何芳菲，王俊杰，周世玉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

FE概念在汽車行業(yè)中的運用

何芳菲，王俊杰，周世玉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

通過介紹FE概念、FE在各項目設計前期及制造過程的作用，闡述了FE在汽車尺寸匹配中的重要性，詮釋了FE在汽車行業(yè)中對高效且高質(zhì)量的完成尺寸匹配工作起到重要的作用。尺寸功能評估的最終目的是完成尺寸工程的檢驗和驗證，從而滿足整車尺寸匹配的要求。隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和進步，針對成本控制、尺寸匹配等方面的要求，F(xiàn)E過程集成多方資源，縮短問題分析解決時間、提高措施驗證效率，進而優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，其模式適用于汽車行業(yè)外的多重領域。

功能評估；尺寸匹配；偏差分析；DTS

汽車的到來給人們的生活帶來了諸多便利，已成為生活中必不可少的一部分，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，家庭收入的不斷增加，汽車已逐步走入千家萬戶。客戶在選購汽車時，不再一味的關注產(chǎn)品價格，對產(chǎn)品的尺寸匹配和質(zhì)量要求也不斷提高，追求最佳的車身內(nèi)外飾外觀匹配，汽車的外觀匹配顯得尤為重要，這就要求汽車廠家對外觀匹配有更高的要求，制造出符合顧客要求的汽車。

車身及內(nèi)外飾尺寸匹配是衡量一個車型外觀質(zhì)量的重要條件，為了制造滿足客戶要求的汽車，F(xiàn)E在制造過程的過程中起著重要的作用，在此，介紹FE尺寸功能評估概念在汽車行業(yè)中的運用。

1　FE概念

FE英文全稱Function Evaluation，中文譯為功能評估。FE是一個循環(huán)分析和決策的過程［1］。其提供了一種手段，即根據(jù)需要，通過工程過程來調(diào)整工程技術規(guī)范。原指汽車零部件一般制造過程中的狀態(tài)提升工作，它通過零件總成、整車制造，并根據(jù)外觀和配合性能，來評估零件的可接受性，最終作出最佳決定來更改產(chǎn)品、工藝、或技術規(guī)范以獲取顧客的滿意。經(jīng)過不斷理論優(yōu)化與實踐驗證，現(xiàn)在引入作為適用于汽車零件設計成型、組件制造、整車裝配等整車生產(chǎn)過程中的尺寸工程相關的綜合性優(yōu)化工作。

現(xiàn)階段，F(xiàn)E以尺寸工程工作系統(tǒng)為基礎，以單件、組件、總成尺寸狀態(tài)及各零部件匹配狀態(tài)表現(xiàn)為評估對象，通過跟蹤模具、檢具、夾具設計制造投產(chǎn)過程為方式，以一定尺寸要求為標準，以推動階段進程、提升工作效率，從而實現(xiàn)零件尺寸狀態(tài)的提升達到特定標準，并通過頻次造車手段，進階性重復驗證前期工作的效果，最終高質(zhì)量輸出ISSUE LISTS /CMM合格率/匹配效果等交付物。通用體系中，最終會以GCA分值的形式評估匹配效果的好壞，即FE輸出物的質(zhì)量高低。例如最通常的做法是車身覆蓋件、內(nèi)外飾間隙段差表現(xiàn)。

2　FE步驟

汽車尺寸匹配的效果，由匹配過程中的偏差積累決定，所以控制偏差累積是影響汽車最終匹配效果的關鍵因素。偏差是FE尺寸功能評估活動的主要載體，通過控制偏差累積的過程，將FE尺寸功能評估分為兩個廣泛意義上的步驟，包括前期設計開發(fā)評估和后期跟蹤驗證。

