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        補(bǔ)償值法在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

        2017-08-17 07:15:14周顯明
        汽車工程師 2017年7期
        關(guān)鍵詞:圖紙合格調(diào)整

        周顯明

        (一汽-大眾汽車有限公司佛山分公司)

        按照整車廠的汽車生產(chǎn)工藝,汽車在生產(chǎn)線裝配完成后還需要進(jìn)行一系列的調(diào)整與檢測,合格后才能出廠交付給用戶。下線后的調(diào)整與檢測主要包括:四輪定位參數(shù)的檢測與調(diào)整、大燈燈光的檢測與調(diào)整、轉(zhuǎn)轂測試、尾氣排放測試、廠內(nèi)路試及淋雨測試等[1-2]。合資車企隨著整車產(chǎn)品的引進(jìn),體現(xiàn)整車裝配和調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)也同步引進(jìn),部分車型圖紙按DIN(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))給出調(diào)整與檢測標(biāo)準(zhǔn)。文章針對DIN 70020標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的整車空車質(zhì)量與整車實(shí)際下線時的質(zhì)量狀態(tài)不一致問題,在原圖紙標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)基礎(chǔ)上,通過一系列測試試驗(yàn),找出2種不同狀態(tài)帶來的偏差,給檢測設(shè)備參數(shù)設(shè)置對應(yīng)的補(bǔ)償值,使得產(chǎn)品調(diào)整與檢測結(jié)果符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

        1 補(bǔ)償值的定義及添加原則

        1.1 補(bǔ)償值的定義

        按DIN 70020第2部分規(guī)定:一臺空載汽車的質(zhì)量,是指一臺具有制造者規(guī)定的一整套整備的標(biāo)準(zhǔn)車的質(zhì)量。這一整套裝備中包括冷卻液、油箱裝備90%的燃油、滅火器、備胎及一套標(biāo)準(zhǔn)工具[3]。

        而實(shí)際下線車輛的空車質(zhì)量與上述DIN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不符,比如下線時整車一般加注8 L燃油,而非90%油箱容量的燃油。在這種情況下,為了滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,在圖紙標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上,通過測試一定數(shù)量的車輛,統(tǒng)計(jì)分析圖紙要求和實(shí)際下線車輛相關(guān)參數(shù)的變化量,對設(shè)備參數(shù)設(shè)置相應(yīng)的補(bǔ)償值,使下線車輛的調(diào)整和檢測結(jié)果符合圖紙要求。

        1.2 添加補(bǔ)償值的原則

        1.2.1 添加補(bǔ)償值的依據(jù)

        如果圖紙同時給出DIN標(biāo)準(zhǔn)和適用于生產(chǎn)實(shí)際的CP8調(diào)整標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)線以CP8標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整,不必添加補(bǔ)償值(如部分大眾車型)。如果圖紙只給出DIN標(biāo)準(zhǔn),而沒有給出適用于生產(chǎn)實(shí)際的CP8調(diào)整標(biāo)準(zhǔn),就應(yīng)該考慮對檢測設(shè)備設(shè)置補(bǔ)償值(如部分奧迪車型)。

        1.2.2 添加補(bǔ)償值的原則

        補(bǔ)償值添加應(yīng)按圖紙標(biāo)準(zhǔn)的整車裝備條件,測試一定數(shù)量產(chǎn)品在裝備前后的變化量,與相關(guān)部門一起進(jìn)行綜合評價后再添加。補(bǔ)償值添加到設(shè)備參數(shù)的offset選項(xiàng)中,參與到設(shè)備對產(chǎn)品的測量和調(diào)整結(jié)果的運(yùn)算中。

        補(bǔ)償值添加后,需要進(jìn)行定期驗(yàn)證和評價。在新產(chǎn)品生產(chǎn)初期,驗(yàn)證頻次應(yīng)高一些,如每隔3個月驗(yàn)證1次;批量生產(chǎn)后,可以延長驗(yàn)證的時間間隔,如每隔半年驗(yàn)證1次,以適應(yīng)批量產(chǎn)品的變化。當(dāng)發(fā)生工程技術(shù)變更時,產(chǎn)品的圖紙參數(shù)發(fā)生變化,補(bǔ)償值應(yīng)重新測試和修正。補(bǔ)償值添加還應(yīng)得到產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門、規(guī)劃部門以及質(zhì)保部門的認(rèn)可,以滿足體系審核的要求。

