Solving_Water_Leak_Inspection_Challenges_in_Vehicle

解决汽车组装中的漏水查挑战

RFMicron Inc

Solving Water Leak Inspection Challenges in Vehicle Assembly,WP007P01

目录:

一, 水份入侵是昂贵的，…维修,召回和名声
二, 现有的产业过程

三, 解决方案
四, 系统硬件 & 性能
五, 优势 & 投资回报率

六, 汇总描述

一，水份入侵是昂贵的，…维修,召回和名声

“漏水”已经折磨汽车产业许多年了。大约3%的出厂汽车都有足够大的泄漏来导致霉的生长，且损坏昂贵的电子元件。在一辆汽车出厂之前检测其装配问题和它们触发的泄露，这对于提升出厂质量和避免客户的保修问题是极其重要的，这会导致昂贵的召回。

水是一个出色的有力的工具，用于发现组装不良或材料的不足。但是，尽管使用今天的最好的传统的手工检查步骤的努力，小的泄漏还是会被未检查到。这些小的泄漏继而只有在车被购买后才能被发现。再加上今天的汽车使用新材料来制成的，包括铝，合成材料，胶水，且具有上百的电子组件；使得汽车比以往任何时候都更易遭受水的伤害.这个可以通过看见过去3年来，关于泄露相关的保修主张的数字的增长，至少有50万辆汽车的召回。

关键字：
1，水入侵
2，泄漏检测
3，品质控制
4，金属表面
5，传感器
6，免电池
7，低成本

本质点：
1，自动化检查
2，发现小的泄露
3，更少的误报
4，检查0.2毫升的泄露
5，容易布局
6，提升数据分析

二，现有的产业过程

大多数的车厂在组装线的末尾使用了一个2~5分钟的汽车浸泡测试，来验证一台“干燥”的汽车，做为其最终品质认可流程的一部分.在浸泡测试中，汽车被2000psi那么高的水压进行喷洒。多角度的喷射加速了任何的泄漏情况。

在浸泡测试之后，汽车是手动地被生产线员工所检查。传统的手工检查方法是检测能被视觉看到的，或者能被员工的手所感觉到的水。此方法大有改进之处，因为小的泄漏和这些在不可到达区域的隐藏位置都很容易被错过。水很容易在难以到达的位置囤积成池，这通常是位于塑料装饰件之后，或位于地毯的下面.

现有的检查方法错过了泄露，继而强制对汽车的“触摸”的增加，这就增加了成本

其它手工检查方法趋向于非常劳动密集型的，有些更加通用方法是当水短路了接头时,用手持的探头来电子地识别泄漏。化学浸透的纸显示器带，当暴露至水时改变颜色，且对不同的饰件的拿走，用于视觉的泄露检查(和随后的再安装)。随着厚的隔音泡沫的使用的增加,和大的线束在地毯下面，这些选项甚至被证明是不可靠的。

1，每年7000万台车
2，5700美金的保修成本
3，2~3%的泄漏未被检查到
4，150亿美金的产业曝光

图一：汽车产业的组装和泄漏的类事实

三，解决方案

在工厂就发现泄漏需要一个新的方法来做泄露检测。由于进入漏水区域是有挑战性的，需要的就是水份传感器位于在这些位置，地毯下面，塑料面板和门铸造之间细小的间隙。

给车厂一个低成本的系统精确地检验一台车是否湿润/干燥

安森美和RFmicron公司着手处理此挑战，用一个双重的泄漏检测解决方案。第一部份就是采用薄的，不起眼的水份传感器，放置于积水的地方，而不影响或替换其它的元件或装饰片。第二部分就是一个系统来读取这些传感器，然后汇总传感器数据来确定漏液所在的位置。有了特定漏水位置的数据，车厂可以更快地维修，继而将其复杂的品质控制系统来识别泄漏的根本原因。其结果就是生产了更好的车，和增加了客户满意度。

图2：RFM5126水份入侵检测系统，在装配过程的最后,自动地检查汽车的漏水

RFM5126一站式解决方案包括免电池的无线水份传感器，和一个高能力的处理系统,直接安装至一个移动的组装线。汽车驾驶通过系统入口，在这里有天线装配了的，和传感器们进行无线地通信。水份传感器是在修剪阶段之前,直接放置于汽车的金属底盘。

图3：在预修剪阶段，传感器是直接放置在汽车的金属底盘

此系统处理传感器数据来确定泄漏是否存在，和在哪里存在。通过明确地识别泄漏的位置，此系统降低了维修成本，且节约了时间，以致于返工团队不用花其时间来搜寻泄漏。处理过的传感器数据也提供了汽车厂商能够使用的关键统计数据，来驱动其品质控制和分析计划。