2.1前期設計開發(fā)評估

前期設計開發(fā)，即通過對標車或精品車評估分析，推動整車早期造型設計、初始零件結構制造性評估、前期DTS可行性分析評估等多項定義整車最終匹配效果的設計評審，并通過偏差分析計算、基準一致性分析以及GD&T圖紙評估等尺寸工程功能方式，以確保前期設計偏差合理有效且具有可實現(xiàn)性汽車的車身及內(nèi)外飾匹配。其直接影響整車外觀，匹配的好壞也體現(xiàn)了制造商的制造工藝水平，所以FE開發(fā)前期，會對汽車各零部件進行偏差分析。

在各個車身單件開發(fā)的同時，對各個零件的裝配進行模擬，對各個零件的模擬裝配結果配合零件的工藝成型能力制定零件的裝配尺寸公差要求［2］。在開發(fā)前期，F(xiàn)E尺寸功能評估成員會根據(jù)零件尺寸要求，將GD&T圖紙通過對應的部門發(fā)布給供應商，要求供應商根據(jù)圖紙要求來對檢具、工裝、工藝進行設計，以滿足整車DTS要求（如圖1及表1）。

圖1　某車型DTS示意圖

表1　某車型局部DTS間隙段差要求

總結來說，F(xiàn)E尺寸功能評估的前期作用方式，即完成前期尺寸設計開發(fā)相關工作，并致力于組織和推動尺寸匹配相關交付物的嚴格評審和分析。

2.2后期跟蹤分析

根據(jù)國內(nèi)外多項案例分析，設計轉(zhuǎn)向制造的過程中，會產(chǎn)生經(jīng)驗性紕漏，且具有一定概率。任何一個過程管理不完善，就會出現(xiàn)匹配問題，導致整車合格率低，車身關鍵尺寸超差進而導致總裝困難，車身外觀間隙、面差不能達到DTS要求。零件制造者在零件的生產(chǎn)制造過程中必然會存在不同程度的問題，甚至可能因其對設計意圖、產(chǎn)品要求的不完全領會，產(chǎn)生一定的錯誤。所以FE尺寸功能評估必須在零件開始制造之前，在零件供應商處開展。FE尺寸功能評估成員在制造前期需進行供應商走訪，了解并推動零件成型進程，對零件供應商進行技術引導和支持等。

在制造期間，在得到符合交樣要求的零部件前提下，進行按步驟地間接或直接的工藝制造，經(jīng)過反復小批量造車驗證，對比每個步驟的現(xiàn)實和標準間的差異，暴露制造問題，推動各個功能塊向標準靠攏的改進活動，驗證改進結果，最終保證整車尺寸匹配質(zhì)量。FE成員需通過零件上檢具及TAC狀態(tài)（如圖2），白車身、整車制造匹配過程問題和最終結果的表現(xiàn)，分析問題原因，并將其中最重要的零件狀態(tài)影響因素反饋至供應商處，并協(xié)助其進行制造改進。從而，通過進一步零件尺寸狀態(tài)監(jiān)控、尺寸質(zhì)量問題分析，以完成零件的過程認可和最終認可，并保證零件的偏差最終滿足尺寸匹配驗證的結果。

圖2　某車型發(fā)罩與前格柵在TAC及檢具測量數(shù)值記錄表

2.3 FE尺寸功能評估驗證

FE尺寸評估功能的實體表現(xiàn)是零件的最終偏差狀態(tài)滿足尺寸質(zhì)量要求。FE尺寸功能評估活動是滿足尺寸工程的驗證，即對以下尺寸工程方面的驗證：

（1）功能成本的轉(zhuǎn)換與驗證；

（2）精度設計的規(guī)范與驗證；

（3）制造過程的規(guī)范與驗證；

（4）精度狀況的檢驗與驗證；

（5）控制能力的檢驗與驗證；

（6）功能驗收的檢驗于驗證；

（7）尺寸工程過程檢驗與驗證。

FE尺寸功能評估的驗證，是基于過程數(shù)據(jù)的重復性收集和分析，通過問題的分析和檢驗，組織匹配活動的制造驗證與再制造再驗證等方式來實現(xiàn)。對尺寸工程各項內(nèi)容的不斷驗證，是建立在對零件尺寸偏差狀態(tài)不斷驗證的基礎上的，最終的目的不僅是滿足匹配結果的要求——功能特性、尺寸匹配和感知質(zhì)量的要求，更是對尺寸工程工作過程的不斷驗證和提高。

