許永輝 楊明星 李振華

（上汽通用五菱汽車股份有限公司 青島分公司，山東 青島 266555）

【摘 要】隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，國內(nèi)消費(fèi)者的購買力日益增強(qiáng)，對(duì)汽車的要求日趨提高。就一臺(tái)整車而言，提高車身質(zhì)量相當(dāng)于間接提升了整車質(zhì)量。為了提高和控制車身尺寸合格率，通過人員操作變量、設(shè)備的穩(wěn)定性、零件質(zhì)量的一致性、工藝過程的一致性、三坐標(biāo)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性、測(cè)量過程的穩(wěn)定性等方面對(duì)白車身尺寸加以研究和分析，面向最終用戶的需求，提高車身尺寸合格率及穩(wěn)定性，提升客戶滿意度。

【關(guān)鍵詞】車身尺寸；合格率；三坐標(biāo)；方法

【中圖分類號(hào)】U463.82 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2016）07-0102-04

0 引言

1978年，我國汽車產(chǎn)量不足15萬輛；2009年，在國際金融危機(jī)沖擊、全球汽車市場(chǎng)蕭條的形勢(shì)下，我國汽車產(chǎn)銷突破千萬輛大關(guān)，躍居世界第一；2015年全年中國汽車銷量為2 459.8萬輛。自2013年以來，連續(xù)3年超過2 000萬輛。根據(jù)中國汽車協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，2016年中國汽車全年銷量為2 604萬輛。連續(xù)的快速增長，意味著中國消費(fèi)者的日益龐大，但同時(shí)對(duì)品質(zhì)的要求越來越高。對(duì)于汽車制造企業(yè)而言，客戶滿意度則成為衡量其品牌價(jià)值的重要指標(biāo)。承擔(dān)了眾多電氣化設(shè)備上層建筑的車身生產(chǎn)制造，作為汽車制造的前端，則顯得尤為重要。車身質(zhì)量決定著汽車行駛性、舒適性，而車身的尺寸控制又是建造“金字塔”的基石。本文結(jié)合上汽通用五菱股份有限公司（簡稱通用汽車）的生產(chǎn)實(shí)際，以及通用汽車先進(jìn)的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)車身尺寸的控制（如人員操作變量、設(shè)備的穩(wěn)定性、零件質(zhì)量的一致性、工藝過程的一致性、三坐標(biāo)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性、測(cè)量過程的穩(wěn)定性等）進(jìn)行說明。

下面以解決某車型車身尺寸合格率不達(dá)標(biāo)為例，闡述尺寸合格率控制的方法和過程。

1 某P車型車身合格率連續(xù)不達(dá)標(biāo)

2016年1月份出現(xiàn)某P車型車身合格率不達(dá)標(biāo)，且合格率有持續(xù)下滑趨勢(shì)，具體表現(xiàn)如圖1所示。

因該車型產(chǎn)量高，市場(chǎng)保有量大，影響范圍廣，因此公司在第一時(shí)間展開分析和調(diào)查工作。

2 合格率不達(dá)標(biāo)原因分析及調(diào)查

本文著重針對(duì)某P車型合格率不達(dá)標(biāo)問題進(jìn)行分析，從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”5個(gè)方面，利用魚骨圖展開分析，希望能夠從中尋找到導(dǎo)致該問題的主要原因（如圖2所示）。

2.1 人員操作變量

在整個(gè)車身制造過程中，要求穩(wěn)定車身尺寸和提高車身尺寸精度，而人員的因素在其中非常重要。在生產(chǎn)過程中，正確的過程、正確的工具、正確的零件都與人員的職業(yè)素養(yǎng)密不可分，人員的操作直接影響到結(jié)果，從生產(chǎn)線第一現(xiàn)場(chǎng)的操作人員到掌握工藝信息的工程師等，涉及的每個(gè)環(huán)節(jié)和個(gè)人，都非常重要。人人都將車身制造制造質(zhì)量為核心，以客戶的需求為第一要?jiǎng)?wù)，都愿意為提高制造質(zhì)量和車身尺寸穩(wěn)定性出力。

