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哪吒 V 纯电动汽车空调不制热故障排除
基于架构设计的车载网联系统验证体系研究与开发测试
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2023.07 总第 552 期 ¥20.00
ISSN 1004- 2830
CN 11 - 2984/U
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《汽车与驾驶维修》杂志 月刊 1992 年创刊
2023.07 总第 552 期 每月 10 日出版
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新能源维修技术│NEV TECHNOLOGY
哪吒V纯电动汽车空调不制热故障排除
2019年产一汽奔腾B30EV纯电动汽车空调压缩机工作异常
的故障排除
维修笔记│REPAIR NOTES
广汽本田车系故障诊断笔记(37)
故障排除│TROUBLE CLEARING
北京现代悦动轿车故障3例
比亚迪秦空调系统高压管路结冰故障的排除
学术│ACADEMIC
吉林省汽车产业转型升级发展研究
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仿真研究
建立变速器全生命制造数字化质量管理系统
杂志 / 新媒体
002
004
012
009
新能源维修技术
NEV TECHNOLOGY
002 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
文 :管伟雄、徐君
哪吒 V 纯电动汽车空调不制热故障排除
关键词 :PTC 加热器、CDU
故障现象 :一辆 2022 年产合众哪
吒 V 纯电动小型运动型多功能车,行驶
里程 3 800 km。用户反映该车在正常行
驶中,忽然听到仪表内部发出“砰、砰”
声,随后一股烟从组合仪表冒出来。用
户不敢再开,将车停在路边请求救援。
检查分析 :救援人员到达现场后与
用户沟通得知,车辆一直正常行驶,未
加装其他用电设备,只是在行驶中打开
了暖风。维修人员测试发现,打开空调
后制冷功能正常 ;但是打开暖风后,暖
风设置到 30℃(制热二级),5 min 后出
风口吹出的依然是自然风,但是没有闻
到烟味。
维修人员将车拖回后,根据空调系
统制热功能不工作,初步判断其原因可
能为 PTC 加热器损坏导致仪表有烟出现
并发出“砰、砰”声。随后用故障诊断
仪检测空调系统控制单元,无任何故障
码储存,通过数据流也可看到加热一级、
二级均能正常工作。
故障车配备的空调暖风系统为电
加热系统, 当车内乘客操作中控显示
屏 打 开 暖 风 开 关 后, 制 热 指 令 信 号、
温度调节信号经中控显示屏数据总线
CAN 传 递 给 PTC 控 制 单 元, PTC 控
制单元对加热元件发送指令进行加热。
鼓风机将风吹过 PTC 加热器加热后被
送 到 车 内。PTC 加 热 分 为 2 挡 :温 度
调到 24℃时, 为加热一级 ;温度调到
30℃时, 为加热二级。
该车 PTC 加热器安装于仪表台后
方的蒸发器壳体内部,维修人经过拆解
发现,PTC 加热器的底部有点发黑,有
烧蚀现象,与用户描述情况相吻合。但
更换 PTC 加热器后,打开暖风故障依旧
(图 1)。
查看相关电路图可知(图 2),PTC
加热器的高压电源是由车载电压集成单
元 CDU(DC/DC 变 换 器、 车 载 充 电 机
OBC 和 高 压 配 电 盒 PDU 集 成 在 一 起,
俗称“三合一”)输出。拔下空调压缩机
和 PTC 加热器的高压线束插接器,并将
图 1 更换 PTC 加热器后故障依旧
图 2 CDU 相关电路图
CDU 输出端的高压互锁插件进行短接,
此时打开暖风,正常情况下 CDU 的 3 号
和 4 号端子间有 380 V 左右高压, 但实
测电压为 0 V。打开空调制冷, 可测得
CDU 的 1 号和 2 号端子 380 V 电压,正常。
CDU 输出制冷正常,但制热有问题,因
此维修人员判断可能是 CDU 损坏。
为了确认故障原因,维修人员再次
对线路进行分析。空调 A/C 与 PTC 加热
器的电源线分别为 CDU 的 1 号和 3 号端
子,共用一个电源 ;空调 A/C 与 PTC 加
热器的搭铁分别 CDU 的 2 号和 4 号端子,
并共用一个搭铁。用万用表电阻挡测量,
1 号和 3 号端子之间电阻为无穷大,2 号
和 4 号端子之间可以导通。而正常车辆
1 号和 3 号之间也应能够导通。
检 查 至 此 可 以 判 定,CDU 内 部 的
PTC 加热器供电熔丝已经熔断,而造成
该熔丝熔断的原因,则有可能是 PTC 加
热器内部短路引起。
故障排除 :更换
PTC 加 热 器 和 CDU
后试车, 暖风功能恢
复正常,故障排除。
总结 :遇到空调
不制热的情况, 先做
好问诊, 接着查看故
障及数据流, 然后测
量电阻、电压进一步
验证, 可以快速全面
判定故障。
新能源维修技术
NEV TECHNOLOGY
003 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
文 :任泽利、张建凯
2019 年产一汽奔腾 B30EV 纯电动汽车空
调压缩机工作异常的故障排除
关键词 :热泵空调、两通阀制冷控制
电磁阀
故障现象 :一辆 2019 年产一汽奔腾
B30EV 纯电动汽车,行驶里程为 8 545 km。
用户因最近空调不制冷而进店维修。
检查分析 :维修人员接车后开启空
调测试,发现空调吹风口吹出的是自然风,
说明空调系统没有制冷。用故障诊断仪检
测,空调系统无任何故障码存储。对空调
系统进行检查,用手摸空调系统高压管路,
发现靠近蒸发器位置较凉。冷凝器外部风
扇在空调启动时可以正常运转,但是工作
2 ~ 3 min 后就会停止转动,接着就频繁
出现转一下停一下的现象。
检查电动压缩机的工作,空调起动
后电动压缩机开始正常工作,之后便出
现停机、再起动工作这样频繁歇机现象。
测量电动压缩机低压控制线束电压,在
0 ~ 1.85 V 跳动,明显异常。
正常情况下, 该车空调未启动时,
系统低压侧压力为 0.75 MPa,高压侧压
力为 0.90 MPa ;空调启动,电动压缩机
工作后, 系统低压侧压力为 0.28 MPa,
高 压 侧 压 力 为 1.00 MPa(图 1)。 而 该
故障车在空调启动后,用空调压力表检
测, 系统低压端压力接近于 0 MPa, 高
压端压力为 1.20 MPa(图 2)。测量高压
管路上的空调高压压力传感器信号电压,
为 5 V, 根据资料说明, 高压侧压力过
高,空调系统管路中可能出现了严重堵
塞。但是根据之前的测量,高压侧压力
为 1.20 MPa,说明系统高压侧压力是正
常的,这就出现了系统管路压力与传感
器压力不一致的矛盾现象。
该车装配了 X40EV 热泵空调系统,
由 暖 风 装 置、 制 冷 装 置、 通 风 装 置、
空气净化装置及必要的控制部件构成。
该系统用于调节驾驶舱内的温度、湿
度 和 洁 净 度, 并 使 气 流 以 一 定 速 度 在
车 室 内 定 向 流 动 和 分 配, 从 而 给 驾 驶
员和乘员提供舒适的环境及新鲜空气。
当 空 调 系 统 启 动, 压 缩 机 开 始 工 作,
空调系统内的制冷剂循环如下(图 3)。
驾 驶 室 内 制 冷 过 程 为 :低 温 低 压
气态制冷剂被压缩机压缩成高压气态制
冷剂, 经温度传感器 Td(贴附在管路
上)——通过室内冷凝器——压力传感
器 Ph1——两通阀制冷控制电磁阀不通
电(常开阀)——室外冷凝器——温度
(下转第 8 页)
图 1 正常车压缩机工作时的高低压侧压力
图 3 空调系统制冷时的制冷剂流向
图 2 故障车压缩机工作时的高低压侧压力
维修笔记
REPAIR NOTES
004 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
文 :嘉阳
广汽本田车系故障诊断笔记
维修人员在日常工作中,常会与一些新奇故障不期而遇。这些故障时而令人感到异常棘手,时而让人兴奋
不已,它们在考验人的同时,也让其技术水平得到提高。如果人们能养成一种习惯,及时记录下故障的一些重
要信息,就能为今后的工作带来极大便利。笔者结合自己工作中遇到的实际问题,通过对故障现象、特点和形
成机理的深入剖析,旨在总结出一些即符合本人特点,又能行之有效的诊断方法。笔者以为这不失为一条提高
技术的途径,希望通过自己的这些切身体会来与大家分享汽车故障诊断的思路。
37
故障 72
关 键 词 :乘 客 坐 姿 检 测 系 统
(OPDS)、加热垫、初始化
故障现象 :一辆 2015 年产广汽本田
凌派轿车,搭载 1.8 L 发动机 和 5 挡自
动变速器,行驶里程为 11.7 万 km。车
辆在店进行事故维修,更换了散热器、
冷凝器、安全气囊控制单元以及驾驶员
和前排乘客侧气囊等。维修后起动发动
机,仪表板上的安全气囊系统(SRS)故
障指示灯长亮,侧气囊断电指示灯闪烁
(图 326)。
检查分析 :维修人员用 HDS 清除事
故维修所产生的故障码,结果在 SRS 系
统有一个故障码“85-79——乘客坐姿检
测系统(OPDS)漂移检查失败”无法清除。
维修人员检查车辆发现,该车加装了真
皮座椅以及前排座椅加热垫,怀疑故障
与加装有关。
SRS 系 统 中 的
OPDS 单 元 是 一 个
乘员位置的检测系
统,其主要由 OPDS
控 制 单元、 头 部 检
测传感器和座椅高
度检测传感器等部
件 组 成( 图 327)。
结果显示初始化失败,多次尝试均无法
完成初始化。
替换一个已知良好的 OPDS 控制单
元(图 329),再次使用 HDS 对 OPDS 控
图 326 仪表板上的故障指示灯点亮 制单元进行初始化,结果依然显示初始
图 327 OPDS 单元的结构及工作原理图
图 328 拆下前排乘客侧座椅上的真皮和座垫上的座
椅加热垫
OPDS 系统工作原理是通过头部和高度
传感器检测乘员的坐姿,OPDS 控制单
元决定展开或者停止展开前排乘客侧气
囊,并传送信号到 SRS 控制单元。SRS
控制单元停止激活前排乘客侧气囊,并
点亮仪表控制单元中侧气囊断电指示灯,
以提示前排乘客侧气囊的停止状态。
查看 OPDS 系统电路图,并结合故
障码诊断流程分析,该故障可能的原因
有 :①前排乘客侧座椅上加装的真皮座椅
和座椅加热垫对 OPDS 控制单元有干扰 ;
② OPDS 控 制单元 未初始 化 ;③ OPDS
控制单元内部故障 ;④配有 OPDS 传感器
的座椅靠背护面 / 软垫故障。
拆下前排乘客侧座椅上的真皮和坐
垫上的座椅加热垫(图 328),起动发动
机发现故障依旧,故障码也没有变化。
用 HDS 对 OPDS 控制单元进行初始化,
维修笔记
REPAIR NOTES
005 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
化失败。检测故障码,发现故障码变为
“85-64——ECU 系 列 ID 代 码 与 OPDS
乘客坐姿检测系统单元的不一致”。查
看故障码 85-64 的诊断流程,最终指向
SRS 控制单元。但是 SRS 控制单元已经
在事故维修时更换成新件,在确认新的
SRS 控制单元零件号没有错误的情况下,
基本排除 SRS 控制单元和 OPDS 控制单
元内部故障的可能性。
用一个已知良好的同款车前排乘客
侧座椅总成与故障车的进行互换,结果
故障车起动后,没用 HDS 对 OPDS 控制
单元进行初始化,仪表板上的所有故障
灯就熄灭了。使用 HDS 检测,未发现任
何故障码。而另一辆更换了故障车前排
乘客侧座椅总成的同款车却出现了故障
车的所有症状。因此可以确认,装配了
OPDS 传感器的座椅靠背护面 / 软垫有
故障。
根据以往经验以及查阅技术通报得
知,装配了 OPDS 传感器的座椅靠背护
面 / 软垫很少因为故障而更换,所以维
修人 员再 次 对其 进 行 仔 细 检 查, 结 果
发现加装的座椅加热功能有靠背加热垫
(图 330),这在之前检查中忽略了。会
不会是靠背加热垫挡住了头部检测传感
器和座椅高度检测传感器。维修人员拆
掉靠背加热垫,再次使用 HDS 对 OPDS
控制单元进行初始化,结果显示初始化
成功。
故障排除 :重新安装前排乘客侧座
椅上的 2 个加热垫和座椅真皮,装复座
椅并连接好座椅下面所有的线束插接器,
恢复所有拆下的部件,起动发动机确认
仪表板上没有故障灯点亮。使用 HDS 的
健康检查功能检测,未发现任何故障码,
故障排除。
回顾总结 :该车因为事故更换 SRS
控制单元后,需要做 OPDS 控制单元的
初始化,但由于加装的前排乘客侧座椅
靠背加热垫遮挡了座椅靠背上的头部检
测传感器和座椅高度检测传感器,导致
OPDS 控制单元初始化失败,报故障码
85-79。通过拆下座椅靠背加热垫后成功
进行了 OPDS 控制单元的初始化,再装
回前排乘客侧座椅靠背加热垫,故障彻
底排除。
此案例提醒我们在更换 SRS 单元、
前排乘客侧座椅靠背护面 / 软垫以及
OPDS 控 制单元时,需要 初始 化 OPDS
控 制单元。而在初始 化 OPDS 单元时,
一定要确认是否满足以下条件。
(1)初始化 OPDS 控制单元前,清
除掉除 85-64 和 85-79 以外的所有故障
码,并确保蓄电池充满电。
(2)确保前排乘客侧座椅的所有零
部件安装 正确 ;座椅上没有任 何物品,
包括配件市场选购的座椅护面或垫子。
(3)确保前排乘客侧座椅靠背前面没有
座椅加热垫,后面的储物袋中没有任何东西。
(4)确认座椅是否潮湿,如果潮湿
则使用空调为车内除湿。
(5)保持车窗和天窗关闭。
如 果 以 上 条 件 都 满 足, 再 进 行
OPDS 控制单元的初始化。虽然确认条
件需要花费一些时间,但是所用时间要
比诊断错误所花的时间少很多。
故障 73
关 键 词 :雨 刮 器、MICU、 仪表 板
下熔丝 / 继电器盒
故障现象 :一辆 2017 年产广汽本田
凌派轿车,搭载 1.8 L 发动机和无级变
速器(CVT),行驶里程 5.8 万 km。该车
在店内进行事故维修,更换了前保险杠、
左前照灯总成、左前翼子板、左前轮衬
和车辆前部线束,并进行了框 架修复,
焊接了左前翼子板加强件。维修完成装
复车辆后,试车发现雨刮器的低速挡不
工作。
检查分析 :维修人员打开点火开关,
操作雨刮器开关测试,手动挡(mist)、
间歇挡和低速挡都不工作,喷水时雨刮
器也不工作。只有高速挡可以工作,但
当关闭雨刮器开关时,雨刮臂不会自动
回 位 到前风 挡下端 的 初 始 位 置, 而是
马上停止在前风挡玻璃的中间位置(图
331)。用 HDS 故障诊断仪检测车辆,各
系统均无故障码存储。
该车雨刮系统主要由雨刮电机、雨
图 329 替换已知良好的 OPDS 控制单元
图 330 前排乘客侧座椅上的靠背加热垫
维修笔记
REPAIR NOTES
006 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
刮臂、雨刮片、雨刮电机高速 / 低速继电
器、雨刮电机继电器、雨刮电机间歇继电
器、雨刮器开关、多路传输控制系统模块
(MICU,内置于仪表板下熔丝 / 继电器盒)
和雨刮电机等部件组成(图 332)。
查看雨刮系统控制电路图可知(图
333),当点火开关打开时,B12 号熔丝
(7.5 A)同时给雨刮电机继电器、雨刮
电机间歇继电器和雨刮电机高速 / 低速
继电器的吸合线圈供电。当雨刮器开关
未打开时,雨刮电机继电器的吸合线圈
通过 G303 搭铁点搭铁工作,使 A12 号
熔丝(30 A)经过闭合的雨刮电机继电器
触点通往雨刮电机间歇继电器。当任意
打开雨刮器的手动挡、间歇挡或喷水挡
开关时,MICU 需要控制雨刮电机间歇继
电器和雨刮电机高速 / 低速继电器吸合,
才可以让雨刮器低速工作。MICU 还会通
过内部定时器和从雨刮电机内部自动复
位开关触点获得的复位信号来控制雨刮
电机的间歇工作和自动复位(图 334)。
从雨刮器开关的控制电路来看,雨
图 333 雨刮系统电路图
图 331 雨刮臂停留在前风挡玻璃的中间位置
图 332 雨刮系统组成部件
维修笔记
REPAIR NOTES
007 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
刮器的手动挡、间歇挡和喷水挡都是由
MICU 通过控制刮水器电机间歇继电器和
雨刮电机高速 / 低速继电器的吸合来实
现的,而雨刮器的低速挡和高速挡是不
受 MICU 控制的。如果雨刮电机高速 / 低
速继电器不工作,就会出现雨刮器低速
挡不工作而高速挡工作的情况,但不应
该出现雨刮器开关在手动挡、间歇挡和
喷水挡时,雨刮器不工作的情况。除非
MICU 没有工作才有可能出现这种情况。
根 据 以 上 分析, 维 修人 员 推 测 导
致 故 障 的可能 原 因 有 :① 刮 水 器 开 关
与 MICU 之间的线路故障 ;②刮水器高
速 / 低速继电器故障 ;③刮水器高速 /
低速继电器与 MICU 之间的线 路故障 ;
④ MICU 内部故障。
维修人员首先检查雨刮器开关与
MICU 之间的线路。按照车身电气故障排
除的 B-CAN 系统诊断测试模式 2,将车
内照明灯开关置于 DOOR 位置,并关闭
所有车门。然后在 10 s 内执行以下步骤:
①将车辆转为 ON 模式 ;②拉住组合灯
开关,置于 PASSING( 超车)位置 ;③
