陳偉

[摘 要]汽車零部件是構(gòu)成一輛完整汽車的重要基礎(chǔ)，每一個(gè)零部件都有可能對(duì)汽車的質(zhì)量造成影響。當(dāng)前，汽車在制造過程中，制造商往往采用訂單的方式從生產(chǎn)型企業(yè)訂購零部件，由于生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)零件的過程中很難做到統(tǒng)一的質(zhì)量管理，導(dǎo)致汽車制造過程中無法很好的控制質(zhì)量，進(jìn)而影響了汽車的整體質(zhì)量。因此有必要加強(qiáng)汽車零部件的質(zhì)量管理和優(yōu)化，采用先進(jìn)的生產(chǎn)理念合理的控制汽車零部件的尺寸和質(zhì)量。本文主要對(duì)汽車零部件尺寸質(zhì)量控制和方法進(jìn)行了具體分析。

[關(guān)鍵詞]汽車零部件；尺寸；質(zhì)量；控制方法

中圖分類號(hào)：F426.471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）05-0021-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展起來，并在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)了重要的位置。汽車行業(yè)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家中占據(jù)了較大財(cái)政稅收比例，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中具有不可忽視的作用。要保證汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就要不斷提升汽車的整體質(zhì)量。汽車零部件是保證汽車質(zhì)量的關(guān)鍵要素，同時(shí)也是汽車行業(yè)的基礎(chǔ)。近年來，我國(guó)汽車產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，車型的投入也增加了，這就加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，汽車的采購成本不斷降低，而且供應(yīng)商管理也更加嚴(yán)峻，降低了單價(jià)商品的利潤(rùn)，同時(shí)也加劇了汽車零部件供應(yīng)商企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，汽車零部件企業(yè)面臨著巨大的降價(jià)壓力，這就要求汽車零部件企業(yè)必須要不斷提高零部件的質(zhì)量。

1、我國(guó)汽車及其零部件行業(yè)的整體分析

在國(guó)家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的大好形式的基礎(chǔ)上，我國(guó)汽車行業(yè)也緊緊跟隨其步伐，步入了快速發(fā)展階段。從2000年中國(guó)汽車銷售不到200萬輛到2015年汽車全國(guó)銷售總量的2459.8萬輛，同比增長(zhǎng)4.7%，十五年間增加了近13倍。這也是自從2013年以來連續(xù)三年超過2000萬輛。即使在2008年遭受全球金融危機(jī)的影響，但是中國(guó)汽車的銷售量依然在增長(zhǎng)，全年汽車銷售935萬輛，同比增長(zhǎng)6.70%[1]。汽車零部件的銷售量也相應(yīng)的飛速增長(zhǎng)，在這樣的大好形式下，做好汽車及其零部件的質(zhì)量控制和優(yōu)化將是未來的一個(gè)大的趨勢(shì)。雖然我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，但是相比部分發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車行業(yè)，我國(guó)汽車行業(yè)不僅在規(guī)模上存在差距，更重要的是制造技術(shù)和管理技術(shù)上的差距。就汽車零部件行業(yè)來說，我國(guó)汽車零部件行業(yè)普遍存在著一些嚴(yán)峻的質(zhì)量管控問題：我國(guó)汽車零部件行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，沒有形成規(guī)?；a(chǎn)；汽車產(chǎn)業(yè)信息化不完善，對(duì)生產(chǎn)的預(yù)測(cè)信息不夠準(zhǔn)確，各個(gè)部門信息交流不夠流暢，時(shí)間周期偏長(zhǎng)且容易出錯(cuò)；新產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)化周期偏長(zhǎng)，不能適應(yīng)國(guó)內(nèi)快速變化的市場(chǎng)需求；雖然我國(guó)已經(jīng)建立了遍布全國(guó)的銷售網(wǎng)絡(luò)體系，但是其中問題頗多，不夠完善，效率低下，也得不到及時(shí)的信息反饋。如何解決上述汽車質(zhì)量管理控制的問題，將是我國(guó)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)都需要思考的問題。