核心统计数据包括:

1，ViN（汽车身份号码）数据

2，汽车湿润/干燥情况

3，任何泄漏的位置

4，底盘的装饰风格统计

5，时间和线的统计

6，装配计划统计

7，对于材料/元器件的关键洞察力

无线水份传感器使用智能无源感应技术来检测水，这使得它们不需要一个本地电源或电池来工作。免电池且传感器是非常细小，容易隐藏在汽车的装饰件下面。

在安装的时候,毛细的尾巴可以增加至传感器来引导水。这些薄的，纸状的条,用毛细行为引导水朝向传感器，且使得传感器来在一个大很多的面积区域监测水份的入侵。

图4：无线的水份入侵传感器用一个可选的灯芯尾巴安装至裸露的底盘金属，延伸了监视范围

免电池的传感器从连接至处理系统的读写器电子的多天线发射出的无线射频能量采集电源。天线是在移动的装配线上直接装配至一个驾车穿过的结构或“闸口”。读写器电子循环通过传感器来采集每台车的数据。

图5：驾驶通过的闸口，用入口在淋水的两端进行配置

在浸泡测试台之前，一个入口和一个操作台放置在预清洗位置，在浸泡测试台之后，有第二个闸口和更大的处理控制台在放置在后冲洗位置。汽车在遭受高压喷水测试的之前和之后移动通过闸口时被扫描。

由读写器电子所收集的数据和准确的底盘车身号联系在一起，用于更简单的数据管理。车厂采用了数种底盘识别技术，比如条码读写器，通过集成此功能进入系统，RFM5126系统是足够灵活地来满足大多数车厂的要求。

所有的汽车传感器数据是在控制台进行处理的。预洗数据和洗后数据的差是用来确定每个传感器位置的湿润或者干燥。当漏水被检测到的话，控制台提供直接的反馈给工作人员。

该系统快速地且有效地检测一整台车移动在高速的装配生产线上的干燥或湿润情况

每颗传感器包含了一个身份，或位置码，和该传感器放置于底盘上的位置相关联。此位置码是用来在当一个泄漏被侦测到时，报警生产线工人和返修团队准确地寻找到问题出现的地方。隔离一个泄漏至一个特定的区域，减少了需要移走内饰的数量，来发现和解决该问题。

表1：样本数据的输出包括：ViN XXX123，检查生产线＃1，天天月月年年:小时:分钟等

RFM5126系统包含了手持的传感器读写器，当汽车是远离更大的高速闸口时,提供了一个便捷的方法来和传感器进行互动。当在工程实验室配置下,和在返工时,验证泄漏情况是特别有用的。

手持式的软件如同更大的操作台那样，提供了类似的能力和网络连接。当手持式读写器是放置在了泊机架时，所有的数据上载至了更大的系统数据库。

四，系统硬件&特性

1，硬件元件

RFM5126水份入侵检测系统包括所有的系统硬件，结构元件和需要的计算设备来实现一个完整的自动化的泄露检测系统，该系统是用工业级的电子来构建的，且在防水的壳体下进行保护。由于在汽车上的高压喷水测试的挑战那样，对于未保护的电子也是同样地具有挑战性。此系统硬件包含：

1，预清洗工作台
2，后清洗触摸屏控制台
3，容错服务器和处理器
4，多余的数据存储&以太网网络
5，工业级的电子和国际电气制造业协会的壳体
6，闸口结构
7，UHF读写器和天线
8，手持式传感器扫描仪
9，条码扫描仪

2，软件特性&支持

全面的系统软件管理所有的数据采集，数据有效性，存储和处理.系统性能包括：

1，预清洗和后清洗闸口支持
2，单一的驶入，退出闸口控制
3，手持式的传感器读写器，带条码扫描仪
4，系统管理的车身识别号，和传感器数据链接
5，实时的干燥/湿润分析
6，泄漏位置的控制台显示
7，手动/ 操作员返工指南
8，数据保留至控制台
9，数据连接至OEM品质返工

汽车监测数据也能够直接发送至车厂的品质管理数据库。获取漏水数据是根本的，来更深地汽车检查和分析相关的趋势。

图6：一站式的系统软件架构，提供了一个完整的平台，根据时间来增加新的功能，包括认知处理和分析(水份传感器；端点；边缘处理)

此系统提供了商业数据，通过生产线，机型，班次和其它类别来分类泄漏，这就帮助在第一时间识别了影响汽车组装且导致漏水的真正原因。用一个对漏水更深入的理解，和它们各自的原因，车厂能将此数据供回至他们的元器件工程的努力，来提升未来的汽车设计。