按住开关,将组合灯开关转至 SMALL(小
灯)位置,然后松开、拉住组合灯开关,
置于 PASSING(超车)位置 ;④关闭组
合灯开关,然后转至 SMALL(小灯)位置,
再转至 OFF(关闭)位置 2 次 ;⑤释放
组合灯开关(图 335)。
端子,蓄电池搭 铁 连 接至 5 号端子时,
此时 1 号和 2 号端子之间导通正常 ;当
蓄电池电源断开时,1 号和 4 号端子之
间导通。由此可以基本排除雨刮电机高
速 / 低速继电器故障的可能性。用万用
表欧姆挡测量 5 号端子与仪表板下熔丝 /
继电器盒 E29 号端子之间的导通性,结
果导通正常,说明雨刮电机高速 / 低速
继电器与 MICU 之间的线路也没有问题。
最 后,维 修人 员检查 MICU,MICU
集 成在仪表板下熔丝 / 继电器盒内(图
337)。检查仪表板下熔丝 / 继电器盒外观,
无加装线束,无破损。将同款车仪表板
下熔丝 / 继电器盒替换到故障车上,结
果雨刮电机工作正常 ;而将故障车仪表板
下熔丝 / 继电器盒替换到同款正常车辆
图 334 雨刮系统控制示意图
图 335 车身电气故障排除的 B-CAN 系统诊断测试
模式 2 操作方法
图 336 雨刮器高 / 低速继电器端子示意图
图 337 仪表板下熔丝 / 继电器盒
待以上步骤完成后,等待 5 s,并观
察前排独立阅读灯和顶灯。灯快速闪烁
1 次时,则说明系统进入测试模式 1。此
时再次重复以上步骤②~步骤⑤,等待
5 s,并观察前排独立阅读灯和顶灯。灯
快速闪烁 2 次时,系统进入测试模式 2。
此时分别操作雨刮器开关的手动挡、间
歇挡和低速挡,确认顶灯可以跟随正常
闪烁,证明刮水器开关与 MICU 之间的
通讯正常,基本排除雨刮器开关与 MICU
之间线路故障的可能性。
检查雨刮电机高速 / 低速继电器(图
336)。在辅助继电器盒 C 上拔下雨刮电
机高速 / 低速继电器,当蓄电池电源连
接至雨刮电机高速 / 低速继电器的 3 号
维修笔记
REPAIR NOTES
008 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
上时,故障转移。到此基本确认仪表板
下熔丝 / 继电器盒内的 MICU 内部故障。
故障排除 :断开蓄电池负极线,拆
下仪表板下熔丝 / 继电器盒,并小心地
将所有继电器拆下,插到新的仪表板下
熔丝 / 继电器盒上,并将新的仪表板下
熔丝 / 继电器盒装复,连接蓄电池负极
线。连接 HDS,将点火开关转至 ON(II)
位 置,在 HDS 的系 统 选 择菜单上 选 择
发动机防盗锁止系统(IMMOBI),然 后
选择发动机防盗锁止系统设置,再选择
“REPLACE MPCS/MICU/IMOES” 菜 单,
然 后从 HDS 指示中选择 合 适的菜单对
MICU 进行注册。注册后,确认车辆可以
起动。检查雨刮器开关各功能均可以正
常使用,故障排除。
回顾总结 :对于本案例中刮水器开
关只有高速挡可以工作,主要原因是由
于 仪表板下熔丝 / 继电 器盒内的 MICU
虽然可以接收到刮水器各开关的信号(通
过进入车身电气故障排除的 B-CAN 系
统诊断 测试模式 2 可以看出),但由于
MICU 内部故障,无法输出控制雨刮电机
间歇继电器和雨刮电机高速 / 低速继电
器的搭铁信号,导致雨刮电机间歇继电
器和刮水器高速 / 低速继电器无法工作。
而雨刮器的高速挡之所以可以工作,是
因为雨刮器开关的低速和高速挡可以直
接搭铁,绕过 MICU 的控制,让雨刮电
机间歇继电器吸合,从而让蓄电池电压
通过雨刮电机高速 / 低速继电器的常闭
触点供给雨刮电机的高速炭刷。
目前大多数车型都有车身电气故障
排除的 B-CAN 系统诊断模式。该模式
对于部分开关的测试,操作起来比故障
诊断仪更方便。此故障案例车型采用车
图 338 车身电气故障排除 B-CAN 系统诊断测试模
式 2 可以测试的开关信号
身电气故障排除的 B-CAN 系统诊断测
试模式 2,可以测试很多的开关信号(图
338),推荐广大维修人员使用,可以大
幅度缩短我们的诊断时间。
(待续)
(上接第 3 页)
传感器 Ts——两通阀制冷能力控制电磁
阀不通电(常开阀)——制冷节流管——
蒸发器——压力传感器 Ph2——储液干
燥罐——回到压缩机进入下次循环。
动力电池制冷循环过程为 :低温低
压气态制冷剂被压缩机压缩成高压气态
制冷剂——温度传感器 Td(贴附在管路
上)——通过室内冷凝器——压力传感
器 Ph1——两通阀制冷控制电磁阀(常
开阀)——室外冷凝器——温传感器
Ts——膨胀阀开启(带截止功能)——
中间换热器——压力传感器 Ph2——储
液干燥罐——回到压缩机进入下次循环。
电动压缩机能够工作,可以排除高
压电路与压缩机低压控制电路的问题。
根据前文分析,故障有可能是管路堵塞
引起。为了避免盲目拆卸,先拆下压缩
图 4 内部堵塞的两通阀制冷控制电磁阀
机的管口检查,未发现有磨损异物出现,
替换压缩机试车,故障依旧。测量两通
电磁阀的电阻及控制电源都正常,因此
维修人员怀疑两通阀和膨胀阀本身机械
有问题。
在压缩机启动瞬间,维修人员用手触
摸高压管路的温度,发现室内冷凝器至蒸
发器的管路中靠近蒸发器的位置较凉,怀
疑两通阀制冷控制电磁阀内部堵塞(图4)。
故障排除 :更换两通阀制冷控制电
磁阀后,该车空调制冷功能恢复正常。
回顾总结 :该车因为两通阀制冷控
制电磁阀内部堵塞,造成压缩机启动后,
高压侧压力传感器 Td 感受的压力要高于
标准值。空调系统控制单元感受到高压
侧的压力过高,便不断控制压缩机停止,
以降低高压侧压力。而由于两通阀制冷
控制电磁阀的堵塞,通往蒸发器的制冷
剂量降低,造成低压侧的测试压力接近
于 0 MPa,因此空调系统也无法制冷。
该车装配的热泵式空调系统比传统
汽车空调系统增加了室内冷凝器(制热
功能),通过多个两通阀(一般是常开式))
或 3 通阀改变制冷剂的流向, 实现空调
制冷和制热的转变。再通过车辆本身热
管理系统的交换,实现乘客及车辆的温
度需要。热泵空调相比于 PTC 空调更加
节能,在冬季可以利用更少的电量就能
实现良好的制暖效果。
故障排除
TROUBLE CLEARING
009 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
文 :安阳
北京现代悦动轿车故障 3 例
故障 1 :偶发性电动车窗无法升降
关键词 :电动车窗升降器电机
故障现象 :一辆 2016 年产北京现代
悦动轿车,搭载 1.6 L 发动机和 5 挡手动
变速器,行驶里程 12.1 万 km。用户反映
该车右前门电动车窗偶尔出现无法升降的
故障,来店多次检测未发现问题。
检查分析 :与用户沟通得知,该故
障出现为偶发并且没有规律,此次下降后
却无法升起,再次下降也没有任何动静。
维修人员根据用户描述,操作驾驶员侧车
门上的主开关以及右前门上的电动车窗开
关,右前门电动车窗的确无法升降。维修
人员分析造成故障的原因可能有 :主开关
损坏、右前门开关损坏、线路故障以及右
前门升降电机故障。
根据维修经验,右前门的线束比较
少,测量比较方便,于是维修人员决定从
右前门开始排查故障。拆解右前门内饰板,
操作驾驶员侧车门上主开关上对应的右前
门电动车窗升降开关,从右前门能够测量
到操作主开关时输出的右前门电动车窗升
降信号,说明主开关工作正常。
测量右前门电动车窗升降器电机的
供电(图 1),发现电机插接器的 2 根线
有 12 V 电压 ;串联试灯,试灯正常点亮,
说明电机的供电正常。由于电机安装在升
降器上,不好辨别是机械卡滞还是电器损
坏,于是拆下电机,检查升降器,发现不
存在卡滞现象。用蓄电池直接给拆下的升
降器电机通电,电机没有任何动静,判断
电机内部出现故障(图 2)。
即使后面障碍物离得很近也不报警。用
户不得已进店维修。
检查分析 :该车的 4 个倒车雷达都
由车身控制单元 BCM 控制,倒车雷达对
后部障碍物距离的反馈信号通过 LIN 线
传输给 BCM,而 BCM 可以进行自检测。
根据倒车雷达的工作原理,维修人员起
动车辆,检测换入 R 挡时 BCM 的故障码,
发现为右后雷达故障。维修人员据此更
换右后倒车雷达后故障依旧。此时本人
介入协助维修。
本人用万用表测量右后倒车雷达的
线路, 电源、搭铁都正常,LIN 线也没
有问题。用试灯串联, 也能正常点亮。
倒车雷达本身没有问题,其线路也没有
问题,那么为什么倒车雷达不工作呢?通
过仔细检查后发现,右后雷达有 3 根线,
轻轻拉动每根线,结果黑橙色线意外脱
出(图 3)。由此可以判断,该车是因为
事故导致右后雷达的搭铁线断路,但是
从表面看不出来。倒车雷达搭铁线断路,
BCM 会储存右后雷达故障的故障码,此
时车辆换入倒挡时会进入失效保护,所
以即使后部有障碍物也不报警。
(下转第 11 页)
图 1 检查右前门玻璃升降器插接器
图 2 玻璃升降器电机内部故障
故障排除 :更换右前门电动车窗升
降器电机后,故障彻底排除。
回顾总结 :根据维修经验,此类偶
发故障往往为线路接触不良等问题所致,
而像本案例因为升降机电机内部故障所导
致比较罕见。另外,一些机械原因,如滑
道卡滞或安装设计时导槽没在一条直线
上,也会出现类似偶尔不工作的故障现象,
需要维修人员仔细分析。
故障 2 :倒车雷达为何失效
关键词 :倒车雷达、搭铁线断路
故障现象 :一辆 2019 年产北京现代
全新悦动轿车,搭载 1.6 L 发动机和 6 挡
手自一体变速器, 行驶里程 6.1 万 km。
该车在其他维修厂做过事故维修后,倒
车雷达发出“嘀嘀、嘀嘀”2 次响声后, 图 3 右后倒车雷达的黑橙色搭铁线断路
故障排除
TROUBLE CLEARING
010 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
文 :傅千里
比亚迪秦空调系统高压管路结冰故障的排除
关键词 :电子膨胀阀、结冰、高压管
路、泄漏
故障现象 :一辆 2019 年产比亚迪
秦 EV 纯电动车型,行驶里程 3.5 万 km。
该车因空调不制冷而进店维修。
检查分析 :维 修 人 员 接 车 后, 按
下空调 AC 开关后, 从主风口出来的是
24℃左右的自然风。打开发动机舱盖
检查空调系统,发现由电子膨胀阀至蒸
发器入口处的高压管路已经开始结霜,
4 min 后在高压管道外面形成了一层厚
实的冰凌覆盖物(图 1)。据了解,该车
曾因追尾事故维修过车辆的前部。 结果,开启空调后系统高、低压侧的压
力均低于标准值,有可能是制冷剂不足
所致。关闭空调后高、低压两侧压力趋
于一致,说明系统管路没有明显的堵塞
现象,电子膨胀阀能够在空调系统停止
工作后回位。
该车为纯电动汽车,空调系统是通
过空调控制器控制电子膨胀阀来实现系
统节流的。电子膨胀阀为步进电机式,
测量其电阻,各控制端对电源端电阻均
为 43.6 Ω 左右,正常。操作空调时,用
听诊器可以清晰监听到电子膨胀阀步进
电机按照空调工作状态来回转动的声音。
用故障诊断仪查看电子膨胀阀的数据流,
结果发现当电子膨胀阀开度已经达到
24% 时,系统低压侧压力却为负值,明
显不正常。于是维修人员对电子膨胀阀
进行主动测试,以观察电子膨胀阀开度
是否对结冰产生必然的影响(图 4)。
根据电子膨胀阀在不同开度时对应
的低压侧压力数据可知(表 1), 主动
测试下的 20% 开度与数据流读取下的
24% 开度所对应的低压侧压力值相差
不大 ;而且当主动测试开度达到 100%
时,也就是电子膨胀阀全开状态下,低
压侧压力才达到预设范围值(标准值 :
高 压 侧 为 1.30 ~ 1.70 MPa, 低 压 侧 为
0.15 ~ 0.25 MPa)。由此可以判断, 电
子膨胀阀是受到空调系统控制单元控制
的。而随着电子膨胀阀开度的增加,低
压侧压力会相应提高,说明有制冷剂流
过低压侧,但压力不符合标准。
根据故障现象以及相关检测可以判
断,由于系统没有温度传感器相关的故
障码出现,因此可以暂时排除温度传感
器失灵或信号失真的问题。而制冷剂含
水量高的问题也可以排除,因为制冷剂
水分多的情况下,结冰会慢慢融化,压
图 1 电子膨胀阀及附近高压管路结冰
图 2 压缩机工作时的高、低侧压力
图 4 主动测试电子膨胀阀开度及对应的低压侧压力值
表 1 故障状态电子膨胀阀开度与的低压侧压力关系
图 3 压缩机停机时的高、低压侧压力
低压侧压力/
MPa
电子膨胀阀
开度
数据获取
形式
-0.07 0 主动测试
-0.04 20% 主动测试
-0.02 24% 数据流
0.04 30% 主动测试
0.07 41% 主动测试
0.12 59% 主动测试
0.22 100% 主动测试
根据故障现象,维修人员初步判断
故障可能的原因有 :①制冷剂含水量较
高 ;②温度传感器失灵或信号失真,导
致压缩机不停机 ;③内循环装置堵塞 ;
④膨胀阀开度较小, 低压侧压力过低 ;
⑤制冷剂不足。
维修人员用空调压力表检测开启空
调后系统压力,高压侧为 1.10 MPa,低
压 侧 为 -0.03 MPa( 图 2);关 闭 空 调,
压缩机停机后高、低压侧压力慢慢地趋
于一致,为 0.80 MPa(图 3)。根据测量
故障排除
TROUBLE CLEARING
011 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
缩机也会停机。由于要检查内循环系统
部件是否堵塞,需要拆解大量部件,本
着先易后难的原则,维修人员决定先检
查制冷剂。
维修人员给空调系统补充制冷剂
后 开 启 空 调, 检 测 系 统 高、 低 压 侧 的
压力, 结果高压侧为 1.40 MPa, 低压
端 0.20 MPa, 已 经 趋 于 正 常( 图 5)。
查看此时的数据流,电子膨胀阀开度为
20%,出风口温度已经下降至 7.5℃(图
6)。维修人员还读取了压缩机在不同状
图 5 补充制冷剂后压缩机工作时的高、低压侧压力
态下(包括停机状态),低压侧的压力数
据(表 2), 说明空调压缩机运转正常。
该车空调不制冷的根本原因在于空调系
统制冷剂泄漏所导致。
故障排除 :用设备抽排出空调系统
的制冷剂后,进行系统加压试验,找出
泄漏点,修复后用设备抽真空、加注制
冷剂至规定值后试车,故障排除。
回顾总结 :该车故障是因为空调系
统制冷剂泄漏导致系统压力下降,沸点
也随之降低,最终导致蒸发温度也随之
降低,使得电子膨胀阀处的温度低于冰
点。于是在电子膨胀阀处就发生了沸腾
吸热现象, 而且由于制冷剂严重不足,
气化时的急速热交换电子膨胀阀及去往
蒸发器的高压管路结冰。但是蒸发器远
端却没有制冷,感温元件不在结冰区域
内,不能感应蒸发器温度,所以压缩机
并没有停机。而制冷剂过不了蒸发器,
所以系统低压侧压力也一直为负值。
表 2 压缩机转速与低压侧压力关系
压缩机实际转速/(r/min) 低压表压力/MPa
0 0.75
1 741 0.08
2 360 0.16
2 580 0.18
2 798 0.20 图 6 补充制冷剂后的数据流
(上接第 9 页)
故障排除 :修复右后雷达搭铁线,
故障排除。
故障 3 :偶发不能起动
关键词 :防盗指示灯、识读线圈
故障现象 :一辆 2021 年产北京现代
全新悦动轿车,搭载 1.6 L 发动机和 6 挡
手自一体变速器, 行驶里程 1.3 万 km。
用户反映该车偶发不能起动。
检查分析 :由于故障未出现, 维修
人员与用户沟通得知,此次为第 3 次来
店检查, 前 2 次都未检查出问题。每次
不能起动后,放置一会时间就能起动着
车。而且无法起动时,起动机能正常运
转,仪表板也没有因电量不足发暗的现
象。用户还拍了故障发生时的视频。
根据用户所描述的故障现象以及故
障视频,维修人员判断该车属于钥匙防
盗故障,于是连接故障诊断仪检测各个
系统,结果在发动机控制单元中存储有
“P1690——钥匙无响应”。用户表示之
前检查时也查出过这个故障码。仔细分
析该故障码含义,确定故障为防盗系统
存在问题。
由于该车为偶发故障,维修人员决
定先尽量模拟故障。经过多次尝试发现,
当起动时晃动钥匙,就能发现防盗指示
灯点亮,此时车辆能够起动 ;而无法起
动时防盗指示灯是不点亮的(图 4)。由
此维修人员判断是防盗认证出现了问题,
而且由于晃动点火开关才能起动车辆,
因此怀疑是点火开关线束虚接或者识读
线圈故障。测量故障出现时识读线圈的
电阻为无穷大, 断定是识读线圈故障,
导致的偶发不能起动。
故障排除 :更换点火开关后试车,
故障排除。
回顾总结 :该车故障为防盗问题,
而非其他发动机控制问题,维修的突破
口就是防盗指示灯没有点亮。所以在解
决偶发故障时,快速找到突破口非常重
要,要尽量按照用户反映的现象逐一尝
试,找到故障出现时的特点,缩小故障
范围,避免走弯路。
图 4 无法起动时防盗指示灯未点亮
学术 | 行业分析
ACADEMIC
012 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
吉林省汽车产业转型升级发展研究
(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(长春工业大学经济管理学院,长春 130000)
摘要 :作为新型工业化的重要组成部分,汽车产业的转型升级成为公众广泛关注的焦点。伴随着“十四五”规划、中国制造 2025 的加快实施,吉
林省汽车产业转型升级已刻不容缓。本文将以数字化、智能化和环保化为方向,以大数据和人工智能等新兴的数字化技术为依托,结合吉林省汽
车产业发展现状与升级目标,为吉林省汽车产业转型提供有效路径,优化吉林省产业结构,助推吉林省经济整体可持续发展。
关键词 :产业转型 ;产业集群 ;产业链构建 ;数字化 ;智能化