        2 補(bǔ)償值在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

        由于補(bǔ)償值在圖紙上沒有體現(xiàn),需要生產(chǎn)廠不斷地摸索和總結(jié),文章參考德國奧迪工廠的做法,在相關(guān)設(shè)備的檢測參數(shù)上設(shè)置補(bǔ)償值,并在3個方面進(jìn)行了研究和實(shí)際應(yīng)用,取得了一些成效。

        2.1 對前大燈燈光調(diào)整設(shè)備參數(shù)的補(bǔ)償

        2.1.1 圖紙標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)生產(chǎn)狀況存在偏差

        圖1示出某車型圖紙要求的大燈燈光測試工況。圖紙標(biāo)準(zhǔn)對前大燈燈光調(diào)整的要求為:1)車輛停放在水平地面;2)至少加注90%油箱容量的燃油;3)輪胎壓力根據(jù)載荷情況確定;4)底盤應(yīng)力已釋放;5)駕駛員側(cè)座位載荷為75 kg。

        圖1 某車型圖紙要求的大燈燈光測試工況

        與上述圖紙標(biāo)準(zhǔn)要求的狀況對比,其中燃油加注量以及駕駛員側(cè)座椅載荷這2項(xiàng)不能滿足要求:生產(chǎn)下線車輛的實(shí)際加注燃油量為8 L,駕駛員側(cè)座椅沒有乘員。

        2.1.2 偏差對燈光檢測結(jié)果的影響

        由于圖紙上只給出了DIN 70020標(biāo)準(zhǔn)下的參數(shù),沒有給出生產(chǎn)中實(shí)際條件下的參數(shù)數(shù)據(jù),如按圖紙中的DIN 70020標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置大燈檢測與調(diào)整設(shè)備參數(shù),在上述差異下調(diào)整并測試合格的車輛交給用戶之后,部分車輛在用戶實(shí)際使用工況下燈光狀態(tài)是不合格的,對用戶行車安全產(chǎn)生影響。

        2.1.3 對偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

        以某車型為例,抽取一定數(shù)量的批量生產(chǎn)車輛,在大燈燈光調(diào)整設(shè)備上分別按DIN標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)這2種工況進(jìn)行燈光位置檢測(燈光位置由Y向和Z向2個矢量定義)。加注90%油箱容量燃油以及駕駛員側(cè)座椅載荷(可使用配重替代),分別測試2種工況燈光位置Y向和Z向的變化值,進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,其兩者產(chǎn)生的變化值即為需要對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的補(bǔ)償值,如表1所示。

        表1 某車型燈光位置測試數(shù)據(jù)及補(bǔ)償值 %

        2.1.4 對設(shè)備參數(shù)設(shè)置補(bǔ)償值

        在大燈燈光檢測與調(diào)整設(shè)備對應(yīng)項(xiàng)上添加補(bǔ)償值,根據(jù)上述測試得到的結(jié)果,分別對左前大燈Y向補(bǔ)償-0.06%,Z向補(bǔ)償0.09%;右前大燈Y向補(bǔ)償0.02%,Z向補(bǔ)償0.11%。使得實(shí)際生產(chǎn)工況下調(diào)整合格的車輛,在用戶加油及正常使用過程中,大燈燈光參數(shù)始終滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

        2.2 對四輪定位檢測與調(diào)整時設(shè)備參數(shù)的補(bǔ)償

        2.2.1 圖紙標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)生產(chǎn)狀況存在偏差

        圖紙按DIN 70020標(biāo)準(zhǔn)對四輪定位調(diào)整時,整車裝備狀態(tài)的要求是油箱至少加注90%的油量,而生產(chǎn)下線車輛的實(shí)際情況是8 L燃油。

        2.2.2 偏差對車輛四輪定位參數(shù)的影響

        在上述差異下,經(jīng)四輪定位設(shè)備調(diào)整合格的車輛交給用戶之后,部分車輛在實(shí)際使用工況下四輪定位參數(shù)會發(fā)生不同程度變化,造成輪胎異常磨損。