3, 整体的可靠性和重复性

作为一个被验证了的行业解决方案，此一站式的系统已经严格地测试过，在湿润和干燥的汽车位置收集数据，来达到大于95%的可靠性和重复性精度评级。这是一个行业领先的检测率，远超前传统的手工检查方法，其90%的评级都达不到。

五，好处&投资回报率

RFM5126系统是一个带有目的的设计，来着手处理挑战性的汽车装配问题，汽车逃离了检查过程且导致的漏水，客户最终不得不声明。该完全自动化的系统给车厂交付了多个好处，包括：

主要好处:
1，没有人工检查的劳动要求
2，实时的检查结果&数据分析
3，生产线上无须对汽车进行“触摸”
4，相关的返工的劳动力降低
5，改善了的检查精度
6，错误判断的革除
7，分开的“审核型”测试的革除
8，最小化了漏水汽车的工厂“漏检”
9，汽车的尺寸和复杂性的可升级
10，降低了保修的开支
11，提升了消费者满意度

车厂的投资回率ROi以三个主要的区域为中心，包括降低了的劳动成本，更少的漏水汽车的“逃离”，且提升了的用户满意度。

1，劳动成本降低

劳动成本的降低主要来自于该检查流程的自动化的特性。特定泄漏位置的识别也降低了返工成本，且革除了使用传统检查方法的泄漏的搜寻的不必要的汽车的拆卸。在组装线上的手工检查时间通常需要用10分钟，当发现了泄漏，另外还有30分钟的返工时间.自动化的系统在每个单元革除了至12分钟的整体劳动。鉴于传感器成本，闸口硬件和处理成本。用每个操作员的小时工资率30美金，每台车整体上的节约是大于每单位5美元。

2,隐藏的泄漏的补救成本

看见利润逐渐失去是很痛苦的.当保修成本成问题的时候，这就特别地正确。当一台车离开了工厂，泄漏问题的维修成本极大地增加。在现场的维修成本远大于在工厂，因为高技能的工作人员已经在场,由于是正确的替换组成。

一旦一台汽车到了现场，维修其泄漏的平均成本是5700美金。如此高成本的原因是一旦水在车内聚积,水有损坏昂贵的电子的倾向。一个预估说3%的离开工厂的汽车的泄漏足够大,来导致霉的生长和设备损坏。这会导致每台车的泄漏补救成车平均在大于100美金。该隐藏成本最终是在消费者买新车的时候，传递给了消费者。

当下每年有7000万台车的产出，该数据表明150亿美金的行业性曝光。当在其计算中包含了保修成本，车厂的投资回报率是相当有吸引力的。

3,提升的品质&品牌价值

或许对于车厂泄漏检测的最重要的好处就是出厂汽车品质的改善和相关的品牌价值的增加。消费者认知改善的重要驱动是产品品质的改进。

五,总结快照

安森美和RFMicron提供一个产业验证的，整体的泄漏检测解决方案，RFM5126水份入侵检测系统无线地检测水入侵进入一台汽车，且通过工业级的自动化硬件和软件提供泄漏数据分析。薄的，免电池的无线水份检测传感器放置在汽车内饰的下方和后方的主要的水聚积区域来精准定位泄漏。完全自动化的闸道,独立的操作台和软件,和汽车装配线协调来提供实时的检查结果，后端的连接使得了OEMs来跟踪底盘型号，型号年份，和组装工厂的泄漏数据来提升品质，继而反馈该数据回至设计过程用于未来的型号。

一站式的系统通过取代人工的检查方法降低了每台车的劳动成本，且减少了错判的返工时间。更大的优势是由于从工厂逃离的泄漏汽车抬高了现场的保修成本的一个降低，而引起的隐性成本的降低。车厂品牌价值和车厂对持续品质改进的诉求的提升。

参考更多的材料

1，消费者报告

2, iHS“汽车系统市场跟踪H2 2016”

视频: 德国 www.sawcomponents.de 声表面波无源,无线30-50厘米, 5颗温度传感器(量程至350摄氏度)测量旋转物体8寸晶圆的表面, 读写器, 热风枪, 2000rmp转速, 温度显示软件, 天线. RFMicron Inc无源,无线温度传感器表面温度测量应用场景之一.

RFMicron Inc无源(免电池),无线RFiD传感器标签技术原理:读写器端无线供电给传感器,传感器采集这个来自远端(至19米)读写器的RF能量,产生电能,传感器开始工作,测试物体接触表面,传感器返回iD号和温度(水份,压力,接近,湿度,气体...)数据给读写器