中图分类号 : F427 文献标识码 :A
王麓茗、赵辉越
0 引言
汽车产业作为吉林省的支柱产业,正面临科技创新快速渗透
的机遇期,关键技术被封锁遏制的挑战期,以及核心技术自主研
发能力跃升的关键期 [1]。吉林省曾拥有全国最大、技术最发达的
汽车产业基地,但随着国家战略统筹产业重心南移,东北的老工
业基地逐渐没落。因此必须深挖吉林省老工业基地衰落的根源,
认清自身转型发展条件,重构吉林省汽车产业高质量发展的产业
生态体系,加快吉林省汽车产业转型升级,带动吉林省经济整体
的发展。
1 吉林省汽车产业转型能力分析
1.1 吉林省汽车产业总体情况
根据《中国汽车工业年鉴 2022》统计,截至 2021 年末,吉
林省共有规模以上汽车制造企业 464 家 ;汽车零部件企业 431
家 ;专用汽车和改装车企业 26 家。吉林省整车产销量均少有下
滑,产量较 2020 年同比下降 8.8%,销量同比下降 9.3%,国内
市场份额达到 10.5%。吉林省规模以上汽车工业总产值同比增长
12.3%,占全省工业总产值的 50.4%。2021 年,吉林省新建或在
建的汽车产业转型升级重点项目共计 175 个,总投资达到 1 056
亿元,汽车产业产能得到提升。
1.2 政策与环境分析
1.2.1 地方政策支持情况
吉林省提出了“一主六双”高质量发展战略构想。根据《中
国制造 2025》战略规划,吉林省布置“五大任务、十个工程”,
实现“一个愿景、五个目标”的发展格局。预计到 2025 年,吉
林省将发展成为国内规模最大、研发能力最强、转型升级领先、
供应链体系完善、衍生经济破局、国际化形态初具以及各市州协
调发展的汽车产业基地。
1.2.2 产业集群发展情况
吉林省汽车产业集群发展完备,以一汽集团为核心的吉林省
汽车制造产业集群生产网络基本形成。由于其作为技术密集型制
造业的特殊性,不同企业在产业链中也可以各司其职。吉林省汽
车产业集群所形成的产业链中有众多企业参与,各企业需要进行
各种生产要素的投入,并且也会根据企业发展需求进行相应的要
素投入。最终产品进入市场后,就会跳出生产网络进入其他网络[2]。
1.2.3 产业链发展水平
吉林省汽车产业拥有较为完整的模块化生产网络(图 1),
能够较好满足汽车制造业的生产发展需求,为吉林省汽车产业转
型的升级奠定了良好的基础。
1.3 企业能力分析
1.3.1 车企生产能力水平
东北地区是国内较大的汽车生产基地,具有较强的整车生产
与研发能力。坐落在吉林长春的中国一汽集团得到吉林省政府的
大力扶持,并与世界的车企巨头进行深度合作,现拥有较为领先
的整车制造技术。
1.3.2 企业研发创新能力
吉林省车企自主创新和发展能力较为薄弱。东北地区车企众
多,但是自主品牌汽车发展速度很慢,在全国范围内并未获得较
学术 | 行业分析
ACADEMIC
013 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 .07
高认可度。根源在于这些车企缺乏创新与技术研发能力,缺乏核
心竞争力。虽然吉林省近几年的自主品牌销售额较以往有所回暖,
但是因为以前的车企基本采用“拿来主义”的方式,用市场和金
钱来换取技术,导致其没有掌握核心技术,最终没有实现汽车高
质量发展的需要。
1.3.3 人才供应情况
吉林省人才流失对汽车产业转型造成严重影响。与信息化相
比,数字化要求企业必须拥有能支撑企业敏捷反应、高效运营和
不断创新的“全才”。而且由于种种因素,近年来吉林省大量人
才外流现象屡见不鲜,这就更加阻碍了汽车产业转型发展。
2 国内外汽车产业转型发展经验分析
2.1 德国汽车产业的转型与发展
沃尔夫斯堡是德国北部的一座交通便利、资源丰富的小城。
随着大众公司选址建厂,产业集群不断发展,沃尔夫斯堡发展成
了一个由汽车驱动的城市。2008 年全球金融危机后,当地汽车产
业面临着一系列的问题。通过设立“合同科研”机制,为区域和
公司的发展创造了一个具有创新性的合作平台 [3]。通过这一平台,
该区域的科技创新系统得到了极大的发展,最终带动其汽车产业
链的整体发展。
2.2 美国汽车产业的转型与发展
底特律是美国东部的一个重要的汽车业城市,被称作“世界
汽车生产之都”。2008 年金融危机之后,克莱斯勒公司和通用汽
车相继陷入了困境,底特律的失业率居高不下,人口大量迁移,
最终宣告破产。底特律汽车产业由于内外多种因素共同影响,最
终导致了其产业转型升级的失败。
2.3 长三角地区汽车产业转型升级
我国长三角地区汽车产业转型首先通过利用其产业集群发展
优势,合理分工布局,将上海市产业集群逐渐向长三角产业集群
转移,孵化多个汽车产业头部企业。转型过程中完成了产业供应
链与研发的分离,加大研发支持力度并进一步降低了生产成本。
同时,以新能源汽车为抓手,以高端整车与智联网汽车为突破口,
把握汽车发展新方向,深化汽车产业与互联网企业的合作,完成
了汽车产业转型发展。
2.4 国内外汽车产业转型升级经验启示
国外汽车产业转型主要依托其工业互联网发展得以实现。我
们主要关注国外工业互联网发展对其产业升级转型带来的经验并
进行分析,为吉林省汽车产业转型带来经验。
2.4.1 整合多方资源,发挥要素优势促进产业发展
要进一步健全人才培养体系,拓宽产业互联网人才的供给渠
道。长三角地区汽车产业的成功转型,在于人才与技术的有机结
合,而吉林省汽车产业转型发展的一大优势,在于产学研结合。
吉林省在资源方面具有很大优势,如何把资源优势转变为工业优
势,是吉林省未来发展的一个重要方向。
2.4.2 注重需求端导向变化,持续优化各方体验
汽车产业的转型升级要坚持“以人为本”。以美国与德国为
例,借鉴其在解决大规模市场应用与解决具体问题时所积累的经
验,并充分利用我国国内大市场应用的资源优势。要针对不同的
应用场景,探讨其差别化开发途径,并在此基础上进一步提升其
应用水平与价值机制。
2.4.3 营造汽车产业合作生态,营造良好商业环境
借鉴美国和德国以实力雄厚的龙头企业为基础,带头搭建平台
的经验,支持国内龙头企业广泛聚合生态伙伴,通过网络互联互通
实现重塑生产服务链。营商环境对吉林省汽车产业的发展也有很大
的影响,吉林省要切实贯彻简化行政审批、降低创业成本及建立健
全法制的政策,以增强资本投资的信心,从而优化营商环境。
3 吉林省汽车产业转型升级发展路径分析
3.1 汽车产业转型升级关键节点
3.1.1 数字化
在数字化经济的背景下,要大力推进汽车制造业信息化平台
的建设,使供应链、产业链和平台有机结合起来,使应用场景化、
技术服务模块化、数据标准化和资源共享化 [4]。要达到协同设计
以及生产和服务的网络化,就要以工业互联网的发展为基础,提
高吉林省汽车产业的生产要素配置效率。
3.1.2 智能化
智能化的制造是一种全新的生产模式,是指将 5G 移动通讯
图 1 吉林省汽车产业模块化的生产网络
学术 | 行业分析
ACADEMIC
014 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
技术与先进的制造技术相结合。智能制造技术的运用使生产力得
到了巨大提高,能够促进吉林省汽车产业的全面优化,从而有效
缩短汽车的研发生产周期,增强区域汽车工业的核心竞争力,为
其迅速发展提供技术支持。
3.1.3 环保化
自“十四五规划”发布以来,国内新能源汽车发展犹如雨
后春笋,目前我国已成为全球新能源汽车行业发展领军者。尽
管新能源汽车在吉林省起步较晚,但由于地方政府对新能源产
业发展较为重视,吉林省新能源汽车产业建设取得一定成效。
新能源汽车的普及发展对于传统汽车产业发展是一把双刃剑,
吉林省汽车产业应顺应产业转型发展趋势,积极引导汽车产业
升级转型。
3.2 吉林省汽车产业转型发展路径
3.2.1 以新能源汽车的发展作为汽车产业转型抓手
(1)助推新能源汽车产业链转型发展。由一汽牵头确立的
“Ecolin5”综合解决方案建立了一条涉及设计、生产、服务与未
来规划的全产业链条,推动新能源产业链的建设,为新能源汽车
的研发与生产营造更好环境。同时,一汽借助众多国家重点平台
和项目,掌握了动力电池核心技术并开发出全功率燃料电池发动
机。氢燃料汽车是未来新能源汽车发展的一个重要趋势,吉林省
氢能源丰富,可以围绕氢燃料电池为未来研发重心,并在现有基
础上建立新能源汽车的上游产业链 [5]。
(2)以智能化为核心研发新型新能源汽车。一汽所推行汽车
“三化”中的关键一环就是汽车的电动化,新能源智能网联汽车
显然已经成为新一轮汽车产业发展的核心。吉林省众多车企已在
基于智能互联的关键技术上设计新车型,加强在软件和设备、数
据和应用场景以及服务和实体产品之间的结合,更加注重用户实
际体验,从而实现更高层次的集成,使之逐步融入数字转型汽车
产业的新生态之中。
3.2.2 数字赋能吉林省一汽集团的转型新发展
(1)实现企业管理与服务的数字化转型。通过建立一个企
业的数字化平台,使企业内部资源共享、信息共享,极大地提
高了信息交换与反馈的效率。建立以用户为中心的数字服务平
台,以满足客户的需要,提高客户的参与度,从而达到协同创
新的目的。
(2)推动一汽工业互联网平台建设。制定长期的迭代规划,
实现资源、功能和体系结构的稳定优化。吉林省汽车产业主要
围绕汽车制造业发展,而汽车服务业整体发展滞后于制造业。一
汽应借助工业互联网的平台,对汽车制造行业进行大数据的积累
整合,从而逐步建立起自己的数据资源,进一步增强企业的竞争力。
3.2.3 深化产学研用合作,推进汽车产业集群新发展
(1)建立健全以企业为主体的产学研用协同创新体系。鼓励
各大企业率先建立国家自主创新中心,培育一批具有自主创新能
力的技术产业区,加快技术研发和应用的双向循环。要发挥一汽
的龙头带动带动效应,通过对周边配套零部件企业的技术、人才
等方面进行支持建设,使其成为一个强有力的产业集群,从而提
高吉林省汽车产业的聚集程度。
(2)完善多部门协作机制,加强上下游产业的全面协调发展。
一汽继续落实其“11245”目标,带动产业集聚,加快建设以整
车厂为中心的汽车产业零部件产业集群,以增强吉林省汽车产业
集群的协同作用。促进行业之间的合作、企业和科研机构的合作,
支持“新工科”信息化建设。健全校企合作机制,积极推进产学
研联合办学,加强产学研深度融合方面的人才培训。促进汽车物
流、汽车金融等相关服务业的协调发展,促进吉林省汽车产业的
转型发展。
3.3 吉林省汽车产业转型升级政策建议
3.3.1 助推吉林省科技创新体系的持续发展
吉林省积极推动“761 工程”实施方案,扶持高新技术与人
工智能产业的发展,支持一汽集团主导的汽车企业在智慧网联化
领域的发展,从而大力推进汽车工业、加快生产线数智化升级改
造,推动工业化、信息化更深程度的融合,加速装备产业与现代
信息技术的结合。长春市积极响应《中国制造 2025》与加快“新
基建”的重要精神,着力加快推进 5G 基础设施、新能源汽车充
电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网的建设。5G 技术在
国内的率先应用以及全云化、全融合、全业务和全自动化支持水
平的提高 [6],可以为吉林省的工业互联网普及、加速汽车产业数
智化技术的发展提供一个历史契机。
3.3.2 加大汽车产业政策扶持力度。
贯彻落实下发的《关于进一步促进新能源汽车加快发展的政
策意见》,加大财政与金融扶持力度,积极引导金融机构对技术
先进、带动作用显著的汽车行业项目给予支持。同时加大专项资
金支持,将进一步发挥省级各类专项资金的引导作用。在新能源
汽车发展方面,积极建设新能源汽车所需环境基础设施,并拓宽
(下转第 18 页)
学术 | 职业教育
ACADEMIC
015 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
高职汽车专业产教融合推进区域先进制造业发展的策略
(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(曲靖职业技术学院,曲靖 655000)
崔庆瑞
摘要 :制造业作为国民经济的基础性产业,对于实现经济高质量发展具有重要的战略地位。特别是在当前技术革命和产业变革的背景下,高职教
育在培养适应先进制造业需求的高素质技术人才方面,发挥着至关重要的作用。作为制造业中的重要行业,汽车产业一直以来都是区域经济发展
的关键领域之一。基于此,本文在充分把握高职汽车专业产教融合推进区域先进制造业发展意义的基础上,总结了目前在这一过程中面临的挑战,
并结合实践经验提出了几点发展策略。
关键词 :汽车专业 ;产教融合 ;区域 ;先进制造业 ;发展策略
中图分类号 : G712 文献标识码 :A
0 引言
产教融合作为一种新型的产学研合作模式,强调产业界、高
等教育机构和研究机构之间的紧密合作与协同创新,以满足实际
生产和市场需求 [1]。通过将实践教学与产业需求相结合,产教融
合模式能够提高高职院校学生的实际能力和就业竞争力,同时也
为企业提供了更加优质的人才资源。因此,提出策略优化高职汽
车专业产教融合,对于推进区域先进制造业发展具有重要意义。
1 研究背景
1.1 高职教育产教融合的现状
目前,一些高职院校与企业之间的合作主要停留在简单的实
习、实训和就业合作层面,缺乏深度的战略合作和共同发展的机
制 [2]。合作模式过于依赖学生的实践实习,而缺乏持续的教育培
训和技术创新合作。这种合作模式无法满足企业对高素质人才的
全面需求,也制约了教育培养的质量和效果。同时,产教融合中
存在信息不对称的问题,学校和企业之间信息的传递和交流存在
滞后和不准确的情况。学校难以及时了解企业的需求和变化,无
法及时调整教学计划和培养方案,并且企业也难以准确了解学校
的培养成果和学生的实际能力。这种信息不对称导致教育培养与
产业需求的脱节,阻碍了产教融合的深入发展。
1.2 曲靖市先进制造业发展现状
曲靖市作为一个重要的先进制造业发展区域,已经采取了一
系列措施来促进产业发展和人才培养 [3]。其中,2022 年 11 月,
曲靖职业技术学院先进制造业产业研究院的建立是一个重要举
措。该研究院将与企业、行业和科研机构建立紧密的合作关系,
通过产教融合的方式,推动教育与产业的有机结合。这不仅有利
于提高专业建设与人才培养的质量,还能够为学院打造一个一体
化的示范性研究院,促进校企合作水平的全面提升。
曲靖职业技术学院在实践中也采取了一些创新的做法。例如,
学院拥有装备制造系和信息技术系的实训基地,为学生提供实践
和培训的场所。学院还设立了汽车专业产教融合实训中心,该中
心是根据汽车售后服务企业的真实岗位设立的,与实际的维修场
景相匹配,并配备了先进的设备和工具。这为学生提供了更加真
实的学习环境,使他们能够更好地掌握汽车维修与保养技能。
1.3 高职汽车专业产教融合现状
在国内,高职汽车专业产教融合已经成为促进教育与产业紧
密结合的重要途径。许多高职院校与知名汽车制造企业建立了紧
密的合作关系,共同开展课程设计、实训基地建设和人才培养等
方面的合作 [4]。这些合作关系为学生提供了更多实践机会,使他
们能够更好地掌握汽车制造和维修技术。曲靖地区作为一个重要
的先进制造业基地,高职汽车专业产教融合也取得了积极的进展。
曲靖职业技术学院在汽车专业产教融合方面做出了努力。该学院
建立了先进制造业产业研究院,并与企业、行业和科研机构建立
了合作关系。通过产教融合的方式,学院能够更好地满足先进制
造业对人才的需求,提高专业建设和人才培养的质量。
2 高职院校产教融合与区域先进制造业发展的内在关系
首先,高职院校汽车专业产教融合可以促进技术创新与研发。
高职院校作为培养技术型人才的重要基地,与汽车制造业的合作
能够使学校紧密跟踪行业最新发展动态,了解前沿技术需求。通
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016 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
过与企业开展技术合作、联合研发等方式,可以推动技术的不断
更新和创新。学校教师和学生可以直接参与到实际项目中,加速
技术成果转化,为区域的先进制造业发展提供新动力。
其次,产教融合能够提升人才培养的针对性和实践能力。传
统的教育模式容易导致人才脱离实际需求,缺乏实践经验。而通
过与汽车制造企业的深度合作,学校能够根据企业的具体用人需
求调整教学计划,培养更符合产业要求的技术人才。学生在校期
间就能接触到真实的生产环境和实际工程项目,培养实际操作技
能和解决问题的能力。这样的人才培养模式使得学生毕业后更容
易融入企业,也更有利于提高企业的生产效率和技术水平,从而
更利于促进区域经济的发展。
再者,产教融合有助于加强产业链协同发展。在高职院校汽
车专业产教融合的模式下,学校与企业形成了紧密的合作关系,
形成了完整的产业链条。学校负责人才培养和技术支撑,而企业
则提供实际项目和市场需求。两者相互依赖、相互促进,形成了
产教融合的良性循环。同时,学校和企业的密切合作也有助于加
强区域内汽车制造产业的协同发展,形成产业集群效应,提升整
体竞争力。
最后,高职院校汽车专业产教融合还能够促进产业结构优化
和升级。随着科技的不断进步和市场需求的不断变化,传统的汽
车制造业需要不断创新和优化。通过与高职院校的产教融合,企
业能够获得更多的技术支持和人才培养资源,有利于推进产业结
构的优化和升级。新兴技术的引入和应用也有助于推动区域先进
制造业的发展,使得产业更加适应时代的需求。
3 高职院校深化产教融合的困境
3.1 课程体系与区域发展需求匹配度不足
随着汽车制造业的快速发展和技术的不断更新,对汽车专业
人才的要求也在不断提高 [5]。不过传统的高职汽车专业课程体系
往往滞后于行业需求,无法及时跟上市场变化和技术创新的步伐。
