裝載機智能在線檢測技術(shù)的運用

楊海英，李志芳，肖豪杰，陳剛

徐工鏟運機械事業(yè)部 江蘇徐州 221000

1 序言

目前裝載機整機調(diào)試過程流程為：在線檢測→下線自檢→整機行駛→模擬作業(yè)→整機性能參數(shù)、沉降量及翻斗支車的檢測→整機整修→入庫。整個調(diào)試過程中對故障問題進行紙質(zhì)記錄，且只記錄結(jié)果數(shù)據(jù)，過程記錄丟失，問題暴露不及時。智能在線檢測技術(shù)，融合了前沿的軟件、硬件技術(shù)，可記錄檢驗過程數(shù)據(jù)；建設(shè)整機檢測大數(shù)據(jù)平臺，集中管控整機調(diào)試檢測數(shù)據(jù)；構(gòu)建整機檢測檔案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可追溯；建立故障模式對應(yīng)的解決方案庫，智能化匹配故障解決方案；建設(shè)基于檢測數(shù)據(jù)的整機性能在線評價體系，為產(chǎn)品質(zhì)量的提升提供數(shù)據(jù)支撐。

2 智能在線檢測系統(tǒng)簡述

智能在線檢測系統(tǒng)的主要功能是將從調(diào)試到入庫過程中的問題數(shù)字化，能夠準(zhǔn)確記錄備查和分析過程信息，通過數(shù)據(jù)分析對異常問題及時進行監(jiān)控，并對調(diào)試流程進行動態(tài)調(diào)整，及時關(guān)聯(lián)生產(chǎn)制造驗證與市場反饋，提高廠內(nèi)驗證反應(yīng)速度，快速查找并解決問題。該系統(tǒng)通過對駕駛室溫度的測量，能夠?qū)照{(diào)整體系統(tǒng)進行監(jiān)控，并通過大數(shù)據(jù)分析溫度變化趨勢，模擬出多種環(huán)境下駕駛室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)值，降低空調(diào)驗證對環(huán)境的依賴；通過噪聲、橋箱溫度和制動距離的測試，將質(zhì)量部和服務(wù)部監(jiān)控的傳動系統(tǒng)可靠性與可測量的溫度、噪聲結(jié)合起來，使傳統(tǒng)的后部監(jiān)控提前到廠內(nèi)預(yù)警，切實做到擋得??；將調(diào)試問題處理經(jīng)驗數(shù)據(jù)化，通過大數(shù)據(jù)分析，將同類問題處理占比較大的方式方法以排序的方式展現(xiàn)在整修人員作業(yè)窗口，提升作業(yè)效率和經(jīng)驗固化程度。

（1）智能在線檢測數(shù)據(jù)采集 整機性能參數(shù)檢測示意如圖1所示，實現(xiàn)裝載機整機性能參數(shù)在線檢測和調(diào)試工段數(shù)據(jù)采集、分析。其中調(diào)試數(shù)據(jù)采集包括：制動距離、車橋溫度、三項和、沉降量、空調(diào)溫度、駕駛室噪聲、發(fā)動機風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)壓力、流量和溫度、馬達起動電流、傳動軸動平衡以及發(fā)動機/變速器數(shù)據(jù)CAN采集。

圖1 整機性能參數(shù)檢測示意

（2）檢測數(shù)據(jù)和檢測業(yè)務(wù)的管理 檢測業(yè)務(wù)系統(tǒng)如圖2所示，根據(jù)檢測表格樣式，設(shè)計檢測數(shù)據(jù)錄入界面，采用移動平板實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入；系統(tǒng)提供和具備集成條件檢測設(shè)備的集成接口，實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化入庫；可與GPS系統(tǒng)或發(fā)動機檢測系統(tǒng)對接，讀取發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫等數(shù)據(jù)；對于無法解析的數(shù)據(jù)，應(yīng)能提供以附件形式管理的功能，便于快速查找；采用大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，對檢測數(shù)據(jù)進行分析應(yīng)用，實現(xiàn)不少于3個場景的應(yīng)用；以流程驅(qū)動整機下線調(diào)試、檢測和整修業(yè)務(wù)過程，支持串行、并行任務(wù)的設(shè)定；集成MES系統(tǒng)，實現(xiàn)整機調(diào)試任務(wù)接收、完工反饋；實現(xiàn)大屏幕可視化，將檢測業(yè)務(wù)執(zhí)行情況進行統(tǒng)計、匯總和提取，動態(tài)展示。

