無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)解決汽車(chē)組裝時(shí)偵察泄漏的難題

作者　Jeremy Corrreale 安森美半導體 Alan Hansford RFMicron

摘要：本文著(zhù)眼于日益嚴重的泄漏問(wèn)題及其影響，探討了如何解決此問(wèn)題、最大限度減少現場(chǎng)故障并保護汽車(chē)制造商的聲譽(yù)。

1 漏水問(wèn)題難以檢測

　　與進(jìn)水相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題很難檢測，汽車(chē)制造商面臨的緩燃問(wèn)題通常不會(huì )立即引發(fā)明顯的故障，但在裝配線(xiàn)上，它可能會(huì )成為一個(gè)大問(wèn)題，車(chē)輛會(huì )在這里例行通過(guò)最后的線(xiàn)路噴霧測試，以檢測任何可能在車(chē)輛使用壽命中導致潛在問(wèn)題的漏水情況。

　　目視檢查方法可以發(fā)現明顯的泄漏，但較小的泄漏(通常在難以進(jìn)入的區域)很難發(fā)現，幾乎無(wú)法找到。而現代車(chē)輛組裝方法和當今汽車(chē)中日益增加的電子元件又加劇了進(jìn)水的可能性及其對可靠性的影響。

　　安森美半導體和RFMicron嘗試通過(guò)共同開(kāi)發(fā)獨特的免手動(dòng)生產(chǎn)統包泄漏檢測系統來(lái)解決這個(gè)日益重要的問(wèn)題。該解決方案在裝配過(guò)程中將小巧、低成本、無(wú)電池的無(wú)線(xiàn)水分傳感器提前布置在車(chē)輛周?chē)?，然后在噴射測試后讀取數據，這種有效的方法不僅可以檢測進(jìn)水問(wèn)題，還能推動(dòng)流程改進(jìn)，從而徹底消除問(wèn)題。

2 漏水導致高昂成本

　　如今，車(chē)輛漏水在很多方面對汽車(chē)制造商而言都是一個(gè)成本高昂的問(wèn)題?，F代車(chē)輛變得越來(lái)越復雜，采用新型材料(包括鋁、復合材料和膠水)，具有數百個(gè)電子組件，這使它們比以前更容易遭受水損害。

　　大泄漏通常很容易找到并解決，雖然在車(chē)輛中加入了較厚的消音泡沫，但這很容易掩蓋重大問(wèn)題。小泄漏更難檢測，而且隨著(zhù)時(shí)間的推移可能導致霉菌生長(cháng)，這對車(chē)載電子設備以及車(chē)輛乘客的健康有潛在的負面影響。

　　進(jìn)水總會(huì )給汽車(chē)制造商帶來(lái)昂貴的保修索賠;消費者調查顯示，每年約有15萬(wàn)輛汽車(chē)因為漏水問(wèn)題被召回。每輛汽車(chē)的維修成本平均高達5000美元，這相當于每輛售出車(chē)輛的隱藏泄漏成本為100美元，還不包括品牌聲譽(yù)受損的價(jià)值和潛在的未來(lái)銷(xiāo)售損失。

3 噴射尋找

　　雖然車(chē)輛設計已經(jīng)顯著(zhù)改善，泄漏問(wèn)題遠遠低于以往水平，但據估計，高達2%的車(chē)輛在離開(kāi)工廠(chǎng)時(shí)存在漏水隱患。為了在車(chē)輛銷(xiāo)售之前識別這些問(wèn)題，許多汽車(chē)制造商在裝配線(xiàn)末端安排了2-5分鐘的浸泡測試。

　　這些浸泡測試通常會(huì )從多個(gè)角度對車(chē)輛進(jìn)行高壓水噴射，以探測所有車(chē)輛縫隙，加速任何進(jìn)水問(wèn)題。測試期間的水侵入量從積聚在車(chē)輛低洼區域的大水坑，到較隱蔽區域的少數幾滴不等。前者通過(guò)傳統的目視檢查方法可以較為輕松地發(fā)現。但后者卻不盡然，尤其是視野之外的地方，例如在車(chē)輛的內外層之間或者浸入消音材料中。