3　FE工作流程

在整個FE尺寸功能評估的過程中，通過其工作流程（如圖3），從前期的設計開發(fā)過程到后期的跟蹤驗證過程，都涉及到了很多的環(huán)節(jié)及工作部門。在尺寸工程師為主導的前提下，形成從設計開發(fā)、制造到認可驗收的閉環(huán)，需要造型設計部門、產(chǎn)品工程部門、尺寸工程部門、制造工程部門、質(zhì)量控制管理部門等多方合作，每個部門的制定負責人組成了FE尺寸功能匹配的組織機構。在FE過程中，結果的總結分析，措施反饋及實施和再驗證等工作的有效完成，高效率的溝通是必不可少的。尺寸工程師在FE階段，對每級總成進行詳細跟蹤、記錄并分析匹配問題，針對分析結果，召集PE、SQE沖壓、車間、工藝、質(zhì)量等相關部門共同解題。在解決問題的過程中，尺寸工程起到了牽頭、分析、協(xié)調(diào)的作用。

圖4　FE工作流程

4　結束語

尺寸功能評估的最終目的是完成尺寸工程的檢驗和驗證，實現(xiàn)偏差在設計開發(fā)、傳輸、制造驗證等過程中的可控制，從而滿足整合尺寸匹配的要求，使客戶的功能特性需求、尺寸需求及感知質(zhì)量需求得到滿足和體現(xiàn)。

整個FE尺寸功能評估過程集成多方資源，縮短問題分析解決時間，提高措施驗證效率，進而優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，其模式適用于汽車行業(yè)外的多重領域。隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和進步，針對成本控制、質(zhì)量控制、車身覆蓋件及內(nèi)外飾間隙段差匹配等方面的要求，F(xiàn)E尺寸功能評估概念對于正在國內(nèi)新興的汽車尺寸工程起著重要作用，也是國產(chǎn)汽車在尺寸匹配及感知質(zhì)量等方面趕超先進汽車技術的一個手段，可以看作是汽車行業(yè)改革的一個重點，其在未來汽車行業(yè)的發(fā)展也將有更大的發(fā)展。

［1］傅向陽.新投產(chǎn)車型車身的FE方法［J］.汽車技術，1999，（3）：24-27.

［2］胡俊舟，丁發(fā).淺析汽車車身外觀匹配［J］.模具制造技術，2013，（10）：80-84.

The Application of FE Concept in Automobile Industry

HE Fang-fei，WANG Jun-jie，ZHOU Shi-yu
（SAIC GM Wuling Automation Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

By introducing the concept of FE，the role of FE in the design and manufacturing process of each project，this paper expounds the importance of FE in automobile dimension matching，and FE plays an important role in the automotive industry for efficient and high quality of the completion of the dimension matching work.The final purpose of FE is to complete the inspection and verification of dimensions engineering，so as to meet the requirement of automobile dimension matching.With the continuous development and progress of the automotive industry，for the requirements of cost control and dimension matching and so on，F(xiàn)E process integration of multi resources，shorten the problem analysis and solution time，improve the efficiency of measures to verify，and then optimize the quality of products，the model is applied to the automobile industry in multiple areas.

function evaluation；dimension matching；variance analysis；DTS

U468.2

B

1672-545X（2016）08-0131-03

2016-05-20

何芳菲（1987-），女，廣西南寧人，本科，工程師，研究方向：汽車尺寸開發(fā)與控制方向研究；王俊杰（1988-），男，河南信陽人，本科，工程師，研究方向：汽車尺寸開發(fā)與控制方向研究；周世玉（1988-），女，湖北荊州人，本科，工程師，研究方向：整車尺寸匹配。