徐少陽(yáng)
(麥格納斯太爾汽車技術(shù)(上海)有限公司)
樣車試驗(yàn)是整車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)階段,其周期一般為18~24個(gè)月。根據(jù)整車系統(tǒng)構(gòu)造,樣車試驗(yàn)分為零部件試驗(yàn)、系統(tǒng)匹配試驗(yàn)、整車性能試驗(yàn)以及可靠性試驗(yàn)。它從基本的零部件試驗(yàn)做起,滲透至各分總成、總成以至整車,能夠找出問(wèn)題所在,保證整車基本結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系符合要求,對(duì)不滿足要求的地方進(jìn)行設(shè)計(jì)變更和調(diào)校,使其滿足設(shè)計(jì)預(yù)期。樣車試驗(yàn)具有周期長(zhǎng)、成本高及學(xué)科復(fù)雜等特點(diǎn),為了能夠保證項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度以及成本,一些常見(jiàn)的質(zhì)量管理方法被應(yīng)用在該階段,如過(guò)程要素法和8D報(bào)告法。
過(guò)程要素法也稱為六步法,是指將解決問(wèn)題的過(guò)程分為輸入、活動(dòng)和輸出3個(gè)要素,其中“活動(dòng)”包含PDCA 4個(gè)步驟,從而管理和控制過(guò)程以解決相關(guān)問(wèn)題[1],其核心為PDCA環(huán)。PDCA環(huán)是質(zhì)量管理中的通用模型,它不僅可以用于解決一些質(zhì)量問(wèn)題,同時(shí)也可以作為管理工具來(lái)指導(dǎo)實(shí)際工作。PDCA環(huán)有著簡(jiǎn)單、易操作、思路清晰及收效顯著等優(yōu)點(diǎn),被越來(lái)越多地應(yīng)用于各行各業(yè)。圖1示出過(guò)程要素法解決問(wèn)題的一般思路。
圖1 過(guò)程要素法解決問(wèn)題的一般思路
8D(8 Disciplines)報(bào)告法,又稱團(tuán)隊(duì)導(dǎo)向問(wèn)題解決方法[2]。它是由一套程序?qū)?個(gè)步驟串聯(lián)起來(lái):成立專項(xiàng)小組、清晰地描述問(wèn)題、確定并實(shí)施臨時(shí)措施、確定并驗(yàn)證根本原因、選擇永久措施、實(shí)施永久措施、預(yù)防再發(fā)生以及團(tuán)隊(duì)?wèi)c祝。8D方法在實(shí)際運(yùn)用中有著諸多特點(diǎn),例如:小組團(tuán)隊(duì)直接的協(xié)作、明確采取該方法是否必要、短期目標(biāo)與長(zhǎng)期目標(biāo)需要共同考慮、制定方案考慮預(yù)防再次發(fā)生等[3]。這些特點(diǎn)讓8D方法不僅很有效率地解決問(wèn)題,而且使得問(wèn)題分析具有系統(tǒng)性和條理性,對(duì)團(tuán)隊(duì)的凝聚力和創(chuàng)造力都有很好的提升。
一般來(lái)說(shuō),問(wèn)題可以分為現(xiàn)狀導(dǎo)向型和未來(lái)導(dǎo)向型?,F(xiàn)狀導(dǎo)向型問(wèn)題表示該問(wèn)題已經(jīng)發(fā)生,試驗(yàn)發(fā)生的問(wèn)題屬于該類型問(wèn)題;未來(lái)導(dǎo)向型問(wèn)題表示問(wèn)題未發(fā)生,整車開(kāi)發(fā)樣車試驗(yàn)策劃屬于該類型問(wèn)題。運(yùn)用過(guò)程要素法對(duì)樣車試驗(yàn)進(jìn)行策劃和過(guò)程監(jiān)督,不僅可以起到預(yù)防和及時(shí)糾正的作用,而且可以對(duì)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行持續(xù)改善。
步驟1:輸入。在該階段,對(duì)樣車試驗(yàn)要達(dá)成的目標(biāo)及試驗(yàn)周期等要素進(jìn)行確認(rèn)。這些信息來(lái)源于項(xiàng)目管理部門對(duì)于該項(xiàng)目的宏觀規(guī)劃。針對(duì)宏觀目標(biāo),明確樣車試驗(yàn)的時(shí)間段和基本目標(biāo)。
步驟2:策劃(P)。針對(duì)宏觀目標(biāo)進(jìn)行分解,運(yùn)用5W1H法進(jìn)行分析。
1)Why:樣車試驗(yàn)的目的。汽車是個(gè)多學(xué)科、多部件的復(fù)雜組合體,要想整車具備目標(biāo)的性能和功效,必須保證零部件、系統(tǒng)及整體在其層面以及層面之間的演化上都能符合設(shè)計(jì)預(yù)期。設(shè)計(jì)是從理論的角度進(jìn)行的,而樣車試驗(yàn)恰恰是檢驗(yàn)理論是否可行的最佳途徑。雖然現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,CAE技術(shù)融入整車開(kāi)發(fā)也發(fā)揮了一定的作用,但是CAE不能解決所有的問(wèn)題,樣車試驗(yàn)在當(dāng)下還是必須進(jìn)行的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。
2)What:樣車試驗(yàn)的內(nèi)容。通常地,根據(jù)汽車的物理構(gòu)造,將樣車試驗(yàn)分為零部件試驗(yàn)、系統(tǒng)匹配試驗(yàn)、整車性能試驗(yàn)和整車可靠性試驗(yàn)4種。圖2示出一般性的整車各級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目以及內(nèi)在關(guān)系。