當(dāng)前汽車制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品的質(zhì)量成為企業(yè)迎接挑戰(zhàn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，汽車制造及其零部件供應(yīng)企業(yè)都致力于提高自身競(jìng)爭(zhēng)力。1%的零件尺寸制造缺陷都有可能給產(chǎn)品最終用戶帶來惡劣的影響，乃至降低汽車制造企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[2]。因此，汽車及其零部件的尺寸質(zhì)量控制成為整車質(zhì)量的重要組成部分。質(zhì)量的控制與提高需要有一個(gè)準(zhǔn)確、高效的質(zhì)量控制系統(tǒng)和方法。對(duì)于汽車零件而言，裝配的尺寸精度是主要的裝配質(zhì)量要求，而目前國(guó)內(nèi)的主要汽車零部件制造廠均沒有一項(xiàng)關(guān)于尺寸質(zhì)量控制的系統(tǒng)和方法，零件的尺寸測(cè)量雖然已經(jīng)采用三座標(biāo)測(cè)量機(jī)等設(shè)備進(jìn)行，但是仍存在質(zhì)量檢測(cè)裝置單一、控制方法落后、控制系統(tǒng)不盡合理、工作效率較低的弊端。汽車零件制造過程是一個(gè)規(guī)?；可a(chǎn)的過程，目前大部分零件制造企業(yè)無法做到100%檢測(cè)，尺寸質(zhì)量的評(píng)價(jià)只能采用離線的小樣本抽檢的方法[3]。因此，通過規(guī)范的采樣和測(cè)量數(shù)據(jù)的分析來準(zhǔn)確對(duì)汽車零件裝配尺寸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)尺寸質(zhì)量控制2mm工程要求，以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)質(zhì)量”為目標(biāo)，發(fā)掘有用的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行過程分析，具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。

2、零部件質(zhì)量尺寸對(duì)車身造成的影響

2.1 零部件尺寸

零部件尺寸不合格會(huì)造成焊接誤差，從而影響車身尺寸偏差，所謂零件尺寸不合格是指零件實(shí)物尺寸和產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙不一致。在整車所包含的零部件中，有很多是由不同的供應(yīng)商提供的，因存在技術(shù)水平上的差異，提供的零部件質(zhì)量也存在一定的差異，這些差異在整車制造過程中產(chǎn)生累積誤差，影響車身尺寸精度及整車品質(zhì)。因此，必須要嚴(yán)格控制零部件尺寸精度，所有焊接零件必須檢驗(yàn)合格才能投入使用，特別是車身上一些主要的裝配孔、工藝孔的位置尺寸和搭接面尺寸是必須控制的。

2.2 物流包裝

影響零部件不同的包裝方式及運(yùn)輸方式會(huì)對(duì)零部件尺寸和變形產(chǎn)生不同的影響，而零部件定位孔、搭接邊變形會(huì)影響車身尺寸偏差。因此，必須改善各供應(yīng)商的零部件包裝及物流方式，將物流過程中的零部件狀態(tài)變化納入質(zhì)量管理范疇，防止運(yùn)輸過程中零部件之間的碰撞變形。

2.3 操作影響

操作的影響既包括零部件在生產(chǎn)過程中在夾具間的傳遞，也包括人工操作懸掛式電阻點(diǎn)焊機(jī)的方法。因此，必須正確評(píng)估分總成的轉(zhuǎn)運(yùn)工具和吊裝工具對(duì)尺寸和變形的影響。操作者要嚴(yán)格按照操作規(guī)范來操作，操作過程中保證焊鉗與工件垂直，減少操作不規(guī)范、不正確帶來的隨機(jī)的制造誤差。

