基于物联网的微车后桥数字制造关键技术研究与应用new

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1、基于物联网的微车后桥数字制造关键技术研究与应用发表时间：2013/12/31王小峰潘昊潘迎月来源：万方数据通过在物联网环境下对微车后桥的数字制造技术进行全面的分析和关键技术开发，包括对汽车后桥装配、制造的数字化技术研发、汽车后桥数字化检测技术的研发、汽车后桥车间物流信息管理系统的研发。实现物联网环境下的微车后桥的全数字制造。　　随着汽车产业规模的显著扩大，行业发展过程中存在许多问题和制约因素，比如：汽车零部件制造水平还跟不上当前国际汽车制造的发展要求；自动化程度不高，生产管理水平相对落后，制约了汽车产业的规

2、模化、集约化发展等。提高汽车生产企业的制造、管理水平对汽车产业的更新换代将产生重要的影响。后桥数字化制造的质量检测也是提高后桥生产效率的重要环节。目前，后桥生产的重要零部件主减速器在国内国外还没有一个规范的检测标准，大多数汽车制造企业通过样件装车进行道路试验，利用人工经验对后桥进行品质判断，造成在各类售后服务故障问题中，主减速器的质量争议最大。因此，改善后桥数字化制造的管理、装配、检测水平是提高后桥生产质量的关键环节。　　当今应用物联网技术已经渗透到汽车生产的产、供、销产业链中，国内外的研究经验表明：物联网

3、技术可以极大的促进汽车产业生产效率的提高、管理水平的改善、生产规模的扩大。汽车后桥的制造技术日新月异，基于物联网环境下的微车后桥的数字化制造技术已成为当今国内外汽车后桥制造技术发展的潮流。1总体思路　　将物联网技术应用于微车后桥的车间物流管理、数字化制造、数字化检测中，将后桥的生产纳入统一的信息化的管理，极大提高后桥生产的质量管理水平，降低成本、提高产品生产的质量，为公司的规模化、集约化生产打下良好的基础。通过设计车间物流制造工位的物料管理、零部件配送的信息管理、生产状况的实时监测、管理，实现后桥生产管理的

4、信息化。　　通过对后桥主减速器的振动与噪声信号的提取及处理，应用信号分析技术及模式识别技术，捕捉特征频谱信号进行提取。采用特征匹配方法形成故障特征值。通过大量实测数据，拟合诊断标准曲线，形成了在全速域条件下的速度与振动加速度关系，实现了微车后桥主减运动品质检测。　　通过对后桥装配关键技术设备的研发，全面实现后桥零部件装配的数字化，提高后桥生产的质量，提高劳动生产率。 图1总体设计方案图2研制过程与技术路线　　基于物联网的微车后桥数字制造技术实施过程分为三个环节：　　2.1后桥数字化装配、检测、管理系统的信息

5、集成和监控的物联网设计　　物联网设计采用三层结构的B／S模式，体系结构如图2所示。系统应用层集成车间物流管理、后桥数字化装配和跟踪信息、后桥数字化检测信息。　　2.2车间物流信息化管理系统的设计与实现　　该系统通过在物联网环境下对车间后桥数字化制造过程中零部件的跟踪、管理，实现后桥制造工位的物料管理、后桥零部件配送的信息管理及后桥生产的实时监测、管理。　　我们通过对柳州五菱汽车有限责任公司后桥装配车间的现状调研、需求分析，针对存在的一系列问题，以及通过物流系统设计的必要性和可行性分析，我们提出了汽车后桥车间

6、生产物流系统的总体解决方案。整个车间物流要实现信息化，由信息系统操作代替手工操作，通过使用计算机、数据采集器、扫描枪、从而实现物料的内部配送和外部配送，整个车间都通过物流信息系统来实现物流运作。具体的硬件布局如图3所示：　　2.3后桥数字化检测系统设计与实现　　旨在对后桥数字化检测系统的关键部件——主减速器的品质检测技术的研发，主要是通过发动机全速域主减速器振动性能测试，利用信号分析技术和智能方法，提炼出后桥主减速器各种故障特征信号，在发动机全速域环境下对后桥运动品质进行检测。通过采取如下具体步骤进行项目研

7、究实施：　　1)进行了详细的需求获取。对公司目前主减速器检测的技术现状与手段进行了调研，初步掌握了制约主减速器质量检测的瓶颈，并远赴多个售后服务站，详细了解了主减速器总成质量争议问题，为下一步制定主减速器检测技术方案提供了第一手资料。　　2)在广泛调研和了解目前国内外后桥主减速器运动品质检测技术的基础上，结合五菱微车后桥主减生产线、售后服务站的特殊要求进行了品质检测的总体方案认证，提出了运动品质检测的思想。　　3)后桥主减速器运动品质检测的关键技术是故障模式的提取、识别与诊断，由此制定的将时频域分析、HHT

8、分析、盲源分离及神经网络智能模式识别手段相结合，进行去噪及故障特性参数的提取的方法。　　4)为了验证测试系统的准确性，在长达一年的时间里，课题组在五菱微车主减速器生产　　车间划分出齿轮配对室、静音室、后桥磨合试验区、试车运行区、返修区、售后服务站(4s店)等几个重要区域，并分别配备了相应的测试装置，从垂直和轴向两个方向安装传感器，以提取振动信号。进行了大量的数据测试，主要目的是获取主减速器运动的故障特征并结合人工