圖2 整車常見(jiàn)試驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)在聯(lián)系圖
3)When:樣車試驗(yàn)的計(jì)劃安排。通常地,主機(jī)廠在規(guī)劃項(xiàng)目的時(shí)候,已將大節(jié)點(diǎn)計(jì)劃列出,俗稱里程碑。但是,該里程碑只限定了幾個(gè)比較關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn),要想對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更好地監(jiān)控,需要制定出相應(yīng)的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃來(lái)指導(dǎo)項(xiàng)目工作。而針對(duì)具體工作事項(xiàng),需要工程師根據(jù)二級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃繼續(xù)細(xì)化工作內(nèi)容和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。樣車試驗(yàn)的計(jì)劃安排是從上而下、從粗到細(xì)的一個(gè)過(guò)程。
4)Who:樣車試驗(yàn)的負(fù)責(zé)者安排。零部件試驗(yàn)可以由供應(yīng)商提供主機(jī)廠認(rèn)可的試驗(yàn)報(bào)告,也可以由具備試驗(yàn)條件的主機(jī)廠自己進(jìn)行;系統(tǒng)匹配試驗(yàn)大部分由主機(jī)廠自己進(jìn)行,或者外委至有經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)供應(yīng)商進(jìn)行;整車性能試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)一般都由主機(jī)廠自己完成。
5)Where:樣車試驗(yàn)的地點(diǎn)安排。零部件試驗(yàn)一般在供應(yīng)商或者主機(jī)廠的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行;系統(tǒng)匹配試驗(yàn)和性能試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)的硬件設(shè)備要求較高,一般由主機(jī)廠在其試驗(yàn)中心或者外委至國(guó)家汽車檢測(cè)中心進(jìn)行;可靠性試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地要求較高,目前國(guó)內(nèi)主要的整車試驗(yàn)場(chǎng)地有黑河試驗(yàn)場(chǎng)、通州試驗(yàn)場(chǎng)、襄樊試驗(yàn)場(chǎng)、海南試驗(yàn)場(chǎng)、定遠(yuǎn)試驗(yàn)場(chǎng)及廣德試驗(yàn)場(chǎng)等。
6)How:樣車試驗(yàn)的依據(jù)??傮w來(lái)說(shuō),汽車試驗(yàn)要依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和具體的試驗(yàn)操作規(guī)范。
步驟3:實(shí)施行動(dòng)(D)。按照既定的時(shí)間計(jì)劃以及依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有序地開(kāi)展試驗(yàn)項(xiàng)目。并進(jìn)行過(guò)程監(jiān)督,及時(shí)調(diào)整以確保按時(shí)保質(zhì)地完成所有的試驗(yàn)任務(wù)。
步驟4:評(píng)價(jià)結(jié)果(C)。試驗(yàn)完成后,需要對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題予以報(bào)出,并且合適地指出產(chǎn)生問(wèn)題的原因所在。對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題,則提交質(zhì)量管理部門開(kāi)展深入調(diào)查。其中,試驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)應(yīng)該遵循一定的規(guī)范以方便工程師準(zhǔn)確分析。通常包括:試驗(yàn)依據(jù)、試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)對(duì)象的基本描述、試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果與分析。
步驟5:處理(A)。在經(jīng)過(guò)試驗(yàn)及問(wèn)題分析后,該階段要針對(duì)問(wèn)題解決做好相應(yīng)措施。通常地,對(duì)于在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,需要采取臨時(shí)措施以保證車輛能夠繼續(xù)安全行駛,然后再依據(jù)根本原因,制定永久措施,并通過(guò)設(shè)計(jì)變更進(jìn)行更改。這些問(wèn)題案例,可以作為經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行存檔,警示下一項(xiàng)目。