课程内容过于理论化,缺乏实际操作和实践环节,无法真正培养
出符合行业要求的技术人才。
3.2 汽车专业实践型人才培养规格待提升
现有的高职汽车专业人才培养往往过于注重理论知识的传
授,而缺乏实践操作的培养。汽车制造业是一个高度技术化的行
业,需要具备扎实的实践操作能力,而目前在高职院校的汽车专
业教育中,学生学习理论知识的时间较多,但实践机会有限,真
正接触到实际的生产环境和操作要求的次数较少。这导致学生毕
业后缺乏实际工作经验,无法迅速适应和胜任汽车制造业的实际
工作需求。
4 高职汽车专业产教融合推进区域先进制造业发展的策略
4.1 国家及相关部门政策支持
国家及相关部门的政策支持在推进高职汽车专业产教融合,
促进区域先进制造业发展方面起到了重要的推动作用 [6]。政府部
门、高校和企业应共同努力,充分利用政策支持,为产教融合提
供有力支撑。
首先,政府部门在制定相关政策时应注重对高职汽车专业产
教融合的支持。政策可以包括经济扶持、项目招商和税收优惠等
方面的措施。例如,政府可以提供资金支持,设立专项基金,用
于建设汽车专业的实训基地和实验室,购买先进的教学设备和仪
器。这些资金可以用于改善实践教学环境,提升学生的实际操作
能力。此外,政府还可以鼓励企业与高校合作,提供项目支持和
技术转移等方面的帮助。政府政策的支持将为产教融合创造有利
条件,加速区域先进制造业的发展。
其次,高校在制定教学计划和课程体系时应结合国家政策和
区域产业需求。高校可以与相关政府部门和企业共同研究制定教
育发展规划,明确汽车专业产教融合的目标和任务。高校应加强
与企业的合作,深入了解先进制造业的需求,调整和优化课程设
置,注重实践教学和实习实训环节,培养适应行业发展需求的高
素质人才。同时,高校还可以通过与企业合作开展科研项目,推
动技术创新和产业升级。高校与企业之间的合作将促进知识与实
践的结合,为学生提供更好的学习和成长环境。
最后,企业在推进产教融合方面也应发挥积极作用。企业可
以提供实际工作岗位,为学生提供实践机会和工作经验。通过与
高校建立合作关系,企业可以参与教学过程,分享行业最新的技
术和经验。企业可以派遣专业人员到高校进行教学辅导,与学生
进行互动和交流,帮助他们更好地理解实际工作中的挑战和要求。
企业还可以为高校提供实践基地和实验设备,为学生提供真实的
工作环境和先进的工具。这种校企合作的模式将培养出更加符合
企业需求的人才,促进产教融合的深入发展。
4.2 完善产教融合合作机制
首先,人才联合培养是产教融合合作的核心环节。高校与企
业应建立紧密的合作关系,共同制定人才培养计划和课程设置。
学术 | 职业教育
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017 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
双方可以共同组织实践教学、项目研究等活动,让学生在真实的
工作场景中学习和实践。高校和企业也可以共享师资资源,邀请
企业专业人员担任兼职教师,为学生提供更实用的教育和培训。
其次,优化培养与就业衔接机制对于提高产教融合的效果至
关重要。高校应加强与相关企业的对接,了解行业需求和用人标
准,将这些信息纳入到课程设计和教学内容中。学校可以组织校
企双向招聘会,为学生提供更多就业机会和实习岗位。同时,建
立健全的学生实习实训基地和职业指导机制,能够对学生提供针
对性的就业培训和辅导,帮助学生顺利过渡到工作岗位,并适应
工作需求。
最后,深化专业共建共管是推进产教融合的重要举措之一。
高校与企业可以共同参与专业标准的制定和修订,确保教育内容
与行业发展趋势相匹配。双方可以共同开展科研项目和技术创新,
推动新技术、新工艺的应用和推广。企业可以提供实践实训基地,
为学生提供更多实际操作的机会。通过建立产教融合的联合领导
机制和协调机构,加强双方沟通与协作,确保合作效果的最大化。
4.3 “产、学、研”融合发展
首先,教学与产业的融合发展对于高职汽车专业至关重要。
产业学院的建立将加强学校与企业之间的合作与交流,形成紧密
的产学关系。通过与企业的合作,学校可以了解到最新的行业需
求和发展趋势,及时调整和优化教学内容和方法。同时,将教学
成果与学习成果与产业促进发展相结合,可以推动创新成果的转
化,加速产业结构的升级化进程。
其次,科研与产业互促是实现“产、学、研”融合发展的关键
要素之一。高职院校应鼓励教师和学生开展与产业密切相关的科研
项目,培养科研创新的能力。科研成果的转化可以推动产业的发展,
提升产业的竞争力。通过与企业的合作,将科研成果应用到实际生
产中,解决企业面临的技术难题,促进产业的创新与升级。
最后,教学与科研相长也是推进高职汽车专业产教融合发展
的重要方面。教学与科研的相互渗透可以实现教学的深化和提升。
教师通过参与科研项目,不断更新教学内容和方法,提高教学质
量。科研活动也可以为学生提供更多的实践机会,培养他们的创
新能力和问题解决能力。通过教学与科研的相互促进,可以实现
高职汽车专业的持续发展和进步。
4.4 “双师型”教师队伍培养
首先,聘请企业能工巧匠、企业工匠和大师等专业人士作为
教师,可以有效提高教师队伍的实践能力。这些专业人士具有
丰富的实际工作经验和技术技能,可以将实际工作中的案例和
经验融入教学中,使教学更加贴近实际工作需求。他们不仅可
以传授学生专业知识,还能够培养学生的实际操作能力和解决
问题的能力。
其次,校企互聘教师队伍是推进产教融合的重要方式之一。
学校可以与相关企业建立紧密的合作关系,通过校企合作协议,
将企业技术人员聘为学校教师,参与教学活动和课程设计。这样
的校企互聘可以促进教师和企业之间的交流与合作,增强教师对
产业发展的了解,提高教学质量。同时,学校的教师也可以到企
业中进行实践锻炼,了解最新的行业动态和技术发展,将这些经
验和知识带回学校,丰富教学内容。
最后,教师请进来送出去的机制也是培养“双师型”教师队
伍的重要方式之一。学校可以鼓励教师参与企业实践项目和科研活
动,提高他们的实践能力和科研水平。学校也可以组织教师到企业
进行实践交流,让教师深入了解企业的运作模式和技术需求,为教
学提供更加全面和实用的内容。通过教师请进来送出去的机制,可
以促进教师和企业之间的良性互动,实现知识和经验的双向流动。
4.5 汽车产业工人技术提升
首先,汽车专业人才培养是汽车产业工人技术提升的基础。
高职院校应根据行业需求和技术发展趋势,优化和更新汽车专业
人才培养方案。培养学生的技术技能和实践操作能力,同时注重
其创新能力、团队合作能力和问题解决能力的培养。通过丰富的
实践教学、项目研究和实习实训等活动,使学生能够真实接触和
应用汽车行业的最新技术和工艺,为他们成为具备高水平技术能
力的汽车产业工人奠定基础。
其次,汽车企业需要加强对产业工人的技术培训和提升。企
业应制定并实施系统的技能培训计划,针对不同层次和岗位的工
人进行培训。培训内容可以包括汽车技术知识、先进工艺以及安
全操作等方面。企业可以借助高校、研究机构和行业协会等资源,
开展技术交流和合作,引进最新的技术和工艺,提高产业工人的
技术水平。通过持续的技术培训,汽车产业工人能够不断提升自
身的专业能力和素质,适应行业的变化和发展。
最后,强化汽车产业工人的专业综合素质也是关键所在。除
了技术能力,产业工人还应具备良好的职业道德、团队合作意识
和沟通能力。企业可以通过开展综合素质培训,提升工人的职业
素养和综合能力 , 培养工人的创新精神和问题解决能力,鼓励他
们参与技术创新和流程改进,推动企业的持续创新和提高竞争力。
学术 | 职业教育
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018 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
【参考文献】
作者简介 :
崔庆瑞,本科,讲师,研究方向为汽车、机械专业技术和教育教学。
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4.6 推进集团化办学
首先,推进集团化办学可以实现资源整合与优势互补。高职
汽车专业可以与相关的高等院校、职业学院以及研究机构等合作,
形成教育集团或联盟。通过资源共享和合作交流,可以充分利用
各方的优势和特长,提高教学质量和水平。例如,各校可以共享
教师队伍、实验设施和教学资源等,提供更多元化、综合化的教
学内容和实践机会,组织联合研究项目和科研活动,促进教师的
学术交流与合作,提升科研水平。
其次,推进集团化办学有助于提升教育质量和服务能力。通
过集团化的管理模式,可以实现规模化、标准化的教育管理,提
高管理效率和服务水平。教育集团可以共同制定教育教学标准、
课程体系和评价体系,为学生提供更广泛的实践机会和就业资源,
确保教学质量的一致性和稳定性,进而增强学生的核心素养。
最后,推进集团化办学有助于构建产教城发展共同体。产业
与教育的深度融合是构建产教城发展共同体的重要环节。教育集
团可以与当地的汽车产业企业和政府部门合作,共同规划和推进
产教融合的发展。通过与企业的合作,可以了解行业需求和发展
趋势,调整教育教学内容和培养目标,培养适应产业需求的高素
质人才。
5 结束语
高职汽车专业与区域先进制造业的发展离不开产教融合、产
学研融合、双师型教师队伍培养、汽车产业工人技术提升以及集
团化办学等策略的有机结合。通过这些策略的有效实施,能够推
动汽车专业的创新发展,推进区域先进制造业的繁荣,构建产业
与教育共同发展的良好环境。期待着高职汽车专业与区域先进制
造业携手共进,为经济的持续增长和社会的进步做出积极贡献。
作者简介 :
王麓茗,硕士研究生在读,研究方向为汽车金融、产业链金融。
赵辉越,硕士,副教授,研究方向为区域经济。
【参考文献】
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(上接第 14 页)
多元化融资渠道,积极引进社会资金,引导资金参与到汽车产业
的制造和研究开发等方面。
3.3.3 加强新型人才培养体系建设
吉林省人才流失严重,为夯实装备制造业人才培养基础,强
化汽车产业人才支撑,促进“产学研用”相结合,应鼓励各有关
方面组成联盟,增强产业链上下游企业之间的沟通,共同进行定
向人才培养。深化与地方工科院校合作,如长春理工大学、长春
工业大学等,重点培育蓝领群体,共同打造高素质的人才培养基
地,培养高技术水平定向人才。
4 结束语
要建设现代化的工业体系,必须以发展实体经济为落脚点,
推进新型工业化发展。吉林省汽车工业要想有效地抢占数字经济
与制造业融合的机遇,就必须加速吉林省汽车产业的转型升级。
推动汽车产业集群升级、技术创新,整合优势资源跨界联合发展。
以数字化、智能化、环保化为方向,以大数据、人工智能等新兴
的数字化技术为依托,构建吉林省汽车业高质量发展的数字产业
生态系统。希望本文可以为吉林省汽车产业转型升级提供参考,
进一步吉林省汽车产业的竞争力,带动地区整体经济发展。
学术 | 职业教育
ACADEMIC
019 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
双高建设下汽车营销专业多元化实践教学模式的探索
(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(长春汽车工业高等专科学校,长春 130000)
杨秀丽
摘要 :职业教育培养的目标是高素质技能型人才,实践能力在职业教育中举足轻重,如何提高实践能力是职业教育面临的重要问题。本文通过多
元化的实践教学模式在汽车营销专业当中进行应用,从教学课程设计、实践教学内容以及企业岗位对接,到构建多元化实践教学方法等,最终取
得了良好的效果,提升了学生对专业的兴趣,提高了学生的实践能力。
关键词 :双高建设 ;汽车营销 ;多元化 ;校企协同 ;实践教学
中图分类号 : G712 文献标识码 :A
0 引言
现阶段我国职业教育进入了一个新的时期。2021 年全国高
职(专科)学校达到 1 486 所,比 2011 年增加了 238 所,高职
学校招生 557 万人,相当于 10 年前的 1.8 倍。如此庞大的人数,
摆在教育者面前的首要任务是如何培养学生。高职院校培养的是
高素质技术技能人才,而且在培养过程中,学生的实践操作是培
养技术技能人才的根本,因此人才培养中的实践教学是支撑培养
的必要条件。近些年,我国的职业教育发展速度较快,各种实践
教学模式层出不穷,随之也暴露出一些教育问题。
1 实践教学存在的问题
1.1 教学内容与岗位需求对接不够紧密
通过调查发现,多数高职院校汽车营销专业的理论教学脱离
企业岗位要求,而实践内容也多是依托理论教学而产生的,这样
的教学很难提高学生的专业实践能力。尤其是汽车营销专业的学
生,未来面对的是多变的市场环境,需要的教学内容要根据市场
环境变化和岗位需求变化不断更新。
1.2 实践教学计划深度不够
在理实一体的推动下,众多高职院校都开展了理实一体化教
学。但现有的实践教学计划流于表面,对计划内容没有深层次的
研究。多数计划内容与企业岗位脱节,没有企业参与,无法做到
校企协同育人的目的。
1.3 实践教学质量评价指标体系的缺乏和落后
各所高职院校都有自己较为完善的教学质量评价体系,但多
数院校很少有开展实践教学的质量监控。大部分院校重视理论教
学环节,却忽视实践教学环节把控,导致没有对专门的实践教学
质量体系。虽然有的学校开展了实践教学质量评价,但也缺乏系
统性和规范性,其对应的实施方案也缺乏一定的制度保障和监控
措施。各教师在实践教学中各行其是,实践教学的质量监控受到
了很大地影响。
1.4 师资能力不同,影响教学效果
现阶段各高职院校引进教师的机制各有不同,有的是校门对
校门的学生,有的是企业转入的员工,还有的是其他高校的知名
学者,可以看出不是单一引进。虽然通过多方面引入,但引入教
师的层次不一,导致每位教师的能力水平不同,指导出来的学生
实践效果也大相径庭 [1]。
2 实践教学开展的意义
实践教学是教学组织运行当中的重要组成部分。在国家对
职业教育大力的发展趋势下,实践教学如何能跟上发展的步伐,
并在其中发挥巨大的作用,是每位教育者要研究和实践的问题。
作为职业院校,根本的靠教学目的是为了让学生毕业后迅速走
到工作岗位,所以我校要把创立实践教学特色放在第一位,把
重构实践教学模式作为切入点。通过长时间的教学实践,我校
研究出较为合理的实践教学模式,解决了现有汽车营销的实践
教学问题。同时,还总结出适合汽车营销专业实践教学卓有成
效的模式,并从源头上提高了学生所学的汽车营销专业技能,
提升人才培养质量。本文重点研究了学生通过多元化实践教学
模式应用真正掌握汽车营销专业技能,并在实践中得到有效锻
炼,为就业打下良好基础。
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020 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
3 多元化汽车营销实践教学模式的开展
职业教育是考查学生对专业知识和实践技能掌握,熟练的实
践技能是人才培养的核心,它不仅相对独立,而且又与理论教学
相辅相成。在教学过程中,实践是培养学生计划组织、团队协作、
安全防护和操作规范等职业素养,使学生能够更快的适应未来的
工作岗位,掌握从事汽车营销专业领域实际工作的综合能力 [2]。
在实际教学中,本校从“以学生为主体,以能力为主线,以就业
为主导”出发,研究多元化汽车营销实践教学模式。
3.1 以行业企业需求出发,校企协同革新实践教学课程设计
实践教学的设计是培养学生实践能力的重要环节,而且突
出职业能力培养的课程设计,需要以企业岗位标准和专业课程
标准为基础。因此,本校汽车营销专业与行业内的企业进行课
程开发的合作,对实践教学的基本要求按行业企业标准进行规
范。同时,实践教学设计也坚持以教育部职业教育“三教”改
革的精神为准绳。
通过学校与企业联合开展课程开发设计,使本校汽车营销专
业的实践课程体系具有了“五观五性”的时代特征。所谓“五观”,
是指校企合作观、职业教育的设计导向观、素质的能力本位观、
课程的流程导向观和教学的行动导向观 ;“五性”则是指专业性、
实践性,开放性、科学性和先进性。因此,本校汽车营销专业的
实践课程体系全面落实了行业、企业、岗位、学校和学生对实践
课程的基本要求(图 1)。
3.2 以企业岗位需求出发,校企协同开发实践教学内容
对于实践教学内容的开发,我校依照职业教育国家教学标准,
将课程内容与职业标准对接 ;然后结合行业企业的调研结果,利
用校企合作资源,分析专业特点。同时,根据汽车行业的新趋势
重构教学内容,拓展了实践教学内容深度和广度,建立了项目化
实践教学模块并实施。最后,将项目设计与实际工作过程、教学
任务与岗位工作任务相结合,让实践教学真正成为理论知识与实
际应用及能力培养的融合点 [3]。
以汽车销售实务课程为例,我校在对行业企业和毕业生调研
后,与企业合作共同分析汽车销售实务课程所对应岗位的实际工
作过程,并结合校企共建资源对课程整体内容进行了重构。重构
后的汽车销售实务课程共有 3 个模块、16 个实训任务单元,每个
实训任务单元包含了具体内容、要求和考核标准等,从而形成了
一套完整有序的实训流程。该实训流程既包括校内的实训任务,
也包括企业的实践任务,让学生由易到难、由浅入深,最终完成
实践内容。学生通过这套完整实训流程的学习与实践,可以完全
具备汽车营销课程对应销售岗位的所有技能,从而达到毕业即就
业的标准。
3.3 以实现岗位对接为基础,培养学生的职业能力
在教学过程中,为了使学生获得岗位相关知识,便于更好地