作為第一現(xiàn)場(chǎng)的操作人員，對(duì)制造的產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)有直接的責(zé)任。在生產(chǎn)過程中，要求員工執(zhí)行“三不原則”（不接受缺陷，不制造缺陷，不傳遞缺陷），嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行操作，發(fā)現(xiàn)有任何缺陷及變異點(diǎn)，需立刻通知相關(guān)人員，并及時(shí)進(jìn)行排查，制定措施解決問題。而作為工程師，更應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)了解情況，對(duì)制造流程及環(huán)節(jié)做到一清二楚，在員工需要獲得現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)時(shí)給出合理的意見和建議；掌握在線測(cè)量和離線測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將潛在的變異趨勢(shì)扼殺在搖籃里。對(duì)于設(shè)備維修人員，需要確保設(shè)備正常和穩(wěn)定運(yùn)行。測(cè)量工程師要根據(jù)質(zhì)量控制計(jì)劃安排各車型的測(cè)量計(jì)劃，按時(shí)、定量地完成各種車型的測(cè)量任務(wù)，提供可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)和分析建議等。

結(jié)合本案例所涉及的某P車型合格率下降問題，通過現(xiàn)場(chǎng)制造確認(rèn)和了解相關(guān)操作和質(zhì)量記錄后發(fā)現(xiàn)，各級(jí)人員在本次生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中各司其職，未發(fā)現(xiàn)明顯影響車身合格率的因素。

2.2 設(shè)備的穩(wěn)定性

就目前汽車工業(yè)而言，車身的尺寸及質(zhì)量穩(wěn)定性主要依賴于良好的設(shè)備。而涉及的設(shè)備，如輸送裝置、焊接裝置等是輔助性設(shè)備，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量并不產(chǎn)生直接影響；然而，工裝作為零件的直接接觸定位，成為最終輸出結(jié)果的重中之重，工裝的運(yùn)行狀態(tài)直接影響整個(gè)車身質(zhì)量。

本案例所涉及的某P車型為半自動(dòng)生產(chǎn)線P線，P線總計(jì)13個(gè)工裝。由于保證工裝的精度是首要任務(wù)，因此需要定期組織工藝工程師、CIP及測(cè)量人員對(duì)工裝進(jìn)行校準(zhǔn)，主要的定位銷按照±0.15 mm、定位面按照±0.2 mm進(jìn)行校準(zhǔn)，通過分析測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷哪些工裝的穩(wěn)定性不足，哪些工裝需要更換，哪些工裝需要增加校準(zhǔn)頻次。技術(shù)部門還要進(jìn)行工藝紀(jì)律檢查等；除了全面校準(zhǔn)測(cè)量外，還可以采用一些快速檢查方法，如簡易工裝標(biāo)定法、劃線法、激光定位等。

除此以外，生產(chǎn)工段還應(yīng)該對(duì)所轄工裝進(jìn)行周期性TPM（全員生產(chǎn)性維護(hù)），對(duì)工裝的定位面及銷子進(jìn)行清理清潔，保證工作平臺(tái)井然有序；對(duì)發(fā)現(xiàn)的工裝松曠磨損要及時(shí)報(bào)修及更換。

就本次某P車型車身尺寸合格率下降問題，主要抽查近期剛剛校準(zhǔn)完成關(guān)鍵工裝總拼4#校準(zhǔn)記錄（如圖3所示）。臨時(shí)安排三坐標(biāo)及車身工藝相關(guān)人員對(duì)總拼6#進(jìn)行校準(zhǔn)確認(rèn)，并未發(fā)現(xiàn)影響車身合格率的問題點(diǎn)。

2.3 零件質(zhì)量的一致性

伴隨用戶需求的提高，無論是對(duì)整車工廠，還是對(duì)于汽車零部件供應(yīng)商，都面臨同樣的問題，做到最佳的成本，引進(jìn)先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，精益化生產(chǎn)，減少浪費(fèi)，縮短生產(chǎn)周期等，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，獲得用戶認(rèn)可。