　　目前，在噴射過(guò)程完成后，有幾種檢測進(jìn)水的手動(dòng)方法。一些汽車(chē)制造商使用差分探頭以通過(guò)電力方法識別泄漏，或使用受潮變色的水接觸指示膠帶。這些方法雖然能提高檢測到泄漏的可能性，但它們仍難以穿透現在車(chē)輛中較厚的泡沫和小型內部空間。最常見(jiàn)的方法仍然是由裝配線(xiàn)工人進(jìn)行實(shí)物檢查。

　　這種人工檢查方法很容易出錯，尤其是因為工人同時(shí)進(jìn)行大量其他(無(wú)關(guān))檢查。即使妥當執行，這種方法也只能驗證工人可以看到或用手感覺(jué)到的水。這勢必會(huì )錯過(guò)難以進(jìn)入的區域(內部裝飾后方或地毯下面)中被擋住的水，未來(lái)可能會(huì )導致保修索賠。

　　目前的“噴射尋找”方法不僅不可靠，而且還耗時(shí)，因此為汽車(chē)制造商帶來(lái)高昂的額外成本。

4 高性?xún)r(jià)比、準確和非侵入性泄漏檢測

　　鑒于不可靠的測試和檢查相關(guān)的成本以及修復消費者所購車(chē)輛每個(gè)泄漏問(wèn)題的高昂費用，半導體制造商和汽車(chē)制造商一直在尋找替代解決方案也就不足為奇了。RFM5126進(jìn)水檢測系統是一種用于解決車(chē)輛進(jìn)水問(wèn)題的創(chuàng )新可靠方法。這個(gè)統包解決方案不僅能讓汽車(chē)制造商確定車(chē)輛是否進(jìn)水，還能顯示出任何泄漏的確切時(shí)間和位置。此外，它還能通過(guò)存儲和分析系統數據，為車(chē)輛模型和工廠(chǎng)提供統計數據和趨勢信息，從而通過(guò)改進(jìn)流程進(jìn)行有效設計。

　　這款集成系統的核心是將多個(gè)小型無(wú)電池的無(wú)線(xiàn)漏水傳感器放置在地毯下方、裝飾板后面以及車(chē)內其他小型隱藏區域。

　　這些Smart Passive Sensing?和SPS?品牌的傳感器采用粘連襯背，在裝配的裸機階段便可安裝在車(chē)輛底盤(pán)上和易發(fā)生漏水的地方。傳感器帶有一個(gè)選配件，可在安裝過(guò)程中裝入吸水尾以粘附在傳感器的頂部和裸機底盤(pán)上，從而擴大了特定車(chē)輛位置的泄漏檢測范圍。

　　在完成所有組裝后，車(chē)輛進(jìn)行高壓噴射測試，系統標記任何泄漏，包括難以找到的微小泄漏。免下車(chē)道口接收來(lái)自傳感器的數據，道口內的復雜傳感器監控軟件可以準確地報告泄漏位置，以確定并加快任何必要的返工。

5 結論

　　進(jìn)水是汽車(chē)制造商面臨的重大問(wèn)題，它會(huì )使制造商在裝配線(xiàn)上花費時(shí)間、造成重大保修索賠，最終導致品牌聲譽(yù)受損。目前的測試方法并不可靠，因為很多泄露難以檢測，而且裝配線(xiàn)工人在檢查時(shí)通常會(huì )同時(shí)執行其他任務(wù)。

　　新智能無(wú)源傳感器構成了復雜的泄漏檢測系統的核心，從而無(wú)需人工檢測并提高檢測精確度。 傳感器收集的數據提供了推動(dòng)流程改進(jìn)工作所需的信息，幫助汽車(chē)制造商識別系統問(wèn)題，最終實(shí)現徹底、永久消除問(wèn)題的目的。

　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第3期第71頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。