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浅析汽车企业质量管理创新研究

发表时间：2021/9/6 来源：《中国科技信息》2021年9月下作者：刘鹏

[导读] 物联网技术是一种能够建立起物物相联、物物可管、资源统筹分配的应用技术，本文分析设计了一种基于物联网技术的车辆智能管理系统，该系统采用射频识别技术，利用GPS对车辆进行跟踪定位，对车辆进行实时监控，提高了对车辆的远程管理能力。

中国人民大学在职研究生刘鹏

摘要：物联网技术是一种能够建立起物物相联、物物可管、资源统筹分配的应用技术，本文分析设计了一种基于物联网技术的车辆智能管理系统，该系统采用射频识别技术，利用GPS对车辆进行跟踪定位，对车辆进行实时监控，提高了对车辆的远程管理能力。
关键词：物联网；云计算；车辆管理
        引言：开发汽车安全与防盗系统，是确保汽车安全和防止盗窃的一种有效措施。目前汽车防盗系统发展迅速、种类繁多，但或多或少具有一定缺陷，比如使用较多的电子式防盗装置，非常容易被外界干扰而误报；芯片式数码防盗技术能有效地抵抗外界干扰，具有较强的安全性，但是报警范围相对较小，无法完成对车辆的远程定位。本文研究的车辆智能管理系统利用物联网和云计算技术，采用射频识别系统实现对入网车辆的动静态信息全面采集，通过车载设备的地理位置实现对车辆的定位和跟踪，实现对入网车辆的全面监控，能够在入网车辆发生突发事件的时候，及时定位车辆，采取应急措施，保证车主财产和车辆运行的安全，全面提高车辆防护能力。
        1国内传统汽车制造企业面临的问题
        与其他制造业不同，汽车的生产是一整套系统工程，数以万计的细小零件需要经过多条生产线组装成整车出厂，而基于传统制造业技术，能够对整条生产线施加影响的手段却比较匮乏。同时，汽车的质量是由部件质量和整体质量两个关键指标组成，其关系着人民的生命财产安全，质量在汽车制造环节中有着极其重要的地位，而传统制造业技术，很难实现对部件质量问题的逆向追溯。因此，掌握生产自动化、质量控制体系以及安全生产的技术就掌握了汽车制造业的核心技术。国内汽车制造业，正逐步由初期MISCAD/CAM 到MRP/ERP进行转变。然而，国内汽车生产过程中信息化水平仍相对落后。例如，信息的孤岛问题普遍存在；研发、生产、测试等环节，信息的填报仍主要依赖于技师的经验和技术，往往信息化管理的引入反而增加了工作量，降低了工作效率；费时费力在生产线上收集和整理出数据，但却并不精确，造成质量隐患和安全隐患。
        2物联网技术带来汽车制造产业的变革
        基于物联网的信息技术，能够带动汽车制造的整体升级，提升生产效率和质量控制的管理。实现以自动化、智能化、现代化为基础的产业全面变革，解决当前汽车制造业面临的种种难题。
        3搭建基于物联网技术的汽车制造业智能平台
        立足汽车制造对物联网技术的重大需求，针对影响制造业发展的基础理论研究制约瓶颈，面对生产线信息保真性及时性和质量可控性等科学问题，构建以物联网的基础技术体系，发展汽车生产线与物联网紧密融合的新型体系结构，突破物联网设计和实施的关键技术，通过智能平台在行业内的拓展和应用，实现汽车制造产业的技术革新。
        3.1利用信息互联实现真正的全自动生产
        自动化生产经历了由机器代替重复的机械动作的第一次技术革新，又经历了以流水线分解负责工序的第二次革新，正在进行着由电脑控制独立设备的第三次革新。但是，这些自动化都是不完全的自动化，对于各设备间的配合仍然需要人工指挥，例如：工件信息、材料信息和相应处理方法的判断等。利用物联网使各生产设备的数据互联，便可以实现全系统数据通信，相互配合更加灵活和紧密。利用传感器和电子标识使设备能够读取零件和材料信息，避免了人工判断带来的错误和效率降低，真正实现了汽车制造企业梦寐以求的的全自动生产。
        3.2 利用数据监控建立的质量控制体系
        利用数据自动采集平台提供的标准化设备信息，经质量智能评估平台对数据进行采样分析，通过与标准数据进行比对，提出质量评估结论，并最终提供质量情况给实时监控平台。生产线的各级质量监控人员通过监控平台实时输出的报告和告警信息将能够对设备运行情况、异常情况、零件装配情况进行全面掌控，打造汽车制造行业中领先的智能质量控制体系。
        3.3形成汽车制造业设备互联的通信标准
        目前汽车制造业中的多种行业工具开发了相应的数据接口，并对不同品牌，不同应用的生产线设备构建了标准化数据结构，提供了标准化数据接口，实现生产线上各设备间用同一种语言上报，听命于同一种命令。对重型制造行业中的制造设备间数字信息构建通信标准。
        3.4构建汽车制造业智能控制与管理平台
        以物联网技术为基础，以数字技术为手段，以信息技术为导向，围绕汽车生产线构建：数据自动采集系统、生产线自动控制系统、质量智能评估系统、智能识别系统、实时监控系统和云分析系统。依托于各个智能系统构建成的智能制造体系，将实现汽车制造过程的科技革新，带动整个汽车制造产业的腾飞。
        4.系统建设目标
        本项目综合运用物联网与云计算技术实现对入网车辆的有效监控，主要由车载终端、控制中心、通信网络、位置服务系统、应急联动系统组成。车载终端实现报警信息的处理、位置信息的采集、中心指令的执行、本地控制的管理及无线通信网络的接入等功能。车载终端由车载报警、车载无线通信和车辆定位三个模块组成。控制中心实现系统联网、警情处理、设备管理及与其他应用系统互联等功能。监控中心由通信设备、显示记录设备、计算机系统及应用软件组成。