        2.2.3 對偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

        以某車型為例,在四輪定位設(shè)備上,使用在后排座椅上增加配重的方法模擬90%油箱油量的工況,測試30臺車,記錄四輪定位參數(shù)值并取平均值,與增加配重前數(shù)值進(jìn)行對比,差值即為設(shè)備的補(bǔ)償值。該車型共有3種底盤類型(分別用代碼1BR,1BS,1BB進(jìn)行區(qū)分),每種底盤類型的車輛均需重復(fù)上述測試,測試結(jié)果,如表2所示。最終取3種底盤類型增加配重前后差值的平均值作為設(shè)備的補(bǔ)償值。從表2可以看出,在后排座椅增加配重以模擬90%油箱燃油的工況后,后軸5項(xiàng)定位參數(shù)值發(fā)生了變化,需要進(jìn)行補(bǔ)償。

        表2 某車型四輪定位參數(shù)增加配重前后差值及補(bǔ)償值 (′)

        2.2.4 對設(shè)備參數(shù)設(shè)置補(bǔ)償值

        將補(bǔ)償值加入到四輪定位設(shè)備對應(yīng)參數(shù)中,相當(dāng)于改變調(diào)整項(xiàng)的零點(diǎn)位置,在設(shè)置補(bǔ)償值前,有5%的車輛在加入90%油箱容量的燃油后,其四輪定位參數(shù)會超出標(biāo)準(zhǔn)范圍,為不合格狀態(tài);設(shè)置補(bǔ)償值之后,在此基礎(chǔ)上調(diào)整合格的車輛在加注90%油箱容量燃油后,四輪定位參數(shù)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,其合格率為100%。圖2示出某車型設(shè)置四輪定位參數(shù)補(bǔ)償值前后的合格域。

        圖2 某車型設(shè)置四輪定位參數(shù)補(bǔ)償值前后的合格域

        從圖2a可以看出,在設(shè)置補(bǔ)償值之前,設(shè)備判定四輪定位調(diào)整后參數(shù)合格的范圍為黃色區(qū)域,部分車輛的參數(shù)實(shí)際已經(jīng)超出了合格范圍(紅線以外),但也被設(shè)備判定為合格;添加補(bǔ)償值之后,如圖2b所示,相當(dāng)于四輪定位參數(shù)的合格域向左下方平移,所有車輛的檢查結(jié)果均在合格范圍之內(nèi),且增加了合格域的范圍(紅色區(qū)域),提高了四輪定位參數(shù)調(diào)整的合格率。

        2.3 對整車底盤沉降穩(wěn)定后的四輪定位參數(shù)的補(bǔ)償

        售后服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,出廠車輛理想狀態(tài)應(yīng)該為在行駛1 000~2 000 km后再進(jìn)行四輪定位調(diào)整,這時整車底盤沉降穩(wěn)定,四輪定位調(diào)整后相對穩(wěn)定。但出廠車輛有里程限制,不可能每臺車路試1 000~2 000 km后交給用戶,出廠前的四輪定位調(diào)整可以理解為初調(diào)整,用戶使用一段時間后,底盤沉降穩(wěn)定,螺栓力矩衰減穩(wěn)定,四輪定位參數(shù)會隨著底盤沉降和螺栓力矩衰減而發(fā)生改變。改變后的底盤定位參數(shù)有些不符合圖紙的要求,解決的方案是對批量車型,試驗(yàn)一定數(shù)量的里程,根據(jù)路試后四輪定位參數(shù)的變化,給四輪定位設(shè)備參數(shù)增加補(bǔ)償值,使出廠時調(diào)整合格的車輛,在用戶使用后還能滿足圖紙的要求。

        3 結(jié)論

        在整車生產(chǎn)廠下線產(chǎn)品調(diào)整與檢測過程中,當(dāng)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符時,可通過在相應(yīng)產(chǎn)品的檢測參數(shù)上設(shè)置補(bǔ)償值的方法,來彌補(bǔ)上述狀態(tài)差異所帶來的偏差,從而保證下線產(chǎn)品的檢測結(jié)果參數(shù)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

        以上方法參照德國奧迪工廠的經(jīng)驗(yàn),并經(jīng)過了幾年生產(chǎn)過程實(shí)際驗(yàn)證,在改善和提高車輛性能參數(shù)合格率方面取得了一些成效。由于補(bǔ)償值的應(yīng)用在圖紙上沒有體現(xiàn),相關(guān)廠家的做法也不一定完全相同,文章的實(shí)際應(yīng)用是一種嘗試,希望對其他車型能起到借鑒和啟發(fā)的作用。

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