学习专业知识,应让学生先对所学的专业内容和工作环境有一个
感性认识。因此,除了课程上 1:1 的实训教学外,我校还采用学
生在校期间对应企业岗位能力的闭环式培养,实现学校师资与企
业技术人员开环式的互换,做到学校资源与企业资源共用共享循
环式对接。
此外,我校将 2 个学期的企业实践穿插到教学过程中,通过
校内集中实践、工学交替和顶岗实习 3 个阶段,提前让学生感受
企业的实践技能,了解企业岗位的知识和能力。这将使学生更加
深刻地认识到企业对专业技能的具体需求,也更有针对性的进行
校内理实一体化学习和实践。
这种“企中有校、校中有企”的教学模式,一方面突出了
职业能力培养与岗位要求的良好对接,做到校企合作“两手抓、
两手都要硬”。通过核心岗位和辐射岗位进行职业分析,凝练出
典型的工作任务,再对接典型工作任务形成典型学习任务。这
种教学模式解决了以往教学与实践分离的问题,将学生在校期
间所培养的专业技术与今后的实际工作岗位需求最大限度结合
起来,帮助学生在学习中建立职业归属感和岗位责任感,做到
有的放矢 [4]。
另一方面,这种教学模式是在实现岗位对接的基础上,
通过能力目标的整合,实现学生职业综合能力的培养,学术
职业能力、实践能力和就业能力三者之间的关系也得到了进
图 1 具备了“五观五性”的实践课程体系
学术 | 职业教育
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021 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
【参考文献】
作者简介 :
杨秀丽,硕士,讲师,研究方向为汽车营销教学。
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一步优化。这种教学模式完成了学生从理论基础到实践操作
的转换,培养学生对企业岗位的适应能力,使学生综合职业
能力得到长足发展。
3.4 构建并健全实践教学方法的多元化
我校创建了多专业相互融合的“项目驱动、任务引领”的实
践教学法,将项目驱动和任务引领融合多个专业,选出对应的工
作任务,形成模块化教学模式,突出教学过程中实践的关键作用,
突出岗位专业能力的教学目标。这种教学方法可以使学生在完成
情境任务的过程中,激发学生的学习欲望,随即在操作过程中会
更加积极主动参与,自发思考、探究、发现和分析问题,变被动
为主动,充分体现了学生的主体作用。相对于传统的教学模式,
教师在教学过程中的角色从讲授者过渡到指导者或咨询者,回归
主导权地位,实践教学的质量和层次得到提升。
通过这种多专业相互融合的“项目驱动、任务引领”实践教
学法,实现了课堂教学采用“理实一体任务驱动式”的教学模式
和“引 + 练 + 学 + 展 + 赛 + 评”教学策略,利用线上线下相结合
的教学手段,使用情境模拟教学方法、案例教学法以及小组讨论
法等解决教学重难点。即在课前任务分配、课中任务实施和课后
任务评价这 3 个阶段,通过课前“引——练——评”、课中“学——
展——评”以及课后“赛——评——引”构成闭环学习过程,把
知识传授、技能培养和思政教育融为一体,通过深化“三教改革”,
促进学生“三阶成长”,全面推进“三全育人”。
3.5 建立多元化实践考核体系
我校还改革实践考核考试办法,结合职业技能证书考试,强
化培训过程,建立多元化、流程化考核模式,并且利用线上平台
和线下考核对教师教学评价和学生学习成效评价,系统开展教与
学的行为分析,以达成教学目标(图 2)。这种考核体系一方面增
大了考核方式的多样性和灵活性。考核评价要通过课任教师、学
生自己、各组同学和企业导师来完成,甚至在职业道德、职业素
养等方面,还赋予社会实践单位评判权,以重点考察学生参与社
会实践内容、日常行为表现及职业道德修养等。另一方面,建立
了过程化考核方式。
除社会实践报告、社会调查报告及职业培训辅导报告等结果
性考核之外,该考核体系更是将考核的目光投向学生的真实感受,
考察学生在真实环境中的体会和反思 [5]。同时,这种多元化的考
核方式还可以实现以考促学、以考促教、以考促练和以考促改,
使诊断、考核及激励作用在课程考核评价中得到充分发挥。
4 结束语
汽车营销专业的多元化实践教学模式对提高学生实际操作能
力、促进学生就业及未来发展具有积极意义。新时代正是职业教
育发展的黄金期,汽车营销专业实践教学的发展关系到学生未来
的就业是否能适应企业岗位的需求,同时也对学校和教师提出了
新的要求。多元化的手段能够完善实践教学体系,可以有效地提
升高职高专的实践教学。
图 2 多元化的实践考核体系
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022 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
基于产业链视角的汽车检测技术专业
课程体系更新与重构
(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(长春汽车工业高等专科学校,长春 130000)
谢荣飞
摘要 :本研究基于产业链视角,探讨了汽车检测技术专业课程体系的更新与重构。研究提出了增设新能源及智能汽车检测技术课程,优化课程结
构,改进教学方法,提升课程实用性。同时,构建了一套实施策略,包括需求分析、课程设计、实施和效果评估,以更好地服务于产业链。尽管
存在数据和方法限制,但研究成果对课程体系更新与重构具有重要价值,为汽车检测技术专业人才培养提供参考,有助于提高专业人才技能和就
业竞争力。
关键词 :汽车检测技术 ;课程体系 ;更新 ;重构 ;产业链视角
中图分类号 : G712 文献标识码 :A
0 引言
汽车产业作为全球最大的制造业之一,其发展速度和规模直
接影响着全球经济的稳定和增长。近年来,随着新能源汽车技术
的快速发展,汽车产业正在经历一场深刻的变革。这种变革不仅
改变了汽车的生产方式,也对汽车检测技术提出了新的要求 [1]。
汽车检测技术是保障汽车安全、高效运行的关键技术,涵盖
了汽车的各个系统和部件。随着新能源汽车技术的发展,汽车检
测技术也需要进行相应的更新和改进,以适应新的技术需求 [2]。
因此,汽车检测技术专业课程体系的更新与重构显得尤为重要。
本研究旨在探讨汽车检测技术专业课程体系的更新与重构,
以适应汽车产业,特别是新能源汽车产业的发展需求。通过课程
体系的更新与重构,可以提高课程的实用性和针对性,培养出更
符合产业需求的专业人才。而基于产业链视角,则能够帮助我们
更全面、更深入地理解汽车产业的发展,以及汽车检测技术在汽
车产业中的地位和作用,从而更好地指导汽车检测技术专业课程
体系的更新与重构 [3]。
1 研究背景和现状
1.1 汽车检测技术课程体系的研究现状
1.1.1 国内研究现状
在国内,汽车检测技术课程体系的研究主要集中在课程内容
的更新和优化,以及课程体系的构建和改革。随着汽车技术的快
速发展,特别是新能源汽车技术的兴起,许多研究者开始关注如
何将这些新的技术融入到课程体系中,以提高学生的技能和就业
竞争力 [4]。此外,也有研究者关注如何通过改革课程体系,提高
课程的实用性和针对性,更好地服务于汽车产业的发展。
1.1.2 国际研究现状
在国际上,汽车检测技术课程体系的研究也有类似的趋势。
许多研究者关注如何将最新的汽车技术,特别是新能源汽车技术
融入到课程体系中。此外,也有研究者关注如何通过课程体系的
改革,提高教育的质量和效果 [5]。例如,一些研究者提出了基于
项目的学习方法,通过实践项目,让学生在实践中学习和掌握汽
车检测技术。
1.2 产业链视角的研究现状
1.2.1 国内研究现状
在国内,产业链视角已经被广泛应用于各个行业的研究中,
包括汽车产业。这种视角强调了各个环节之间的紧密联系和相互
影响,对于理解和解决行业中的问题具有重要的指导意义。例如,
一些研究通过产业链视角分析了汽车产业的发展状况和存在的问
题,提出了相应的解决策略。此外,也有研究从产业链视角出发,
探讨了汽车产业的创新和转型,特别是在新能源汽车领域的研究。
然而,对于汽车检测技术专业课程体系的研究,从产业链视角出
发的研究还相对较少 [6]。
1.2.2 国际研究现状
在国际上,产业链视角也得到了广泛的应用。许多研究通过
产业链视角分析了汽车产业的全球化趋势,以及这种趋势对于汽
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023 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
车产业的影响。此外,也有研究从产业链视角出发,探讨了汽车
产业的可持续发展,特别是在新能源汽车领域的研究。然而,对
于汽车检测技术专业课程体系的研究,从产业链视角出发的研究
在国际上也还相对较少。这表明,无论是在国内还是国际上,从
产业链视角出发研究汽车检测技术专业课程体系的更新与重构,
都具有很大的研究空间和潜力 [7]。
2 汽车检测技术专业课程体系的现状和问题
2.1 课程体系的现状
2.1.1 课程设置
当前,汽车检测技术专业课程体系主要包括基础理论课程、
专业技术课程和实践技能课程三大部分。其中,基础理论课程
主要包括汽车构造、汽车电子技术和汽车理论等 ;专业技术课
程主要包括汽车检测与诊断技术、汽车维修技术和汽车电子控
制技术等 ;实践技能课程主要包括汽车检测与诊断实训和汽车
维修实训等。这些课程为学生提供了全面的汽车检测技术知识
和技能 [8]。
2.1.2 课程内容
课程内容主要围绕汽车检测技术的基本理论、操作技能和应
用实践进行设计。基本理论部分主要介绍汽车的构造和工作原理;
操作技能部分主要训练学生的汽车检测和维修技能 ;应用实践部
分主要通过实训和实习,让学生将理论知识和技能运用到实际工
作中。然而,目前的课程内容在一定程度上还未能充分反映汽车
产业的最新发展,特别是新能源汽车和智能汽车的相关内容尚未
得到充分的涵盖 [9]。
2.2 存在的问题
2.2.1 课程设置的问题
虽然当前的汽车检测技术专业课程体系已经包含了一些基础
和专业技术课程,但课程设置仍存在一些问题。首先,课程设置
过于传统,缺乏对新兴技术的关注和引入,如新能源汽车的检测
技术、智能汽车的检测技术等。其次,课程设置过于理论,缺乏
实践性,不能满足汽车产业对技术人才的需求。最后,课程设置
没有充分考虑产业链的需求,缺乏与产业链的紧密结合。
2.2.2 课程内容的问题
当前的课程内容虽然已经涵盖了汽车检测技术的基本理论和
操作技能,但仍存在一些问题。首先,课程内容过于陈旧,没有
及时反映汽车产业的最新发展和技术创新。例如,新能源汽车和
智能汽车的相关内容尚未得到充分的涵盖。其次,课程内容过于
理论,缺乏实际案例的引入,使得学生在理解和掌握知识时缺乏
实际的参照。最后,课程内容没有充分考虑产业链的需求,缺乏
与产业链的紧密结合 [10]。
3 汽车检测技术专业课程体系的更新与重构
3.1 课程体系的更新
3.1.1 更新的内容
在现有汽车检测技术专业课程体系中,存在一些不适应当前
汽车产业发展的问题,尤其是在新能源汽车和智能汽车领域的课
程设置上。因此,本研究提出以下更新内容。
3.1.1.1 增加新能源汽车检测技术的课程
新能源汽车是当前汽车产业的重要发展方向,其检测技术也
有特殊性,如电池性能检测、电机性能检测及充电设备检测等,
这些都是传统汽车检测技术中不包含的内容。以电池性能检测为
例,可以设计一门专门的课程,内容包括电池的工作原理、电池
性能的评价指标和电池性能的检测方法等。
3.1.1.2 增加智能汽车检测技术的课程
智能汽车的发展涉及到大量的传感器、控制器等电子设备,
以及复杂的数据处理和决策算法,这些都需要专门的检测技术
和设备,因此可以设置与智能汽车相关的课程。例如,可以设
计关于雷达传感器检测技术相关的课程,内容包括雷达传感器
的工作原理、雷达传感器的性能评价指标以及雷达传感器的检
测方法等。
3.1.1.3 对现有的课程内容进行更新
对现有的课程内容进行更新,以反映汽车检测技术的最新发
展。引入更多的实际案例,使学生在理解和掌握知识时有实际的
参照。例如,可以在汽车发动机检测技术的课程中,增加最新的
发动机技术案例,如混合动力发动机、氢燃料电池发动机等。
3.1.2 更新的方法
课程体系的更新需要一个系统的过程。首先,需要进行详细
的需求分析,了解汽车产业的最新发展和技术创新,以及产业链
的需求。然后,需要设计新的课程和优化现有课程的内容,这需
要专业教师队伍具有高水平的专业知识和教学能力。在此期间,
还需要考虑课程的实用性和针对性,以及与产业链的结合 [11]。最
后,需要进行课程的试教和评估,以确保课程的质量和效果。在
整个课程体系更新的过程中,需要与汽车产业和产业链进行紧密
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024 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
的结合,以确保课程体系的更新能够满足产业链的需求。
例如,对于新能源汽车检测技术的课程,专业教师可以邀请
从事新能源汽车设计、生产或检测的专业人士来进行讲座或者实
践教学,让学生能够直接接触到最新的技术和设备。对于智能汽
车检测技术的课程,可以通过模拟试验、实车试验等方式,让学
生亲身参与到智能汽车的检测过程中,理解和掌握相关的知识和
技能。
对于现有课程的更新,可以通过查阅最新的学术论文、技术
报告等,了解汽车检测技术的最新发展,然后将这些内容融入到
课程中。同时,我们也可以邀请汽车产业的专业人士来进行讲座,
分享他们的实践经验和见解,使课程内容更加丰富和实用。
在整个更新过程中,需要不断进行评估和反馈,以确保课程
的质量和效果。我们可以通过学生的反馈、教师的评价以及产业
链的需求等多方面进行评估,然后根据评估结果进行调整和优化,
使课程体系的更新更加符合汽车产业的发展和产业链的需求。
3.2 课程体系的重构
3.2.1 重构的内容
课程体系的重构不仅仅是对课程内容的更新,更是对课程结
构、课程关系和教学方法等进行全面的优化和调整。在汽车检测
技术专业课程体系的重构中,我们主要考虑以下几个方面。
3.2.1.1 优化课程结构
我们将根据汽车产业的发展和产业链的需求,对课程进行重
新组织和排列,使课程结构更加合理。例如,我们可以将新能源
汽车检测技术和智能汽车检测技术作为 2 个独立的模块,分别设
置相应的基础课程和专业课程。
3.2.1.2 调整课程关系
我们将根据课程的内容和目标,确定课程之间的先后关系和
依赖关系,使学生能够按照一定的逻辑顺序进行学习。例如,我
们可以将汽车电子技术作为学习新能源汽车检测技术和智能汽车
检测技术的基础课程。
3.2.1.3 改进教学方法
我们将引入更多的实践教学和项目教学,使学生在实践中学
习和掌握知识。例如,我们可以组织学生进行新能源汽车的检测
实验,或者参与智能汽车的检测项目。
3.2.2 重构的方法
课程体系的重构是一个复杂的过程,需要详细的规划和设
计。首先,我们需要进行需求分析,了解汽车产业的发展和产
业链的需求,确定课程体系的目标和框架。然后,我们需要进
行课程设计,包括课程的内容、结构、关系、教学方法等。在
设计过程中,我们需要充分考虑到课程的实用性和针对性,以
及与产业链的结合。最后,我们需要进行课程的试教和评估,
以确保课程的质量和效果。
例如,对于新能源汽车检测技术的课程,我们可以先进行市
场调研,了解新能源汽车的发展和检测技术的需求,然后设计相
应的课程内容和教学方法。在试教过程中,我们可以邀请产业链
的专业人士参与,提供反馈和建议,以帮助我们优化课程。在评
估过程中,我们可以通过学生的反馈、教师的评价和产业链的需
求等多方面进行评估,然后根据评估结果进行调整和优化,使课
程体系的重构更加符合汽车产业的发展和产业链的需求 [12]。
在重构的过程中,我们还需要注意以下几点。
(1)重构的过程应该是开放和动态的。我们需要根据汽车产
业的发展和产业链的变化,不断调整和优化课程体系。
(2)重构的过程应该是参与和协作的。我们需要与汽车产业
的企业、研究机构和教育机构等进行合作,共同推进课程体系的
重构。
(3)重构的过程应该是以学生为中心的。我们需要关注学生
的需求和反馈,提高课程的满意度和效果。
通过以上的重构,我们期望汽车检测技术专业课程体系能够
更好地适应汽车产业的发展,满足产业链的需求,提高教育的质
量和效果。
4 基于产业链视角的课程体系更新与重构实施策略
4.1 产业链视角的重要性
产业链视角对课程体系的影响主要体现在 2 个方面。一方面,
产业链视角可以帮助我们更准确地把握汽车产业的发展趋势和技
术需求,从而指导我们更新和重构课程体系。例如,随着新能源
汽车的快速发展,我们需要在课程体系中增加新能源汽车检测技
术的相关课程。
另一方面,产业链视角可以帮助我们更好地理解课程之间的
关系,从而优化课程结构和课程关系 [13]。例如,我们可以将汽车
电子技术作为学习新能源汽车检测技术的基础课程。
产业链视角对汽车产业的影响,主要体现在提高产业的技术
水平和竞争力。通过更新和重构课程体系,我们可以培养出更多
具有高级技术技能的专业人才,从而推动汽车产业的技术创新和
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025 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
【参考文献】
作者简介 :
谢荣飞,硕士,讲师,研究方向为车辆工程 。
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师范大学 ,2021.