對(duì)于整車工廠而言，拼裝焊接的各個(gè)零部件的質(zhì)量決定了最后車身的質(zhì)量，零件基礎(chǔ)決定車身狀態(tài)。如果有零件總成沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)而被大量地使用到車身焊接過程中，其最終輸出的質(zhì)量則無法保證。不但有可能影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，還有可能影響下工序的總裝零件裝配，導(dǎo)致較大的質(zhì)量事故，由此造成返修、等待等不必要的浪費(fèi)。因此，零件質(zhì)量的一致性控制尤為重要。

為了提高供應(yīng)商零件制造能力，應(yīng)該讓其從項(xiàng)目階段初期就參與其中，并著手培養(yǎng)它們的技術(shù)人員，使供應(yīng)商有足夠的研發(fā)能力，從而不斷提高自身的品質(zhì)控制能力。整車工廠幫助供應(yīng)商獲得良好的生產(chǎn)能力和技術(shù)能力，也是在幫助自己順利地完成生產(chǎn)任務(wù)。整車工廠在供應(yīng)商有足夠的自控能力的同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的零部件抽檢、供應(yīng)商零件審核等工作，如車身車間或質(zhì)量部定期對(duì)供應(yīng)商生產(chǎn)的關(guān)鍵零件進(jìn)行抽檢，從整車工廠的角度進(jìn)行檢查，促使供應(yīng)商經(jīng)常自檢、自查、自糾。對(duì)于有問題的零件及時(shí)反饋、停用及糾正。建立起供應(yīng)商零件數(shù)據(jù)庫，將供應(yīng)商的關(guān)鍵零件按照特定的頻次進(jìn)行全尺寸測(cè)量并將數(shù)據(jù)上傳，由工程師進(jìn)行分析評(píng)估。組織供應(yīng)商審核，由主機(jī)廠中有經(jīng)驗(yàn)的尺寸工程師組成審核小組對(duì)關(guān)鍵零部件及生產(chǎn)程序進(jìn)行審核。

就本次所開展的某P車合格率下降原因分析，將重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象鎖定為某P車型前后車架，由整車工廠采用三坐標(biāo)抽檢該前后車架總成后發(fā)現(xiàn)，P車型后車架合格率低（如圖4所示），且前車架總成前部出現(xiàn)縱梁翹曲，與支基面離空超過4.0 mm（如圖5所示）。結(jié)合車身三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，前部整體偏高。該問題為本次合格率不達(dá)標(biāo)之要因。

2.4 工藝過程的一致性

為了保證生產(chǎn)過程的一致性及最終車身尺寸的穩(wěn)定性，這個(gè)生產(chǎn)過程需要有作業(yè)指導(dǎo)書、工藝指導(dǎo)書、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及各種規(guī)程制度的指引，它們能夠及時(shí)準(zhǔn)確地反映出產(chǎn)品的工藝和質(zhì)量要求，操作人員嚴(yán)格按照規(guī)程作業(yè)，是保證車身尺寸和質(zhì)量的先決條件。

車身制造是一個(gè)龐大、系統(tǒng)的過程，車身有數(shù)百個(gè)沖壓件，數(shù)個(gè)大總成，幾十個(gè)不同工位按照一定的工藝集成在一起，其工藝過程復(fù)雜程度可想而知，因此單個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，是很難從最終結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的，例如零件偏差、工裝偏差、零件強(qiáng)度、焊接順序等導(dǎo)致偏差累計(jì)等。

結(jié)合某P車型合格率下降的案例，共計(jì)抽查工藝文件等5份文件，并未發(fā)現(xiàn)與之不符的情況。

2.5 三坐標(biāo)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性

在整車工廠車身生產(chǎn)過程中，三坐標(biāo)測(cè)量的目的是確定過程控制和不斷進(jìn)行改進(jìn)，面向的是下工序客戶；而對(duì)于本工序則主要應(yīng)用于車身工藝穩(wěn)定性控制、裝配功能控制及裝配過程的分析，按照測(cè)點(diǎn)功能的不同，將車身三坐標(biāo)的量點(diǎn)分為3類：關(guān)鍵功能基準(zhǔn)檢測(cè)點(diǎn)（Key Function Points）、關(guān)鍵產(chǎn)品特征檢測(cè)點(diǎn)（Key Product Characteristic及安裝匹配尺寸（Key Control Characteristic），而其中關(guān)鍵功能基準(zhǔn)點(diǎn)又包括安裝匹配點(diǎn)，車身定位點(diǎn)、底盤關(guān)鍵點(diǎn)3種。關(guān)鍵功能基準(zhǔn)點(diǎn)能夠反映出車身的定位狀態(tài)及對(duì)下工序的裝配影響，以及某些總裝關(guān)注的關(guān)鍵性能指標(biāo)點(diǎn)。