圖2 檢測業(yè)務(wù)系統(tǒng)示意

（3）故障問題管理 構(gòu)建統(tǒng)一的故障代碼庫，并可不斷完善；針對每一項故障代碼，維護和積累對應(yīng)解決方案，實現(xiàn)檢測故障解決方案的智能優(yōu)選，縮短故障平均排除時間，提高故障問題處理效率。調(diào)試人員錄入故障問題時按流程提示完成故障填報：故障所在系統(tǒng)→部位→故障代碼→必要的故障描述；對需要進行物料替換的故障，發(fā)送故障信息到QMS系統(tǒng)，在QMS系統(tǒng)內(nèi)完成評審并將結(jié)果傳遞給MES系統(tǒng)進行物料更新，系統(tǒng)接收QMS及MES反饋的信息，形成故障歸零閉環(huán)；采用大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，對檢測數(shù)據(jù)進行分析應(yīng)用（例如按責(zé)任部門進行故障歸集、重點故障發(fā)生數(shù)量趨勢監(jiān)控），實現(xiàn)客戶提出的不少于3個應(yīng)用場景。

（4）信息系統(tǒng)集成 可與在線檢測系統(tǒng)進行集成，獲取結(jié)構(gòu)化檢測結(jié)果數(shù)據(jù)（發(fā)動機怠速、發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速、液壓油溫度、轉(zhuǎn)向壓力和制動壓力等）；可與MES系統(tǒng)集成，接收整機下線調(diào)試工序任務(wù)，反饋調(diào)試結(jié)果數(shù)據(jù)，反饋引起物料變更的故障；可與QMS系統(tǒng)集成，將過程中的質(zhì)量信息進行反饋，同時可根據(jù)檢索要求定期輸出異常提醒；跟蹤反饋過程整機進度，并可對返修整機進行進度監(jiān)控。

3 整機性能參數(shù)檢測舉例

后橋溫度檢測方案設(shè)計如圖3所示，在鏟運車行駛的路面上預(yù)埋激光測溫傳感器，在車輛行進至該檢測路面時，實時檢測后橋的溫度。這種檢測手段要求激光測溫模塊具有快速連續(xù)采集功能。由于鏟運車的速度為30km/h，車體經(jīng)過傳感器的速度可達8.3m/s，速度較快，要求激光測溫模塊具有快速反應(yīng)以及高頻率采集的能力。此處選取反應(yīng)時間為25ms的激光測溫模塊，按照后橋的直徑1m判斷，車輛經(jīng)過時可以連續(xù)測量5次有效數(shù)據(jù)，進而取最大值或者平均值。

圖3 后橋溫度檢測方案設(shè)計

通過固定部署3個紅外測溫傳感器，在調(diào)試車輛低速通過時，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集，并且快速識別車輛信息，以電子屏展示，數(shù)據(jù)自動記錄上傳，同時支持人工錄入功能。后橋溫度檢測參數(shù)見表1。

表1 后橋溫度檢測參數(shù)

4 結(jié)束語

通過智能在線檢測系統(tǒng)的運用，以及移動測試、無線網(wǎng)絡(luò)和移動終端的配置，可實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)和調(diào)試問題的及時入庫填報；實現(xiàn)性能參數(shù)自動標(biāo)定、數(shù)據(jù)自動評判；建立故障模塊解決方案，實現(xiàn)檢測故障解決方案的智能優(yōu)選；以整機號為主線，實現(xiàn)一機一檔電子檢測檔案；對檢測大數(shù)據(jù)進行多維度的數(shù)據(jù)挖掘分析，為質(zhì)量提升提供數(shù)據(jù)支撐。