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通信网络由有线网络和无线网络组成，有线网络主要包括公安专网、互联网接入部分网络，无线网络主要实现车载设备与监控中心的信息联动，包括宽带无线网络和三大运营商提供的移动通信网络（2G、3G）组成。位置服务系统主要采用基于GPS、Wifi、基站等方式进行定位，通过车载设备上传的车辆实时运行地理信息，获取全面地车辆运行轨迹，实现车辆实时定位，向用户提供车辆全面准确的定位服务信息。主要提供定位信息查询、轨迹信息查询、位置信息发布等功能。应急联动系统是通过整合交通、汽车维修机构、救援服务机构等资源，实现资源共享和业务联动。
        4.1系统设计与实现
        系统的应用架构设计，车载终端采集车辆动静态信息，通过无线通信网络，上传至控制中心；控制中心接受位置信息进行处理，提交到位置服务系统；位置服务系统对车载终端信息进行处理，生成车辆位置信息，对外提供位置服务，进行车辆的跟踪定位；车辆发生突发事件后，车主报警，应急联动系统根据车辆位置信息和现场情况，启动预案进行处理，实现公安机关、服务机构业务联动。
        4.2 系统技术架构
        由于系统涉及到车辆运行的动静态信息实时采集，在入网车辆达到一定规模后，将会出现海量信息和业务处理，传统IT架构将无法满足系统运行要求，为保证将来系统的正常运转，采用云计算平台进行系统的架构，系统的技术架构。
        IaaS层主要实现物理资源（服务器、存储、网络）的虚拟化管理，并实现计算、存储、网絡（含安全）资源池的统一、自动化的调度控制和管理，实现资源的按需配置、弹性扩展和负载均衡，提高软硬件资源利用率，为系统建设提供统一的基础运行平台。PaaS层主要提供应用支撑和应用开发所需环境和服务，通过面向应用的部署与发布构建一个强大而稳定的服务基础架构，能够快速便捷地进行应用开发、部署、运行和管理，为构建多层、分布的应用提供一个稳定高效，安全可靠的平台。应用层主要基于PaaS进行业务系统构建，系统的主要应用包括供监控系统、位置服务系统和应急处置业务系统的业务都在这一层实现。接入层主要为不同用户提供访问系统的入口，主要提供对网络、手机、智能终端的接入支持。
        4.3 通信网络设计
        车辆智能管理系统的通信网络建设分为两类，分别是入网车辆和控制中心之间的网络建设以及控制中心和其他机构的网络建设，其中入网车辆和控制中心之间的网络为接入网，控制中心与其他机构之间的网络为骨干网。系统接入网由移动通讯网络和公安系统专网组成，移动通信网络的优点是覆盖面广，而公安专网的优点是稳定性和安全性强，能保证信息传输的准确性，同时，公安专网可以与车管所车辆系统互联，实现信息共享，能及时获取被盗车辆的相关信息。