[2] 马世杰 . 基于“互联网 +”的中等职业学校新能源汽车专业教学模式
探究 [J]. 专用汽车 ,2022(10):85-87.
[3] 郑国财 . 智能网联汽车背景下中职汽车教师专业能力的研究 [D]. 天津职
业技术师范大学 ,2020.
[4] 李晖浩 . 产教融合背景下的高职院校实训基地建筑复合化设计策略研究
[D]. 广州 : 华南理工大学 ,2020.
[5] 黄巧婷 . 中职新能源汽车制造与检测专业人才培养模式研究 [D]. 广东技
术师范大学 ,2022.DOI:10.27729/d.cnki.ggdjs.2022.000140.
[6] 沈理荣 . 上海国际汽车城产城融合评价研究 [D]. 上海 : 华东师范大
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[7] 张依然 . 新工科背景下高职院校课程体系研究 [D]. 南充 : 西华师范大
学 ,2021.
[8] 袁雅琪 . 基于“1+X”课证融通的中职《智能网联汽车检测与运维》课
程开发研究 [D]. 广州 : 广东技术师范大学 ,2022.
[9] 林佳伟 .1+X 课证融通背景下中职《新能源汽车综合故障诊断》课程教
学改革研究 [D]. 广州 : 广东技术师范大学 ,2022.
[10] 左宗华 . 职业院校智能制造类专业人才培养模式研究 [D]. 上海 : 华东师
范大学 ,2022.
[11] 徐文梁 . 佛山市高职院校制造类专业人才培养路径研究 [D]. 广州 : 广东
技术师范大学 ,2020.
[12] 王立胜 .“双高”背景下产教融合型专业群发展模式探究——以商丘职
业技术学院新能源汽车技术专业群建设为例 [J]. 商丘职业技术学院学
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[13] 李艳凤 . 中职新能源汽车维修专业 1+X 课证融通课程体系设计 [D]. 天津 :
天津职业技术师范大学 ,2022.
[14] 莫军 , 温承钦 , 周敏 . 工作过程系统化中高职衔接的核心课程体系开发
与实践——以广西物流职业技术学院新能源汽车专业为例 [J]. 汽车实用
技术 ,2023,48(03):170-173.
产业升级。例如,通过学习新能源汽车检测技术的课程,学生可
以掌握新能源汽车的检测方法和技术,从而为新能源汽车的生产
和维修提供技术支持。
总的来说,产业链视角对课程体系的更新与重构具有重要的
指导意义,可以帮助我们更好地服务于汽车产业的发展。
4.2 实施策略
4.2.1 与产业链的结合
实施策略的首要任务是将课程体系与汽车产业链紧密结合。
这意味着我们需要深入理解汽车产业链的各个环节,包括汽车设
计、生产、销售、维修等,并将这些环节的技术需求融入到课程
体系中。例如,我们可以在课程体系中增加新能源汽车电池检测
技术的课程,以满足新能源汽车产业链的需求。同时,我们还需
要与汽车产业的企业进行深度合作,通过实习、实训等方式,让
学生有机会直接接触到产业链的实际操作,从而提高他们的实践
能力 [14]。
4.2.2 实施的步骤
(1)需求分析 :对汽车产业链的技术需求进行深入分析,明
确课程体系需要满足的技术需求。
(2)课程设计 :根据需求分析的结果,设计出符合产业链需
求的课程,并将这些课程融入到课程体系中。
(3)课程实施 :在课程设计完成后,组织教师进行教学 ;
同时,通过实习、实训等方式,让学生有机会接触到产业链的
实际操作。
(4)效果评估 :在课程实施完成后,需要对课程的效果进行
评估,以便于对课程体系进行持续的优化。
通过以上基于产业链视角课程体系更新与重构的实施策略,
可以使课程体系更好地服务于汽车产业的发展。
5 结束语
本研究对汽车检测技术专业课程体系进行了全面的更新与重
构,特别是针对新能源汽车的检测技术进行了深入的研究和探讨。
例如,我们在课程体系中增加了新能源汽车电池检测技术的课程,
以满足新能源汽车产业链的需求。同时,文章还提出了基于产业
链视角的课程体系更新与重构的实施策略,包括与产业链的紧密
结合和具体的实施步骤。这种策略旨在提高课程的实用性和针对
性,更好地服务于汽车产业的发展。
由于本研究的数据主要来源于公开的文献和报告,可能存在
一定的偏差。未来的研究可以通过与汽车产业的企业进行深度合
作,获取更准确和全面的数据。同时,也可以尝试采用更多元的
研究方法,如实证研究、深度访谈等。
随着汽车产业的快速发展和技术的不断创新,汽车检测技
术专业课程体系需要进行持续的更新与重构。未来的研究可以
继续深入探讨新的技术需求,如自动驾驶技术、车联网技术等,
并将这些技术需求融入到课程体系中。另外,本研究提出的实
施策略是初步的,未来的研究可以根据实际的实施效果,对策
略进行持续的优化和改进。例如,可以探讨如何更有效地与汽
车产业的企业进行合作,如何更好地将学生引入到产业链的实
际操作中等。
学术 | 制造研究
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026 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州 545007)
姜洪亮、梁丹
摘要 :随着我国汽车产业网联化的快速发展,车载网联系统的复杂度不断提升,新的技术、设计思路和应用服务持续引入。传统验证方法大多基
于系统集成及研发流程角度进行代码级测试、子系统级测试、集成及系统级的测试,难以全面覆盖和适应设计侧的不断发展。为应对以上挑战,
建立以用户体验和产品性能为中心的验证体系,本文提出了一种基于架构特性的验证方法。该方法通过分解车载网联系统的技术架构,提取系统
特性,针对性地制定了系统设计、产品视角以及主观体验三个方面的测试方案,形成了一种体系化的网联系统验证框架。
关键词 :车载网联系统 ;应用场景 ;架构设计 ;验证体系
中图分类号 :TP39 文献标识码 :A
基于架构设计的车载网联系统验证体系研究与开发测试
0 引言
近年来,基于典型的 V 字形开发流程 [1],车载网联系统的设
计侧在持续发展。
在网联应用维度,内容和服务的丰富度不断提升,生活、娱
乐和出行等第三方生态持续导入 ;在人机交互维度,语音、视觉、
手势甚至生理特征等新方式持续加入,逐步迈向多模态的人机交
互时代 ;在零部件技术维度,芯片架构不断优化,算力不断增长,
虚拟化等技术催生一芯多屏、AR-HUD 等座舱域的发展,多核异构、
SOA 等技术持续提升系统功能集成度、软硬件复杂度以及计算类
型的多样性 ;在通信技术维度,GPS、蜂窝网络(4G/5G)、短距
通讯(Wi-Fi、蓝牙、NFC、UWB 和 Zigbee)以及 LTE-V 等无线
通讯技术持续引入,车内有线通信技术也从原有的 LIN、CAN、
CAN-FD、FlexRay 和 MOST 等向更大带宽的车载以太网进化 ;在
整车 E/E 架构维度,逐步从分布式、域集中向 Zone+ 计算平台
的中央集中方向演进 ;从法律法规维度,国家及行业层面陆续发
布了关于设计规范、数据安全、功能安全、网络安全和 OTA 升级
要求等相关规定。
但在验证侧,对应的验证手段存在一定程度的滞后和缺失,
并面临着诸多系统性的挑战。本文着重从技术架构角度,针对现
存问题及挑战,建立了一套系统性的验证方法,以应对不断发展
的用户需求和技术进步。
1 研究目的
1.1 应对场景泛化及交互复杂度提升的挑战
车载网联系统的产品竞争力集中体现在网联服务、应用场景
以及交互体验等方面。为提升用户体验,目前系统的功能和服务
生态愈加丰富,应用场景逐步由车内向车外拓展,交互体验也从
单模向多模态发展。这些对于系统的验证方案、方法和评价都提
出了更高的要求。尤其是如何从传统的关注系统性能参数、可靠
性、耐候性及电磁兼容性(EMC)等偏客观测试项,拓展到与用
户使用的实际感受相关的考察项,需要测试团队结合更多的跨学
科技术以及更多的测试技术创新。
1.2 应对技术持续发展的挑战
车载网联系统是多技术融合应用的产物,包括高算力芯片、
操作系统、人工智能、大数据、云计算、导航定位、音视频编解码、
计算机视觉以及 4G/5G 和车载以太网等通讯技术,涉及到汽车电
子、互联网、ICT、消费电子和芯片等众多产业领域。除汽车领
域本身以外,不同的领域具有不同的设计标准和验证方法,这对
网联系统验证体系提出了更多的跨行业要求。尤其是如何既保证
符合法律法规及准入要求,又能在成本和质量方面进行控制,需
要开发及测试团队在设计和验收上制定合理的标准。
1.3 应对设计方法及理念进步的挑战
近年来,网联系统的概念和范畴在不断扩大,软件上从信息
娱乐、远程控制到互联网生态再到智慧出行和智能交通 ;硬件上
从分布式的娱乐主机、组合仪表到座舱域控再到舱泊一体甚至舱
行泊一体。此外,研发理念从以产品为中心向以用户为中心过渡,
与之对应的软件定义汽车、用户共创、SOA(以服务为中心的设
计概念)、千人千面和常用常新等设计理念被引入到网联系统开
发体系。这些均倒逼测试理念需要与时俱进,建立与之对应的全
面验证流程和标准体系。
学术 | 制造研究
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027 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
2 研究目标及思路
2.1 目标
架构设计在设计流程上处于前期阶段,是系统效用和表现的
重要基础。业内通常从 2 个维度进行该系统的设计。
首先,该系统从技术维度可分解为三纵六横的技术架构 [2]。
纵向可分为车舱平台、云平台和拓展设备,其中车载平台包括
网联系统主机、屏幕和 T-BOX(车载网联通讯终端)等车端设备;
云平台包括远程控制平台、OTA(远程升级)平台、内容和服
务平台、数字钥匙平台以及远程诊断平台等 ;拓展设备包括即
插即用的硬件生态设备,如记录仪、香氛和 K 歌设备等。横向
则可分为人机交互关键技术、系统与零部件关键技术以及基础
支撑关键技术(图 1)。
其次,该系统从系统拓扑维度可分解为“云 - 管 - 端”框架。
其中,云侧包括车厂自建云、第三方生态云及云控平台等 ;端
侧包括车内的网联系统计算平台以及车载通讯终端等,也包括
用户手持设备(如智能手机、智能手表和 NFC 卡等),同时也
涵盖 RSU 路侧设备以及智能外设等。管侧有车外无线管道和车
内有线管道,其中车外无线管道包括远距通信的蜂窝网络、中
距通信(如 LTE-V/5G-NR)以及短距通信(Wi-Fi、蓝牙、UWB
和 NFC 等);车内有线管道包括 CAN、USB、LVDS、车载以太
网甚至光纤等(图 2)。
综上所述,网联系统架构复杂,表现出功能模块多、通信链
路长、接口开放度高、技术跨域且难度大等特点。如何构建起对
应的验证测试体系是行业的当务之急。本文研究的目标为化繁为
简地建立起以产品性能和用户体验为核心的测试验证体系,并能
够横向覆盖全功能场景,纵向覆盖各专业领域。该体系表现为 :
首先,结合用户需求及研发效率,从系统设计、产品表现及用户
体验角度对系统架构特性进行抽象(表 1);其次,针对架构特性
和技术特点制定对应的测试策略。
2.2 网联系统的架构抽象
2.2.1 系统设计角度的架构特征抽象
(1)可靠性 :可靠性是网联系统的基础。系统在功能方面,
设计与实现需保持一致性,系统能够按照用户需求和既定功能进行
图 1 网联系统的三纵六横技术架构 正确的操作、响应和处理 ;在时间方面,任务不出现延迟或超时的
图 2 网联系统的云 - 管 - 端拓扑架构
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028 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
情况;在数据方面,能正确存储、传输和处理,保证其准确和完整。
(2)稳定性 :整车的电磁环境苛刻,用户使用场景多样,
且涉及与手机、智能外设及通讯基站等设备的连接,因此要求
系统在不同工况下能持续可用,功能上不能出现卡死、黑屏或
中断等严重问题 ;性能上运行保持较好表现,不出现性能下降
的情况。
(3)兼容性:网联系统对内需保证不同硬件平台、底层软件、
操作系统及第三方软件有良好的互通性和互操作性 ;对外需与扬
声器、MIC 和屏幕等车载外设及各品牌型号的手机、智能外设甚
至网络环境等保持良好的交互和通讯。
(4)移植及复用性 :为保证系统持续迭代及平台化的规模应
用,跨车型、跨整车配置及跨硬件平台的移植及复用能力对于网
联系统至关重要,故架构设计上需考虑模块化的设计、标准化的
接口、代码重用性及技术路线的标准化。
(5)配置灵活性:在软件定义汽车及 SOA 设计理念的指导下,
网联系统应具备一定的灵活性。在研发层面,应能快速兼容不同
硬件、配置以及车型差异 ;在生产阶段,应能适应不同产线工具
及标定场地的差异 ;在用户层面,应能通过软件的配置和参数标
定来满足用户个性化需求,同时也能通过开放平台和用户共创工
具,来支持个性化的场景。
(6)拓展便利性 :网联应用和服务丰富度是网联系统重要特
征 [3]。目前业内通常以 OTA 升级 [4]、应用商店或小程序商店等方
式进行功能和服务的更新和拓展。网联系统应能简单、快速以及
低风险地进行拓展,且过程中应易于集成、部署、升级和监控。
2.2.2 产品视角的架构特征抽象
安全合规性 :网联产品应按产品定义和销售区域要求,满
足相关的安全标准和法规,包括相关上位法(各国家地区法律)、
工业和信息化部、国家市场监督管理总局、全国汽车标准化技术
委员会(简称汽车标委会,NTCAS)、国际标准化组织(ISO)、
美国汽车工程学会(SAE)及联合国欧洲经济委员会(UNECE)
等关于数据安全、功能安全、信息安全、设计验证以及 OTA 升级
的相关要求。
智能性 :网联系统的智能化具体表现在交互的智能化及网联
生态泛化。在交互智能方面,网联系统应能更好地感知人类的需
求和行为,根据用户的需求和偏好自适应,让用户享受到更个性
化的服务。网联生态泛化方面,结合车型定位,系统应具备更多
合适的场景化功能,系统可不断升级和扩展,并能更好地与各类
服务及设备进行连接和协同。
2.2.3 用户体验角度的架构特征抽象
(1)高效性 :网联系统承担着人车交互的媒介。人与系统间
信息传递和反馈的效率至关重要,在操作上应具有足够高的绩效,
包括支持交互的程度、操作速度和准确度等。整体设计上应让用
户更易感知、学习成本足够低,交互逻辑易于理解。
(2)愉悦性 :用户在使用过程中的情绪感受也非常重要。网
联系统应该能从感官层面和心理层面给用户提供足够的舒适性和
满意度。用户对于系统信任与否、是否具有趣味性和认同感是提
升舒适性的重要指标。用户的满意度也考验着系统在功能和操作
方面满足用户预期的能力。
2.3 基于架构特性的验证方法
针对以上架构特性,设计对应的测试手段和方法并进行体系
化验证(表 2)。
表 1 网联系统架构特性表
架构特性 特性内涵
系统
设计
可靠性 特定条件下执行的准确性和一致性
稳定性 在长时间以及多种工况运行期间的稳定性和可靠性
兼容性 与其他系统和设备的适配及互操作能力
移植及复用性 在不同平台和环境下的可移植能力
配置灵活性 根据需求进行配置和定制的能力
拓展便利性 不影响可靠和稳定性基础上增加新功能或服务的能力
产品
视角
安全合规性 符合安全标准和法律法规
智能性 在人机交互以及生态丰富性方面的智能表现
用户
体验
高效性 在交互和执行效率方面的高效性
愉悦性 用户感到愉悦和舒适,提高用户体验
架构特性 验证内容
系统
设计
可靠性 功能、时效和数据
稳定性 连续工作能力、性能和容错能力
兼容性 向下兼容性、向上兼容性以及数据与功能互通性
移植及复用性 模块化设计、接口标准化、代码重用性和技术标准化
配置灵活性 可配置性、生产环境适应性及开放平台能力
拓展便利性 拓展性、便利性
产品
视角
安全合规性 法律法规、标委会、ISO、SAE和UNECE
智能性 交互准确率、响应速度、交互自然度、个性化程度、界
面易用性和自适应性和可扩展性
用户
体验
高效性 交互效率、学习成本
愉悦性 用户情绪感受、用户满意度
表 2 基于架构设计的验证内容
3 基于架构特性的验证体系详述
3.1 可靠性验证
3.1.1 测试方法
(1)单元测试 :针对车载网联系统中的每个模块进行测试,
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029 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
验证其功能是否与需求保持一致,能够正确地进行操作和处理。
(2)系统测试 :通过台架、HIL 及实车动静态来验证系统的
功能与需求的一致性,且能在规定时间内完成任务,不出现延迟
或超时。
(3)整车路试 :路试搭载可结合各车厂现有整车及零部件的
测试要求,进行包括多种路面、温度及里程等方面的测试,以综
合考察系统性能表现和耐久表现。
3.1.2 测试指标
(1)功能 :反映系统功能完成度、BUG 率以及问题等级等,
考察功能的设计符合性。
(2)时效 :反映系统冷启动、休眠唤醒、界面切换、应用加
载以及操作控制等方面的响应速度。
(3)数据 :反映数据准确性、处理效率及不同网络环境和工
况下的表现等。
3.2 稳定性验证
3.2.1 测试方法
(1)压力测试 :在高强度、高并发或特定场景下对系统进行
测试,可通过自动化设备进行。如利用 Monkey 测试等来验证系
统在连续、不同工况下的可用性。
(2)负载测试 :对系统进行大负载测试,包括连接手机、外
设和应用全开等场景下测试,验证系统在不同负载下的稳定性。
(3)容错测试 :在系统中模拟用户误操作来人为制造故障,
包括快速连续操作、非正常应用切换等。同时,也测试系统在各
种异常情况下的稳定性,如严苛 EMC 环境、网络中断、蓄电池
欠压或通讯线束故障等。
3.2.2 测试指标
(1)连续性 :反映系统在不同工况下的连续工作时间和持续
可用能力。
(2)性能 :反映系统在不同负载和工况下的性能表现。
(3)容错:反映系统在出现故障或错误的情况下自动恢复能力。
3.3 兼容性验证
3.3.1 测试方法
(1)单元测试 :对系统中的每个模块进行测试,验证各模块
的兼容性,包括输入、输出和边界条件等。
(2)集成测试 :验证模块之间的兼容性,包括数据传输和功
能调用的正确性。
(3)系统测试:验证系统的兼容性,覆盖整个系统的所有功能,
并需考虑变量的覆盖性,如硬件芯片不同的架构和指令集、操作
系统不同的版本、手机不同品牌或同品牌不同的型号以及通讯协
议的不同版本等。
3.3.2 测试指标
(1)向下兼容性 :反映系统是否能与不同硬件平台、底层软
件及相关的驱动程序进行兼容,包括不同的接口和协议等。
(2)向上兼容性 :反映系统与不同的操作系统、应用软
件及服务的兼容性,也包括不同的编程语言、编译器及开发环
境等。
(3)数据和功能互通性 :反映系统与外部设备的兼容性,保