3、汽車及其零部件制造的質(zhì)量控制過程分析

作為汽車整車生產(chǎn)的關(guān)鍵部分，汽車零部件生產(chǎn)與一般制造業(yè)相似卻又不同，更加嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系是汽車零部件生產(chǎn)與其他的制造業(yè)最大的不同。其制造和質(zhì)量控制管理流程從策劃產(chǎn)品、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)、過程設(shè)計(jì)和研發(fā)、產(chǎn)品和過程的檢驗(yàn)以及確認(rèn)、生產(chǎn)出產(chǎn)品最后得到反饋和評(píng)定。這樣一套流程下來，如果零部件制造企業(yè)規(guī)模小，就難以斷定能否加工出大于企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的訂單，并且難以確定合適的價(jià)格去競(jìng)標(biāo)以獲得訂單。

3.1 汽車及其零部件制造的質(zhì)量控制要求

第一點(diǎn)要求是對(duì)汽車企業(yè)的創(chuàng)新優(yōu)化能力的要求。在經(jīng)濟(jì)全球化的影響下，想要成為國(guó)際采購商的長(zhǎng)期選擇，其創(chuàng)新優(yōu)化能力是一個(gè)相當(dāng)重要的條件，具備創(chuàng)新優(yōu)化能力的廠商才能在國(guó)際化這樣大的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下成為更加有實(shí)力的合作伙伴。第二點(diǎn)是汽車及其零部件的質(zhì)量穩(wěn)定性要求和按時(shí)交貨能力要求，這就需要企業(yè)有一定的規(guī)模和實(shí)力，能做好相關(guān)質(zhì)量控制。在全球化的汽車產(chǎn)業(yè)鏈下，任何一家企業(yè)出現(xiàn)質(zhì)量問題或者沒能按時(shí)交貨都將影響整車的制造，都可能造成很巨大的損失。第三點(diǎn)是汽車及其零部件制造對(duì)成本控制能力要高，在總成本的控制下，各個(gè)零部件的運(yùn)輸成本，庫存成本等都要控制到位。這三點(diǎn)中最重要的是質(zhì)量控制，如若產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，那么成本、創(chuàng)新也就無從談起。企業(yè)只有做好嚴(yán)格的質(zhì)量控制管理工作，在保證汽車及其零部件的制造質(zhì)量穩(wěn)定性的條件上，不斷的進(jìn)行優(yōu)化研究，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)品優(yōu)化，運(yùn)用新的材料降低成本，嚴(yán)格做好質(zhì)量控制管理工作。

3.2 汽車及其零部件制造的質(zhì)量控制理論發(fā)展

質(zhì)量管理控制理論從20世紀(jì)到今天，經(jīng)歷了三個(gè)大的階段，從最初的質(zhì)量檢驗(yàn)階段到統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段到全面質(zhì)量管理階段，說明了對(duì)汽車及其零部件制造質(zhì)量控制的嚴(yán)重性。三大階段從最開始的以事后把關(guān)為主到監(jiān)控生產(chǎn)過程，在過程中預(yù)防控制到最后的防范與檢驗(yàn)結(jié)合、著重管理能夠影響汽車及其零部件制造質(zhì)量的各種因素和環(huán)節(jié)[4]。我國(guó)在質(zhì)量控制方面與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著很大的差距，其根本原因是我國(guó)多是中小企業(yè)，國(guó)外多是大型企業(yè)，所以我們不能完全照搬國(guó)外先進(jìn)的質(zhì)量控制管理思想，需要考慮到我國(guó)的汽車及其零部件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和具體國(guó)情，結(jié)合實(shí)際研究出一套適合我國(guó)大多中小企業(yè)的，容易操作的、能夠有效控制產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定系數(shù)的質(zhì)量控制管理方案。