步驟6:輸出。樣車試驗(yàn)經(jīng)過(guò)以上步驟,基本完成試驗(yàn)階段絕大部分工作。對(duì)于在試驗(yàn)之中發(fā)現(xiàn)的但未解決的問(wèn)題和試驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,可以考慮簡(jiǎn)化流程進(jìn)行新一輪的循環(huán)。
樣車試驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否合理與可靠,其通過(guò)設(shè)計(jì)各種試驗(yàn)為線索和切入點(diǎn)來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、描述問(wèn)題和分析問(wèn)題,并推動(dòng)和驗(yàn)證更改方案以解決問(wèn)題。樣車試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題,包括設(shè)計(jì)問(wèn)題、零部件質(zhì)量問(wèn)題及制造安裝問(wèn)題等。要甄別這些問(wèn)題的原因,需要大量的工作進(jìn)行尋根問(wèn)底,相應(yīng)地,有效地工作才能確保產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期不會(huì)受到大的影響。8D報(bào)告法在樣車試驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常被用到,其原理簡(jiǎn)單、思路清晰,而且能夠聽(tīng)取來(lái)自不同專業(yè)的各種觀點(diǎn),對(duì)問(wèn)題的分析更加全面,對(duì)解決措施的制定更加有針對(duì)性。以某整車項(xiàng)目樣車試驗(yàn)問(wèn)題8D報(bào)告為例。
D1建立小組:確定組員姓名、部門(質(zhì)量管理部、底盤部、試驗(yàn)中心、試制部、采購(gòu)部)、小組職務(wù)(組長(zhǎng)、副組長(zhǎng)、成員)及聯(lián)系方式。
D2問(wèn)題說(shuō)明:樣車在耐久試驗(yàn)及強(qiáng)化測(cè)試時(shí),均發(fā)生前擺臂螺栓松脫。負(fù)責(zé)部門:試驗(yàn)中心。
D3臨時(shí)措施:1)增加墊片;2)將力矩從 80 N·m 增加至100 N·m;3)試驗(yàn)前后進(jìn)行檢查,防止事故發(fā)生。負(fù)責(zé)部門:試驗(yàn)中心、底盤部。
D4確定根本原因:1)被連接件剛度不足;2)螺栓與螺母性能等級(jí)不匹配;3)扭矩設(shè)定不合理;4)自鎖方式設(shè)計(jì)不合理。負(fù)責(zé)部門:質(zhì)量管理部、底盤部。
D5確定永久措施:1)針對(duì)被連接體剛性不足,請(qǐng)車身小組控制車身該處尺寸;2)提高焊接螺栓性能等級(jí)(從4級(jí)提高至8級(jí));3)針對(duì)自鎖結(jié)構(gòu)不合理(完全靠法蘭面螺栓自鎖),應(yīng)加上防松膠(可用干式膠);4)關(guān)于力矩設(shè)定,待車身焊接螺母改成8級(jí)后,再進(jìn)行調(diào)整(調(diào)整為120~150 N·m)。負(fù)責(zé)部門:車身部、底盤部、試驗(yàn)中心、質(zhì)量管理部。
D6實(shí)施永久措施:1)車身部對(duì)連接處進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì),并嚴(yán)控尺寸;2)采購(gòu)部聯(lián)系供應(yīng)商提供高等級(jí)螺栓;3)試制部在樣車試制時(shí),對(duì)局部涂膠;4)試制部在力矩打緊時(shí)修改標(biāo)準(zhǔn);5)試驗(yàn)部對(duì)改制后樣車進(jìn)行強(qiáng)化試驗(yàn)。負(fù)責(zé)部門:試制部、采購(gòu)部、底盤部、車身部。
D7預(yù)防再發(fā)生:1)試驗(yàn)部在試驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)控螺栓脫落情況,并記錄和及時(shí)反饋;2)完成試驗(yàn)時(shí),拆解螺栓并記錄力矩以判斷是否存在力矩?fù)p失;3)評(píng)審試驗(yàn)結(jié)果,檢查其他類似螺栓有無(wú)相似情況。負(fù)責(zé)部門:質(zhì)量管理部、底盤部。
D8總結(jié):1)車身安裝點(diǎn)質(zhì)量控制有待改進(jìn);2)標(biāo)準(zhǔn)件選擇的時(shí)候要注意等級(jí)匹配;3)試驗(yàn)前后的檢查有利于安全進(jìn)行;4)在此項(xiàng)目中,充分發(fā)揮各專業(yè)力量,同心協(xié)力。負(fù)責(zé)部門:小組。
樣車試驗(yàn)是整車開(kāi)發(fā)中最長(zhǎng)的環(huán)節(jié),涉及到時(shí)間計(jì)劃、項(xiàng)目成本、產(chǎn)品質(zhì)量及團(tuán)隊(duì)管理等各個(gè)方面。有效地利用過(guò)程要素法和8D報(bào)告法等質(zhì)量管理方法可以加強(qiáng)對(duì)過(guò)程的預(yù)測(cè)和控制,高效并且清晰地指導(dǎo)樣車試驗(yàn)過(guò)程中問(wèn)題的分析和解決,對(duì)整車開(kāi)發(fā)項(xiàng)目管理有很好的支撐作用。