证数据和功能的互通性和互操作性。
3.4 移植及复用性验证
3.4.1 测试方法
(1)单元测试 :对各模块进行边界测试和异常测试,验证系
统的容错能力和鲁棒性。
(2)集成测试 :验证模块之间的接口是否清晰明确,是否能
够方便地进行组合和拆分。
(3)系统测试 :测试系统能够在不同的车型、整车配置及硬
件平台之间进行移植和复用。
3.4.2 测试指标
(1)模块化设计 :反映系统模块化设计程度,验证系统各模
块的可重用性、可移植性、模块间接口的清晰性以及组合和拆分
的便利性。
(2)接口标准化 :反映接口和协议的标准化程度,重点关注
接口的调用方式、函数命名和参数设计等方面。
(3)代码重用性 :反映代码在不同产品、环境中移植和复
用程度。
(4)技术标准化 :反映系统采用技术的通用性,以规避不可
控的风险,减少试错成本。
3.5 配置灵活性验证
3.5.1 测试方法
(1)可配置性测试 :针对操作系统、应用程序、外设及各平
台的可配置范围和便利性测试。
(2)生产环境适应性测试 :测试系统在不同的产线工具和标
定场地下的适应性。
(3)开放平台测试 :测试系统在开放平台和用户共创工具上
的便利性。
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030 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
3. 5.2 测试指标
(1)可配置性 :验证系统可配置的内容、程度及方法,包括
配置的便利性和自适应性等。
(2)生产环境适应性 :验证系统在不同的产线工具和标定场
地下的适应性,确保不同生产环境中系统可正常上线及出厂。
(3)开放平台能力 :针对开发者关注开发社区、工具、环境
和版本发布等,包括 API、SDK 及插件的兼容性和扩展性等指标;
针对用户关注交互接口、界面及响应速度等。
3.6 拓展便利性验证
3.6.1 测试方法
(1)模块扩展测试 :通过添加新的功能模块、接口等方式,对系
统的拓展能力进行测试。该测试方法可以验证系统的拓展性和灵活性。
(2)接口扩展测试 :通过扩展接口,对系统拓展能力进行测
试,包括其兼容性和扩展性。
3. 6.2 测试指标
(1)拓展性 :反映系统的拓展能力,包括模块类型、功能数
量和接口类型等。
(2)便利性:反映系统拓展便利性,包括拓展方式、复杂度、
工具和环境等。
3.7 安全合规性验证
网联系统的安全合规性验证是为了确保系统符合相关的安全
标准和法规,表 3 所示标准和规范已针对设计和验证方法等做了
相关规定。各企业可根据自身产品定义,制定对应的合规策略。
3.8 智能性验证
3.8.1 测试方法
(1)交互智能性测试 :测试系统在人机交互上的表现,如语
音、手势和触控等交互方式,尤其是交互的准确性、个性化、界
面的自适应性及多摸态协同等方面。
(2)网联生态泛化测试 :测试系统在功能多样性、拓展性、
开放兼容及连接服务方面的表现。
3.8.2 测试指标
(1)交互准确率 :系统在人机交互过程中的准确率,包括语
音识别准确率、手势识别准确率和触控准确率等。
(2)响应速度 :系统在接收到用户操作后的响应速度,包括
界面刷新时间、指令执行时间等。
(3) 交互自然度 :系统在人机交互过程中的自然度,包括语
音交互自然度、手势交互自然度和界面布局自然度等。
(4)个性化程度 :系统在人机交互过程中的个性化程度,包
括用户偏好、历史记录和推荐等。
(5)界面易用性和自适应性:系统界面的易用性和自适应性,
包括界面布局、字体大小和颜色搭配等。
(6)可扩展性 :系统的可扩展性,包括是否支持应用、服务
及硬件扩展等。
3.9 高效性验证
3.9.1 测试方法
(1)系统评测 :采用专家评测与小白用户体验结合的方式开
展,可采用专业设备记录用户的操作过程,包括操作时间、视线
停留时间和错误率等。
(2)问卷调查 :通过问卷调查等方式,了解用户对系统的使
用体验和学习成本的评价,以评估系统的易用性和易学性。
3.9.2 测试指标
(1)交互效率 :测试系统在不同场景下的交互效率,包括信
息传输和反馈速度、操作准确度、错误率、平均响应时间和交互
成功率等。
(2)学习成本 :测试系统的易用性和易学性,包括用户对系
(下转第 35 页)
领域/
机构 NTCAS ISO UNECE SAE
功能
安全 GB/T 34590-2022《道路车辆 功能安全》 ISO 26262《道路车辆 功能安全》
ISO21448《预期功能安全(SOTIF)》
R157《自动车
道保持系统》
信息
安全
GB/T 40861—2021《汽车信息安全通用技术要求》
GB/T 40857—2021《汽车网关信息安全技术要求及试验方法》
ISO21434《道路车辆 汽车网络安
全工程》
R155《信息
安全》
J3061《信息物理融合
系统⽹络安全指南》
设计
验证
GB/T 40856—2021《车载信息交互系统信息安全技术要求及试验方法》
GB/T40855—2021《电动汽车远程服务与管理系统信息安全技术要求及试验方法》
GB/T 41391—2022《信息安全技术 移动互联网应用程序(App)收集个人信息基本要求》
《智能网联汽车 车载操作系统技术要求及试验方法》(GB/T,公示期)
OTA 《汽车软件升级 通用技术要求》(GB/T,审查期) ISO24089 《道路车辆 软件升级工
程(OTA)》
R156《软件
升级》
表 3 网联系统安全性相关规范一览表
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031 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州 545007)
蒋华梁、覃祥、姜宏霞、陈文
摘要 :本文针对后驱纯电动轻型商用车驱动系统参数匹配方法完整性,以及中国轻型商用车行驶工况(CLTC-C)下续驶里程短的问题,建立了较
完备的驱动系统参数匹配方法和续航里程提升的数学模型。同时该研究基于 AMEsim 整车动力经济性仿真模型,对整车动力经济性进行了仿真,
仿真结果满足整车性能指标要求。经过参数敏感性分析,得到了各因素对续航提升的影响百分比,形成了整车项目续航里程提升开发清单。实际
项目续航提升清单梳理匹配后,CLTC-C 工况下仿真续航里程提升 6.6%,为整车厂续航提升及管控工作提供一种可靠的理论和方法。
关键词 :后驱纯电动 ;轻型商用车 ;参数匹配 ;敏感性分析 ;续航提升 ;AMEsim
中图分类号 :U462.3 文献标识码 :A
后驱纯电动轻型商用车驱动系统参数匹配
及续航里程提升仿真研究
0 引言
在我国汽车市场,商用车保有量约占汽车保有量的 12%,
但商用车辆排放中的 NO 和 PM 污染物排放量分担率高达 80%,
温室气体排放量占道路交通总排放量的 77%。因此,商用车是
汽车产业减污降碳的关键之一 [1]。为了响应国家节能减排的政策
需要,GB 20997《轻型商用车辆燃料消耗量限值》第四阶段限值
标准对 N1 类轻型商用汽油车油耗限值进一步加严 10% ~ 15%,
轻型商用车的平均油耗标准预计也会在 2026 年 1 月 1 日考核。
基于轻型商用汽油车第四阶段限值和企业平均油耗考核要求,开
发纯电动轻型商用车势在必行。
当前我国电动商用车发展仍面临续驶里程短的问题,而驱动
系统参数的匹配是影响续航里程的关键因素。为研究纯电动轻型
商用车续驶里程的提升和驱动系统参数匹配方法,相关学者做了
较多研究。续驶里程提升方面,彭鹏峰等提出了以提高电机效率
的 3 挡传动系统参数匹配方法提高电机的能量利用率,新欧洲标
准行驶循环工况(NEDC)下续驶里程提升了 14.1%[2] ;王永鼎等
提出了汽车前后轴制动力分配策略,制定能量回收策略,NEDC
工况下总能量回收率提升 1.97% [3]。驱动系统参数匹配方面,施
佳能等根据某款纯电动商用车经济性与动力性的要求,进行了动
力参数匹配 [4] ;孙国庆等基于某型纯电动商用车总体设计指标,
采用理论公式计算初步选定了动力系统参数 [5]。
但以上的参数匹配完整性不够,续航提升针对 NEDC 工况,
且续航提升方法较单一,续航管控时无法为全面挖掘整车续航潜
力提供指导。本文以后驱纯电动轻型商用车为研究对象,解析其
驱动系统参数匹配理论,并基于 AMEsim 进行整车动力经济性仿
真,根据匹配理论部分找出 CLTC-C 工况下与续航相关的因素,
进行参数敏感性分析。
1 驱动系统性能参数匹配理论
后驱纯电动轻型商用车动力系统包括电机控制器、驱动电
机、主减速器三合一、动力电池、高压配电盒、车载充电器 OBC
与直流变换器 DCDC、低压蓄电池、低压负载以及慢充系统等,
OBC 和 DCDC 集成于高压配电盒(图 1)。高压电池输出电能,
通过电机控制器驱动电机运转,将电能转换成机械能。驱动电机
输出扭矩经过主减速器减速增扭后,驱动车辆行驶。
图 1 后驱纯电动轻型商用车驱动系统结构示意图
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032 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
(5)
式中:Vslope4 为 4% 坡 度 爬 坡 车 速 的 数 值, 按 国 标 GB/T
28382—2012 规定车速为 60 km/h ;αslope4 为坡度值 4%。
12% 坡度一定车速电机峰值功率为 :
(6)
式中 :Vslope12 为 12% 坡度爬坡车速,按国标 GB/T 28382—
2012 规定车速为 30 km/h ;αslope12 为坡度值 12%。
最大爬坡度需求电机峰值功率为 :
(7)
式中 :Vmaxslope 为最大爬坡度爬坡车速的数值,单位 km/h ;
α 为最大爬坡度,应不低于国标 GB/T 28382—2012 规定的最小
20% 坡度值。
整车跟随 CLTC 工况第i 点的电机功率为 :
(8)
式中 :Vi 为 CLTC 工况第i 点车速的数值,单位 km/h ;V(i-1)
为 CLTC 工况第(i-1)点车速的数值,单位 km/h。
电机的额定功率根据最高车速确定,为 :
Pr≥P2 (9)
根据电机最大功率、额定功率及供应商提供的电机样件参数,
选择电机最大转速nmax 和最大扭矩Tmax,并根据速比选择进行适
应性调整。
1.2 传动系统速比匹配
轻型商用车一般采用单级减速器,在传动比的匹配过程中,
1.1 驱动电机系统参数匹配
纯电动轻型商用车按满载考核整车动力性指标,驱动电机
的峰值功率需要满足满载条件下最高车速、加速和爬坡的功率需
求 [6]。爬坡功率需求包括满足国标 GB/T 28382—2012《纯电动
乘用车 技术条件》维持满载爬坡车速的功率需求,以及车辆满载
最大爬坡度目标车速的功率需求。加速功率需求包括满足 CLTC
工况下,整车按测试质量加载跟随车速曲线的功率需求和初始车
速到终止车速的加速功率需求。即驱动电机的峰值功率为 :
Pm ≥ max[P1,P2,P3,P4,P5,P6,max(P7i)] (1)
式中 :Pm 为驱动电机峰值功率的数值,单位 kW ;P1 为最高
车速电机峰值功率丰的数值,单位 kW ;P2 为 30 min 最高车速电
机峰值功率的数值,单位 kW ;P3 为从初始速度加速到终止车速
加速功率需求的数值,单位 kW ;P4 为 4% 坡度一定车速电机峰
值功率的数值,单位 kW ;P5 为 12% 坡度一定车速电机峰值峰值
功率的数值,单位 kW ;P6 为最大爬坡度对应电机峰值功率的数
值,单位 kW ;P7i 为整车跟随 CLTC 工况第i 点电机功率的数值,
单位 kW。
最高车速电机峰值功率为 :
式中 :MGVM 为整车满载质量的数值,单位 kg ;Vmax 为最高
车速的数值,单位 km/h ;A 为迎风面积的数值,单位 m2 ;Cd 为
风阻系数的数值 ;g 为重力加速度的数值,取 9.8 km/s2 ;f 为滚
阻系数的数值,按 SAEJ-2452 测试标准测试获得 ;ηt 为传动系统
效率。
30 min 最高车速电机峰值功率为 :
式中 :V30min 为 30 min 最高车速的数值,单位 km/h。满
足加速时间要求的电机峰值功率为P3 :
式中 :t 为车速 U 1 加速到 U 2 加速时间的数值,单位 s ;
V 为车速的数值,单位 km/h ;n m 为电机转速的数值,单位
r/min ;r 为轮胎滚动半径的数值,单位 m ;δ 为旋转质量换
算系数的数值。
4% 坡度一定车速电机峰值功率为 :
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033 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
主减速比需要满足最大爬坡度要求的最小传动比。同时,主减速
比不大于满足最高车速需求的最大速比和不大于根据摩擦力极限
确定的最大传动比,即主减速比为 :
imin ≤i ≤imax (10)
式中 :imin 为满足最大爬坡度对应的最小传动比 ;imax 为满足
最高车速对应的最大传动比。
满足最大爬坡度对应的最小传动比为 :
满足最高车速对应的最大传动比为 :
1.3 动力蓄电池系统性能参数匹配
动力电池的匹配按输入的续驶里程目标和循环的能量需求进
行计算,CLTC-C 工况动力电池放电正功为 :
式中 :ηm 为电机电控系统效率。
CLTC-C 工况动力电池放电负功为 :
CLTC-C 工况循环电池电耗功为 :
式中 :ηc 为制动能量回收比例目标 ;Pd 为低压功耗的数值,
kW · h ;ηdcdc 为 DCDC 工作效率 ;ηbatt 为电池充电效率。
满足续驶里程目标的动力电池电量需求为 :
式中 :CBatt 为电池容量的数值,单位 kW · h ;Rtarget 为纯电
续驶里程目标的数值,单位 km ;Battdis 为动力电池的放电深度 ;
SCLTC 为 CLTC-C 工况里程的数值,取 16.43 km。
2 驱动系统匹配结果分析
驱动系统参数匹配所需的纯电动轻型商用车的整车主要参数
输入如表 1 所示。
参照公式(1)~公式(16),代入表 1 中所列整车参数,最
终选定的驱动系统性能参数匹配理论匹配的结果(表 2)。
项目 主要参数
整备质量/kg 1 320
满载质量/kg 2 270
风阻系数×迎风面积/m2 0.47×2.67
传动效率 0.95%
轮胎滚动半径/m 0.298
滚阻系数 7.5‰
表 1 整车主要参数输入表
表 2 驱动系统性能参数匹配结果
分类 项目 匹配值
驱动电机
峰值功率/kW 55
峰值扭矩/N·m 210
最大转速/(r/min) 8 500
电池 电池容量/kW·h 33.00
主减 速比 9.4
3 整车动力经济性仿真分析
为进一步对整车动力经济性仿真,本文中采用基于 AMEsim
软件建立纯电动轻型商用车整车动力经济性仿真分析模型,模型
包括驾驶员模块、整车模块、控制器模块、电机模块、电池模块、
低压附件损失模块、外部环境模块、DCDC 模块和传动模块,如
图 2 所示。其中控制器模型包含能量回收策略,能量回收策略为
电机用于制动车辆并使电池回收,如果电机不能提供所需的扭矩,
控制器使用车辆机械制动器来完成制动。
将表 1 整车参数和表 2 匹配的驱动系统性能参数代入整车动
力经济性仿真模型,仿真结果主要包括加速时间、爬坡度及纯电
续航里程结果,仿真结果满足整车性能目标要求。说明驱动系统
性能参数匹配理论得到正确验证,可用此模型进行整车动力经济
性的仿真及续驶里程的敏感性分析和优化。动力经济性仿真结果
见表 3 所示。
4 续驶里程影响因素敏感性仿真分析
由式(16)可知,最终的续航里程的数学模型为 :
由式(17)可知,影响续驶里程的因素为:最高车速、测试质量、
风阻、轮胎滚阻、驱动电机效率、能量回收率、低压附件功耗损失、
DCDC 转换效率和电池充电效率。速比影响电机在 CLTC-C 工况
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图 2 整车动力经济性仿真模型
下运行点,间接影响了驱动电机的效率,故驱动电机的效率不仅
包括电机本体的效率,电机电控效率的效率,还包括电机不同速
比下的工况效率。为分析各个因素对续驶里程的影响,本文按表
4 设置了仿真分析矩阵,将表 1 和表 2 输入到整车动力经济性仿
真模型中,利用 AMEsim 的批处理仿真功能进行仿真。仿真时需
保持单一变量输入,其他参数保持不变,仿真续航结果变化平均
比例如表 4 所示。续航变化平均比例是负值,说明该因素按仿真
输入列表变化时续航结果是减少的。
根据上述敏感性分析结果表,形成项目可执行清单,输入
项目开发中,将此形成可执行清单。可执行清单中,测试质量降
低 50 kg,风阻系数减少 0.1,滚阻系数降低 5.0‰,电机效率平
均提升 1%,能量回收率提升 10%,低压功耗降低 0.020 kW · h,
最高车速、DCDC 效率和电池充电效率以及主减速比保持不变,
输入到整车动力经济性仿真模型中,CLTC-C 工况下续航里程提
升 6.6%。
表 3 整车动力经济性仿真分析结果汇总表 表 4 仿真续航变化平均比例结果汇总表
项目 仿真 性能目标
0~50 km/h加速时间/s 7.8 8.2
50~80 km/h加速时间/s 8.5 9.0
最大爬坡度 22% >20%
纯电续航里程/km 231 225
序号 因素 仿真输入列表 续航变化平均比例
1 最高车速/(km/h) [80,85,90] -2.0%
2 测试质量/kg [1 498,1 548,1 598] -1.0%
3 风阻系数 [0.45,0.46,0.47] -1.0%
4 轮胎滚阻‰ [7.0,7.5,8.0] -2.0%
5 电机平均效率 [0.90,0.91,0.92] 1.3%
6 能量回收率 [0.85,0.90,0.95] 1.0%
7 低压损失功/kW [0.08,0.09,0.10] -0.3%
8 DCDC效率 [0.94,0.96,0.98] 0.1%
9 电池充电效率 [0.94,0.96,0.98] 1%
10 主减速比 [9.00,9.40,9.87] -0.4%
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035 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
【参考文献】
作者简介 :
蒋华梁,硕士,工程师,研究方向为整车动力经济性集成。
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[3] 王永鼎 , 裴开雅 . 纯电动汽车制动能量回收策略优化研究 [J]. 机械科学
与技术 ,2022,41(9):1436-1441.
