù)據(jù)采集客戶端程序采用 C++ 語言及 .NET 技術開發(fā)，并

采用 TCP/IP 協(xié)議與相機通信和傳輸數(shù)據(jù)?？蛻舳私缑婵蓪崟r顯示

相機連接狀態(tài)，集成 VIN 碼和追溯件條形碼輸入框（手工掃描模式

時使用）。錄入 VIN 碼后可顯示此 VIN 車輛綁定的發(fā)動機或驅動電

機號，及其所關聯(lián)的追溯件數(shù)量、已掃描數(shù)和剩余數(shù)等信息。

點擊“設置”鍵可設置相機的 IP 地址、通信端口。下部左側

顯示已掃描的追溯件名稱、識別碼和條形碼數(shù)據(jù)值，右側是該 VIN

車輛關聯(lián)的追溯件識別碼列表，可通過不同顏色展示數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。

右下角顯示讀碼相機傳輸日志，點擊可查看詳細數(shù)據(jù)和錯誤提示信

息。系統(tǒng)根據(jù)條形碼編碼規(guī)范及 MES 系統(tǒng)中車輛配置確定數(shù)據(jù)校

驗邏輯（圖 10），不合格會彈窗報錯并顯示錯誤提示信息。

3.3 系統(tǒng)功能驗證

在實際使用場景用視覺讀碼模式作業(yè)，系統(tǒng)運行正常，能

在 3 s 內成功識別檢測卡上的所有條形碼，一次識別成功率達到

99% 以上，作業(yè)效率提升 60% 以上，且車輛的追溯件越多，則

效率提升越高。切換手工掃描模式作業(yè)，系統(tǒng)運行正常，模式切

換無需任何多余操作，實現(xiàn)無感切換。此外，在系統(tǒng)功能驗證中，

還通過模擬各種錯誤和違規(guī)操作，驗證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校驗及防錯功

能，結果如下。

（1）數(shù)據(jù)完整性校驗。故意漏掃 1 個或多個條形碼，系統(tǒng)會

顯示剩余條形碼不為 0，并彈窗提示“追溯件還沒全部追溯完成”，

證明防錯功能有效（圖 11）。

（2）數(shù)據(jù)正確性校驗。法規(guī)要求車輛與驅動電機一一匹配，

掃描 A 車 VIN 與 B 車的電機條形碼，系統(tǒng)彈窗報錯 ；故意掃描錯

誤的追溯件條形碼，系統(tǒng)彈窗報錯（圖 12）。由此證明防錯功能有效。

圖 12 電機碼和追溯碼正確性校驗

圖 11 追溯客戶端程序界面

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【參考文獻】

作者簡介 :

彭建國，本科，工程師，研究方向為整車檢測工藝與設備。

劉濤，本科，工程師，研究方向為汽車制造信息化、數(shù)字化。

韋相濤，本科，工程師，研究方向為計量設備及計量管理。

[1] 唐淵 , 胡瑩 , 汪雷 . 油泵裝配線零部件追溯中數(shù)據(jù)采集的改進與實現(xiàn) [J].

組合機床與自動化加工技術 ,2020(05):103-105+108.

[2] 翟婧宇 , 王東 . 基于 RFID 技術的汽車零部件供應鏈質量信息追溯研

究 [J]. 預測 ,2013,32(06):61-65.

[3] 郭 其 昌 . 汽 車 零 部 件 質 量 追 溯 管 理 系 統(tǒng) [J]. 科 技 創(chuàng) 新 與 應

用 ,2019(05):191-194.

[4] 周 利 , 馮 元 俊 . 汽 車 零 部 件 的 質 量 追 溯 過 程 實 現(xiàn) [J]. 裝 備 制 造 技

術 ,2019(09):213-216.

[5] 許永勝 . 汽車零部件精確追溯條形碼唯一性的控制研究 [J]. 裝備制造技

術 ,2014(09):125-127.

[6] 李茂波 , 馮科佳 , 劉鵬 . 基于機器視覺的卷煙條形碼讀取系統(tǒng) [J]. 設備

管理與維修 ,2016(09):11-14.

[7] 涂海寧 , 魏俊文 , 劉建勝 , 等 . 條碼圖像模式識別的追溯系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

[J]. 機械設計與制造 ,2021(07):241-245.

（3）數(shù)據(jù)唯一性校驗。掃描重復打印的條形碼，系統(tǒng)彈窗報

錯，證明防錯功能有效（圖 13）。

圖 13 數(shù)據(jù)唯一性校驗

4 結束語

本文針對 S 公司整車裝配過程的追溯件條形碼數(shù)據(jù)采集展開

研究，通過對 RFID 和圖像模式識別技術進行對比分析，采用更

適合 S 公司的視覺讀碼技術構建追溯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)應用

于整車裝配線，一次觸發(fā)即可在 3 s 內完成數(shù)十個條形碼數(shù)據(jù)的

采集，相比人工逐個掃描，效率大幅度提高。該系統(tǒng)與企業(yè) MES

系統(tǒng)通訊，具備數(shù)據(jù)校驗及防錯功能，保證了所采集數(shù)據(jù)的完整

性、正確性和唯一性，確保整車關鍵及重要零部件追溯信息的合

規(guī)性。

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