3.3 汽車及其零部件制造的優(yōu)化研究

從制造上來看，產(chǎn)品的穩(wěn)定性主要是由車間生產(chǎn)過程所決定的，從人員、機(jī)器設(shè)備、原材料、方法過程和環(huán)境等方面決定。排除人為因素，只有對(duì)車間生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)控管理，才能從根本上提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性與合格率。對(duì)此，采用結(jié)合應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和合理科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)時(shí)在線質(zhì)量監(jiān)控，及時(shí)得到信息反饋，學(xué)習(xí)和引用發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的技術(shù)和材料，就能減少產(chǎn)品的質(zhì)量的不穩(wěn)定性，做到汽車及其零部件制造的優(yōu)化。

4、一種汽車零部件尺寸質(zhì)量控制方法

汽車零件尺寸質(zhì)量控制主要是客觀地對(duì)制造過程的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。整車制造過程中的尺寸穩(wěn)定性是一種隨機(jī)數(shù)據(jù)波動(dòng)，這種隨機(jī)變化的數(shù)據(jù)是一類具有多個(gè)參數(shù)的多變量情況，結(jié)合車身制造工藝的特點(diǎn)采用指數(shù)加權(quán)滑動(dòng)平均法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立尺寸波動(dòng)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，為整車制造尺寸質(zhì)量控制與提高提供了依據(jù)。對(duì)于組成整車的汽車零件尺寸也具有相似的特征，但是尺寸質(zhì)量的控制手段與整車有所不同，零件尺寸質(zhì)量控制除了適用于整車尺寸監(jiān)控的三座標(biāo)測(cè)量機(jī)采集數(shù)據(jù)以外，還包括線旁檢具測(cè)量控制。對(duì)于檢具測(cè)量控制過程，具有連續(xù)值的計(jì)量質(zhì)量特性。根據(jù)汽車零件尺寸質(zhì)量特點(diǎn)，需要有更科學(xué)的方法來對(duì)整體的尺寸狀況進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)，目前缺少一個(gè)合理的體系來切合實(shí)際的反映汽車零部件制造的尺寸狀況，也沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[5]。

本文研究的這種汽車零部件尺寸質(zhì)量控制系統(tǒng)，包括：零件總成檢具與三座標(biāo)測(cè)量機(jī)相連接，零件線旁檢具與便攜式測(cè)量工具連接，三座標(biāo)測(cè)量機(jī)和便攜式測(cè)量工具的輸出連接到數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)連接企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)裝置和終端輸出設(shè)備。

一種汽車零部件尺寸質(zhì)量控制方法，包括下列步驟：

（1）測(cè)量數(shù)據(jù)采樣：零件的尺寸數(shù)據(jù)通過線旁檢具測(cè)量和三座標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行采集，將測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果送入中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理；

（2）測(cè)量數(shù)據(jù)分析：對(duì)線旁檢具測(cè)量數(shù)據(jù)和三座標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，對(duì)于線旁檢具測(cè)量數(shù)據(jù)，采用均值一極差圖分析，得到均值一極差控制圖；對(duì)于三座標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)，采用下列步驟：（a）采用指數(shù)加權(quán)滑動(dòng)平均方法進(jìn)行誤差分離的計(jì)算，獲得趨勢(shì)數(shù)據(jù)和波動(dòng)數(shù)據(jù)；（b）根據(jù)趨勢(shì)數(shù)據(jù)得到趨勢(shì)分析圖：根據(jù)波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行波動(dòng)質(zhì)量評(píng)價(jià)；（c）應(yīng)用數(shù)據(jù)分離以后的波動(dòng)數(shù)據(jù)獲得階段6值和尺寸工藝能力評(píng)價(jià)；

（3）問題識(shí)別：根據(jù)均值一極差控制圖，趨勢(shì)分析圖，階段6值和尺寸工藝能力評(píng)價(jià)進(jìn)行問題識(shí)別；

（4）主成分分析：給出一組零件分析數(shù)據(jù)變化的主要模式；相關(guān)性分析：對(duì)測(cè)點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的趨勢(shì)之間的相似程度進(jìn)行分析計(jì)算，分析零件不同區(qū)域之間尺寸的關(guān)聯(lián)性；