        本系统的骨干网采用互联网，车辆信息采集子系统获取到的车辆实时信息就可以直接快速地传到互联网上，并保存在系统数据库中，车主若需要获取车辆的实时信息和历史数据时，就能通过互联网方便地进行查询。
        4.4 关键业务设计
        车载终端：车载终端最重要的部分是RFID系统，RFID系统包括射频卡、阅读器和射频天线。射频卡一般含有内置天线，主要由耦合元器件组成，用来保持与射频天线间的信息传递，阅读器的作用是用来读取射频卡的信息，而射频天线则负责传递射频信号。其工作原理是：首先由阅读器经过射频天线完成信号的发送，射频卡在射频天线的信号覆盖区域内获得感应电流而激活，通过射频卡内置天线把编码信息传送出来；这时射频天线可以接收到射频卡发送出来的信息，通过调节器送至阅读器，由阅读器来完成接收信息的解调和解码，再传给后台主系统进行信息处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，同时针对不同的设定做出相应的处理和控制，并发出指令信号控制执行机构动作。
        IaaS服务：IaaS服务实现物理资源（服务器、存储、网络）虚拟化管理，并实现计算、存储、网络的资源池的统一、自动化的调度控制和管理，实现资源的按需配置、弹性扩展和负载均衡，提高软硬件资源利用率。
        PaaS服务：PaaS服务主要提供应用支撑和应用开发所需环境和服务。主要实现应用服务、数据集成服务、工作流服务、报表服务、统一认证授权服务、门户服务、内容服务等，为系统提供灵活的权限控制策略。
        5结束语
        本系统建设的目的是为了提高对入网车辆的监控能力，以保证车辆的安全。在系统架构上使用了物联网技术，对远距离高速行进中的汽车进行信息采集，具有识别率高、耗能低的特点。为保障信息传输的有效性，系统采用云计算技术进行系统整体构建，具有按需计算、弹性扩展、高可用性和高可靠性等特征，并保证了计算的快速性和准确性。系统采用虚拟化技术整合系统基础硬件和软件资源，大幅减少系统管理和维护的工作量，降低了运行成本。本系统采用移动通信网和公安专网作为系统接入网，提高了汽车信息的安全性和传输可靠性，在对车辆全面防护的同时降低了成本。在对汽车进行定位和跟踪上，本系统利用电子标签技术，能准确定位车辆的地理位置，及时追回被盗汽车，有效打击汽车盗窃行为。综上所述，基于物理网的车辆智能管理系统整合了公安、交通、汽车维修等机构资源，在提供防盗服务外，还提供了救援及维修等其它服务，全面保障了车辆的安全运行，对现代物流网技术的广泛应用具有积极推动作用。
参考文献
[1]周涛，胡或.基于无线传感器网络的智能家居安防系统[J].2010.
[2]彭巍，等.物联网业务体系架构演进研究[J].移动通信2010.
姓名：刘鹏；生日：1985年9月16日出生；性别：男；学历：本科，；籍贯：辽宁省辽阳市；研究方向：中国人民大学在职研究生企业管理专业；职称：工程师职称；