[4] 施佳能 , 韦尚军 , 丘云燕 , 等 . 基于 CRUISE 的纯电动商用车动力参数匹
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[5] 孙国庆 , 叶硼林 , 余翔宇 , 等 . 纯电动商用车动力系统选型及其基于
Cruise 的动力性经济性仿真 [J]. 汽车实用技术 ,2020(05):11-14+22.
[6] 余志生 . 汽车理论 [M]. 北京 : 机械工业出版社 ,2018.
5 结束语
本研究为解决轻型商用车驱动系统参数匹配方法不够系统的
问题以及满足续航里程提升的需求,建立了对应的数学模型和整
车仿真模型,进行了多个参数单一变量的敏感性分析,结论如下。
(1)对后驱纯电动商用车驱动系统性能参数进行了详细的理
论分析,建立了续航提升的数学模型,按驱动系统性能参数理论
匹配结果进行了整车动力经济性仿真,模型仿真结果满足动力经
济性目标值。
(2)按驱动系统性能参数匹配理论找出了影响续驶里程的影
响因素,并进行了敏感性仿真分析。分析得到了整车最高车速、
测试质量、风阻、滚阻及电机效率、能量回收率、低压附件功耗
损失、DCDC 转换效率、电池充电效率以及速比变化对续驶里程
影响的具体比例,形成了项目可执行清单。根据项目实际开发匹
配,CLTC-C 工况下整车续航里程仿真提升 6.6%。
(3)驱动系统性能参数匹配理论和敏感性分析的结果为整车
厂提升续驶里程提供了理论指导和项目开发具体工作清单,对整
车厂纯电动汽车续驶里程提升工作具有一定的参考价值。
后续将进一步开展整车滑阻测试、动力性测试和实车测试单
一变量对续航里程的影响结果及续航里程的能量流测试,完善仿
真模型层级,综合优化提升实车续航里程。
【参考文献】
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[5] 吕钊凤 . 李克强教授 :中国智能网联汽车产业化的五大挑战及八条建议
[J]. 智能网联汽车 ,2019(04):16-20.
作者简介 :
姜洪亮,硕士,高级工程师,研究方向为智能网联汽车架构、智能座舱技术、
车载通信技术、车载计算平台技术及云控基础平台等。
(上接第 30 页)
统操作的理解和学习成本等。指标包括用户学习时间、学习曲线
和用户满意度等。
3.10 愉悦性验证
3.10.1 测试方法
(1)用户场景测试:通过模拟用户在不同场景下的使用情况,
测试用户在使用系统过程中的情绪感受和满意度,包括测量用户
的心率、皮肤电反应和呼吸频率等生理指标,评估用户在使用系
统过程中的情绪感受。
(2)用户调查 :通过用户调查、用户访谈等方式,了解用户
对系统的使用体验和情感感受,了解用户的满意度及对系统的推
荐度、使用体验和改进建议等。
3.10.2 测试指标
(1)用户情绪感受:测试用户在使用系统过程中的情绪感受,
包括用户的信任感、趣味性和认同感等。指标包括用户满意度、
信任度和认同感等。
(2)用户满意度 :测试用户对系统的满意度,包括系统的功
能、操作和界面设计等方面。指标包括用户满意度、用户体验度
和用户推荐度等。
4 结束语
目前,汽车的网联化和智能化已进入快速发展和产品竞争深
水区 [5],优秀的架构设计及其高效的验证体系已成为各主机厂的
基础能力。本文通过建立网联系统的架构设计原则,提练关键特
性,建立了覆盖系统设计、产品视角和用户体验的全面验证体系,
期望能给相关机构或单位提供参考。
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(东风柳州汽车有限公司,柳州 545005)
(柳州赛克科技发展有限公司,柳州 545005)
缪海遒、李刚、黄秋庆、罗慧琪、王佐振
摘要 :随着数字科技的快速发展,数字化推动社会进入全联接的信息时代和大数据时代。某公司主要从事变速器的研发和制造,但没有整体的数
字化质量全生命管理系统,各区域的质量管理系统处于分散管理状态。区域之间数据没有实现串联共享,数据查询时间耗时久并存在数据丢失问题,
不利于全面质量管理。为了全面提升变速器的质量稳定性与可靠性,实现对产品全生命周期的数据治理,该公司决定建立变速器全生命制造数字
化质量管理系统。
关键词 :数字化 ;质量 ;变速器 ;全生命周期管理
中图分类号 :TP315 文献标识码 :A
建立变速器全生命制造数字化质量管理系统
0 引言
某公司在进行变速器售后问题分析时,需要查询变速器制造
过程的整个全生命周期数据,通过对比各个制造环节的产品数据
来识别差异,找到问题的根本原因并进行解决。由于每个区域的
数据独立且不互通,各子零件与变速器零件号绑定关系复杂,不
能直接使用变速器零件号查询各区域从来料、产线制造到售后全
生命周期数据,需要通过各区域的系统单独进行数据转换与查询。
查询一个变速器的全生命周期所有数据需要 2 ~ 3 天,严重影响
变速器问题分析解决的效率,进而影响变速器质量管控。
经过多区域人员全面梳理与分析,项目团队发现,若实现变
速器制造过程的全生命周期质量状态的管理,就必须先打通变速
器零件来料、变速器产线制造及变速器售后管理这 3 块业务的数
据流。此时可以建立一个数字化系统抓取变速器零件来料、变速
器产线制造及变速器售后管理的数据库 [1],并进行统一接口管理。
可直接用变速器零件号为纽带,将 3 个系统的数据打通,最终实
现变速器的全生命周期管理 [2]。
2 变速器全生命制造管理各子系统的建立
2.1 变速器外购件管理系统的建立
变速器是汽车传动系统的核心组成部分,需要具备传动效率、
换挡舒适性、可靠性和适应性等,因此要求变速器各零部件几何
尺寸高精度,油液保持清洁,否则会导致变速器功能失效。由此
可知,变速器来料重点需要管控零件的几何尺寸和清洁度。为了
达到快速查询响应并保存外购件来料尺寸和清洁度数据统一管
理,该公司建立了外购件测量数据录入系统 [3]。外购件零件尺寸
和清洁度报告由检测员上传到外购件质量管理系统(图 1),形成
庞大的数据湖,保证变速器外购件管理系统数据库的实时更新。
变速器外购件数据入库后,相对应的物料将会进入车间进
行变速器装配。为了方便从数据湖中检索到装配的变速器所对应
的外购件质量信息,需要利用外购件物料批次的检测时间与装配
时间进行对应,保证变速器数据的准确检索。因此项目团队利用
SQL 语言查询某一个变速器编号,以获取该变速器的下线时间,
再利用查询到的时间回溯到该变速器的外购件录入到系统中的测
量数据,并建立统一的数据库接口标准,按精确追溯与批次追溯
定义数据索引目录 [4]。这样就能实现外购件测量数据与变速器成
品相对应,以此来达到快速查询和响应问题。
2.2 变速器制造过程管理系统的建立
变速器制造过程管理的关键在于,整机在装配时的各工位质
量状态及产线过程能力是否受控。各工位的产线质量状态监控能保
证变速器在整个制造过程中没有错漏装及其他变异,保证变速器一
次下线合格。制造过程中的产线过程能力能够提前预警各关键制造
参数变异,提升变速器关键参数稳定性,保证产线质量一致性。
目前,变速器在产线各工位的质量状态是由 QCA 质量追溯系
统实时监控,在各关键岗位设立质量门及质检门,防止缺陷零件的
逃逸 [5]。产线各关键尺寸的过程能力管理则由 QDAS 质量分析系统
进行数据的收集分析,并且监控关键尺寸的过程能力指数。为了保
证变速器制造过程中系统数据采集的方便性,变速器制造过程管理
系统可以通过整合现有的质量追溯及质量分析 2 大系统的数据,并
进行统一管理。但这 2 大系统中的数据是由不同的机器进行实时抓
取,唯一的共同点是变速器的零件号,因此整合这 2 大系统需要先
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037 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
图 1 外购件质量管理系统
从质量追溯系统数据库中查询出中变速器制造过程中的子零件号,
再通过子零件号来绑定质量分析系统中的数据。把 2 个系统的数据
输入制造过程管理系统,使产线数据能实时更新(图 2)。
2.3 变速器售后管理系统的建立
变速器售后管理主要是车辆保养数据及市场三包维修的数
据。通过保养数据可以分析不同用车环境下变速器工况,以及不
同地区和环境条件下变速器的磨损情况,进而根据不同用车环境
优化变速器工作逻辑,提升各类环境下的变速器适用性。通过市
场三包维修数据可以分析变速器的耐久性,并对产线制造工艺参
数进行综合分析及改进。可同步结合外购件测量数据及变速器制
造过程产线数据进行综合分析,提前辨识并预防重复相似的售后
问题,保证产品可靠性 [6]。
由于售后的车辆保养数据及市场三包维修数据与车辆 VIN 码
对应,而变速器外购件管理系统和变速器制造过程管理系统的数
据均用变速器编号对应,因此在建立变速器售后管理系统时,需
要先将车辆 VIN 码与变速器编号进行匹配,然后将售后的车辆保
养数据及市场三包维修数据进行整合并统一接口。系统数据按车
型、变速器号、制造月、行驶里程、维修保养时间以及故障模式
等进行统一接口采集,再结合时间、多选和搜索等控件,增加针
对车型、维修时间以及故障问题等的筛选功能 [7]。通过整合后的
变速器售后管理系统,可以横向、纵向对比车辆的售后维修情况,
快速识别故障点并展开专题分析,提高问题改进效率,减少用户
抱怨。建立后的变速器售后管理系统界面如图 3 所示。
3 变速器全生命制造数字化质量管理系统的建立
由于 3 个子系统各自的管理框架存在差异性,且由不同的软
图 2 制造过程管理系统
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038 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
件组成,容易形成数据孤岛,无法实现数
据的互传和共享。因此该公司的变速器全
生命制造数字化质量管理系统以同一个数
据库为基础形成数据湖,基于外购件、制
造过程和售后管理 3 个数据主题,将 3 个
子系统的数据汇聚到一起,并对数据进行
重新组织和联接,为业务的可视化、分析
和决策提供数据服务。
例如,外购件监控系统中的抽检数据及
异常趋势,可通过数据湖传递至制造过程系
统中,让产线及时预警,重点关注对应工位
质量表现 ;而制造过程系统识别出来的过程
能力异常项,也可同样反哺至外购件抽检计
划的优化中,实现检测资源的最优化。而售
后管理系统中,售后质量问题的闭环有效性
管理信息,也可同步反馈至制造过程中,以
便在过程监控中进行措施落实的有效性检查
核对。子系统数据的汇聚实现了系统间的互
联互通、信息共享(图 4)。
将 3 个子系统的数据进行入湖集成后,
建立成变速器全生命制造周期管理系统。 图 4 变速器全生命制造管理系统界面
图 3 变速器售后管理系统界面
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039 AUTO DRIVING & SERVICE 2023 . 07
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该管理系统既可以整体运行,也可以分模块运行。
(1)当分析变速器全生命周期数据时,输入变速器产品的零
件号就可以查询到整个变速器的全生命周期质量状态,包括子零
件来料质量状态、变速器制造过程质量状态及售后用户使用产品
状态。
(2)如发现售后用户使用产品状态有异常,可以通过全生命
制造系统进行相应追溯分析,找出异常点并加以改进。
(3)当各模块使用者需要调用子模块数据时,也可以通过变
速器全生命制造管理系统的子系统进行数据调用与分析,持续改
进变速器各环节的质量表现。
变速器全生命制造系统建立后,各业务模块的数据会先通过
各子模块进行数据转换,按照固定的数据接口形式,统一抓取到
变速器全生命制造周期系统的数据湖,并进行数据实时更新管理。
当需要用该系统查询分析数据时,可以直接从数据湖中按照检索
规则进行调用。这就解决了数据来源不统一的问题,极大提高了
数据调用的效率,实现了变速器的全生命周期管理。
4 变速器全生命制造周期管理系统的验证
变速器全生命制造管理系统建立后,各模块业务相关人员经
过长达 6 个月的持续运用,提出优化建议 67 条并进行改进。经
过系统逻辑优化及检索算法的持续优化验证 [8],变速器从零件来
料、变速器制造过程及变速器售后全生命周期的数据查询,由原
来的平均 2 760.0 min(即 46 h)缩短至平均 1.8 min,实现变速
器制造数据快速查询。由于该系统数据整合优势,各模块业务
相关人员通过该系统提前预判变速器质量数据变异 46 次,并
制定相应的措施防止质量问题的产生,极大推进了变速器数字
化质量的管理。
通过建立变速器全生命制造周期管理系统,公司的数字化质
量管理实现从 0 到 1 的运用,并且以点带面,以该系统为纽带,
在公司内部各区域及外部供应商进行推广使用。例如,公司内部
设备管理、制造工程和机加工车间等 4 个区域,参考变速器全生
命制造周期管理系统,各自搭建各区域数字化管理平台。公司内
部累计 88 人参与数字化技能提升。在公司外部,利用变速器外
购件管理系统对供应商过程数据进行数据监控,建立供应商共享
数据库 ;同时针对趋势异常数据,通过邮件与系统联动的自动预
警功能向供应商发送预警信息,及时纠偏,引领供应商进行数字
化转型。
作者简介 :
缪海遒,本科,工程师,研究方向为汽车动力总成质量管理。
目前,该公司针对混动发动机与动力电池等正在立项开展的
新项目,在项目初期就已同步引入全生命制造周期管理系统,按
现有的数据湖标准统一管理各新项目产品实时数据。目前该公司
正在进行数字化质量从 1 到 N 的建设,最终实现公司全面数字化
质量管理。
5 结束语
本研究通过建立变速器全生命制造管理,以变速器零件编号
为纽带将外购件、制造过程和售后质量 3 系统串联起来,形成了
基于数字化质量的变速器全生命制造周期管理系统。变速器全生
命制造的数据查询大幅度缩减,极大提高了售后问题的响应速度
与解决效率,并且可以通过系统提前预判质量数据的变异,实现
变速器的全生命周期管理。
基于变速器全生命周期管理系统,某公司进行了人员培养
方式创新及工作模式优化创新持续运用。在人员培养方式创新
方面,通过自主搭建变速器全生命制造数字化质量管理系统,
公司培养了一批既懂业务也掌握数字化技能的“桥梁型人才”。
在工作模式优化创新上,从 IATF16949 体系出发,建立全流程
数字化管理规范的企业标准,优化流程文件 14 份,实现传统流
程向数字化转变的突破变革,从而拓宽质量文化推广范围,提
升全员质量意识。
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