（5）原因確定：結(jié)合數(shù)據(jù)分析與工藝知識(shí)模型，確定原因；

（6）改進(jìn)措施：根據(jù)所確定的原因提出短期措施、長(zhǎng)期措施并進(jìn)行實(shí)施跟蹤，及時(shí)更新跟蹤狀態(tài)，直至缺陷得到抑制，問題得到解決。

在離線測(cè)量的情況下，采樣的時(shí)間及樣本的大小對(duì)于質(zhì)量的評(píng)估是非常重要的。本發(fā)明針對(duì)常用的測(cè)量條件，提出了適合于零部件生產(chǎn)廠離線測(cè)量質(zhì)量評(píng)估的采樣方法，根據(jù)不同的評(píng)價(jià)要求進(jìn)行采樣。

所述的測(cè)量采樣包括樣本大小的確定和采樣時(shí)間的確定，樣本大小的確定包括：對(duì)于線旁檢具檢測(cè)，根據(jù)當(dāng)天的測(cè)量樣本進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，樣本數(shù)一般為3—6件；對(duì)于離線三座標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)樣本至少為15—18件；對(duì)于生產(chǎn)線尺寸工藝能力評(píng)價(jià)，取測(cè)量數(shù)據(jù)的整體作為樣本，即從量產(chǎn)開始的所有數(shù)；采樣時(shí)間的確定包括：每天在固定的時(shí)間抽樣；線旁檢具測(cè)量采樣可以連續(xù)完成，為3—6次/班，離線三座標(biāo)測(cè)量機(jī)采樣頻率1—2件/班；特殊需求的裝配關(guān)系采樣為不定期采樣，且保證準(zhǔn)確的裝配關(guān)系。所述的測(cè)量數(shù)據(jù)分析對(duì)線旁檢具測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)通過均值一極差圖分析，對(duì)測(cè)量結(jié)果是否處于上、下控制界限內(nèi)進(jìn)行判斷，超出控制線即時(shí)報(bào)警；對(duì)離線三座標(biāo)測(cè)量機(jī)獲得的數(shù)據(jù)采用指數(shù)加權(quán)滑動(dòng)平均法處理，篩選數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)“超出設(shè)計(jì)公差”、“波動(dòng)大”、“連續(xù)10點(diǎn)在均值一側(cè)進(jìn)行即時(shí)報(bào)警。

該方法在汽車零件離線小樣本尺寸測(cè)量的情況下，能及時(shí)有效地提取裝配尺寸質(zhì)量信息，進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。給出的評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠?qū)α慵叽缳|(zhì)量及尺寸工藝能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過評(píng)價(jià)與分析，可為試生產(chǎn)階段零件生產(chǎn)線工裝狀態(tài)水平的評(píng)定給出依據(jù)。由于能夠及時(shí)準(zhǔn)確的反饋，可以有效地縮短尺寸質(zhì)量問題解決周期，加快新零件的供貨速度。并且在正常生產(chǎn)期，能夠?qū)ιa(chǎn)線狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。比較適用于大批量生產(chǎn)、小樣本檢測(cè)的機(jī)械零件產(chǎn)品裝配過程中尺寸質(zhì)量的控制與分析。

結(jié)語

本文主要對(duì)我國(guó)汽車以及零部件制造的現(xiàn)狀進(jìn)行了具體分析，指出了當(dāng)前汽車制造行業(yè)的質(zhì)量管理需求。汽車零部件是汽車生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目，該項(xiàng)目的綜合控制能力直接反映了企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制水平。企業(yè)要不斷研究總結(jié)出一種汽車零部件質(zhì)量控制的方法，不斷引進(jìn)和利用先進(jìn)的制造技術(shù)以及質(zhì)量控制方法，以不斷提升汽車的整體質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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