關(guān)鍵產(chǎn)品特征檢測(cè)點(diǎn)能夠反映車身零件、分總成、總成等關(guān)鍵特征的變化，此類點(diǎn)的變差將極大地影響產(chǎn)品的性能指標(biāo)；關(guān)鍵控制特征檢測(cè)點(diǎn)是關(guān)鍵產(chǎn)品特征點(diǎn)的必要保證，其作用是控制裝配中工裝夾具對(duì)車身裝配尺寸的質(zhì)量。

車身制造過程中存在各種偏差，如何控制這些偏差是提高車身尺寸及質(zhì)量的關(guān)鍵，在涉及車身測(cè)點(diǎn)分布時(shí)要考慮這些因素，能夠?qū)χ圃爝^程給予合理的反應(yīng)。測(cè)點(diǎn)的分布既不能過于稀疏，也不能過于密集，稀疏會(huì)使測(cè)點(diǎn)失去其監(jiān)控意義，太密集又會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)及車身尺寸數(shù)據(jù)敏感性變強(qiáng)。

結(jié)合某P車型車身尺寸合格率下降問題，通過檢查故障區(qū)域測(cè)點(diǎn)分布，未發(fā)現(xiàn)不合理的因素。

2.6 測(cè)量過程的穩(wěn)定性

車身尺寸合格率主要是三坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果輸出，因此該測(cè)量過程的合理性也是影響結(jié)果的重要因素。測(cè)量工作開始前，應(yīng)有測(cè)量員按照作業(yè)指導(dǎo)書對(duì)車身進(jìn)行檢查，只有滿足測(cè)量要求時(shí)，才能進(jìn)行測(cè)量工作。檢查時(shí)，應(yīng)確認(rèn)該車身的生產(chǎn)班次、外觀等信息，確保測(cè)量室內(nèi)溫濕度達(dá)標(biāo)，一般要求室溫為20 ℃，相對(duì)濕度為30%～80%（設(shè)備不同要求會(huì)有所不同）；測(cè)量設(shè)備應(yīng)定期校準(zhǔn)，有相應(yīng)計(jì)量證書等。測(cè)量過程所使用的工具正確，如測(cè)量支架的狀態(tài)良好等。

經(jīng)過抽查溫、濕度環(huán)境記錄及設(shè)備校準(zhǔn)記錄發(fā)現(xiàn)，均符合要求。

3 結(jié)語

通過上述分析，結(jié)合某P車型車身尺寸合格率下降問題，經(jīng)過確認(rèn)某P車前車架翹曲及后車架合格率下降為影響車身合格率的主要原因。經(jīng)采用本文闡述的方法后，某P車型車身合格率整體提升了約6個(gè)百分點(diǎn)（如圖6所示）。因此，從員操作變量、設(shè)備的穩(wěn)定性、零件質(zhì)量的一致性、工藝過程的一致性、三坐標(biāo)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性、測(cè)量過程的穩(wěn)定性等方面進(jìn)行車身尺寸合格率控制活動(dòng)是行之有效的，可以解決車身尺寸質(zhì)量問題，提高問題解決效率，為企業(yè)節(jié)約成本。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]唐遠(yuǎn)志，向雄方.汽車車身制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]曾昭華，傅祥志.優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.

[3]關(guān)文達(dá)，吳明，張凱良.汽車構(gòu)造[M].第2版.北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]

【作者簡介】許永輝，男，河南濮陽人，本科，上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司助理工程師，從事車身尺寸控制工作；楊明星，男，山東青島人，本科，上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司助理工程師，從事零部件監(jiān)測(cè)工作；李振華，男，山東青島人，本科，上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司工程師，從事車身焊接質(zhì)量工作。