王東旭

摘要：在汽車的質(zhì)量管理中，數(shù)字化的制造技術(shù)的運(yùn)用為汽車的質(zhì)量提供了良好的保證。隨著電子技術(shù)興起，數(shù)字化生產(chǎn)成為世界研究的課題。汽車生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理就是利用虛擬仿真科技，在汽車生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬。數(shù)字化制造技術(shù)的運(yùn)用不僅能夠提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)時(shí)遇到的各種問題，還可以大大節(jié)約生產(chǎn)的時(shí)間和成本。本文介紹了數(shù)字化制造技術(shù)的基本內(nèi)涵和工作流程，數(shù)字化制造技術(shù)在質(zhì)量控制領(lǐng)域的應(yīng)用；

關(guān)鍵詞：汽車質(zhì)量；數(shù)字化制造；運(yùn)用分析

本文首先分析了汽車質(zhì)量管理中的數(shù)字化工作模式，然后分析了制造過程質(zhì)量管理數(shù)字化問題：質(zhì)量信息采集手段與方法自動(dòng)化程度不高；質(zhì)量信息處理與分析能力較弱；質(zhì)量信息傳遞與共享范圍較窄，最后針對(duì)數(shù)字化制造技術(shù)實(shí)踐給出了相應(yīng)的建議。

一、數(shù)字化技術(shù)的概念

二十一世紀(jì)，人們已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)也使人們生活的各個(gè)方面發(fā)生翻天覆地的變化。關(guān)于數(shù)字化技術(shù)，其是指借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及多媒體等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要，快速進(jìn)行相關(guān)信息的獲取，對(duì)產(chǎn)品各方面的信息進(jìn)行處理，以此來完成產(chǎn)品外觀及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、性能的模擬以及生產(chǎn)制造，從而較快地制造出能滿足客戶需要的產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展和相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件的大量研發(fā)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的誕生。系統(tǒng)的最重要的部分是數(shù)據(jù)庫(kù)，其采用的軟件為交互圖形系統(tǒng)，其具有較強(qiáng)的計(jì)算和數(shù)據(jù)分析能力。系統(tǒng)對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以在二維或者三維的空間里進(jìn)行，具有較高的準(zhǔn)確度，系統(tǒng)的應(yīng)用使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與質(zhì)量得到了較大程度上的提高，系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床及數(shù)控技術(shù)等一起為機(jī)械制造業(yè)中數(shù)字化的廣泛使用創(chuàng)造了有利條件。

二、汽車質(zhì)量管理中的數(shù)字化工作模式

在汽車質(zhì)量管理的數(shù)字化工廠中，要先從設(shè)計(jì)部門取得產(chǎn)品資料的各種數(shù)據(jù)，材質(zhì)、尺寸，并進(jìn)行模擬組裝工藝分析，然后再模擬環(huán)境中進(jìn)行審查，再通過生產(chǎn)車間獲得各種組裝的設(shè)備數(shù)據(jù)和工作流程，在虛擬環(huán)境中建立流水線，在這種情況下，輸入生產(chǎn)工藝，則生成各種產(chǎn)品報(bào)表，制造結(jié)果。

然后將各種檢測(cè)設(shè)備，工具，生成資料加入虛擬工廠的仿真模塊。模擬生成環(huán)境，生成流程，并驗(yàn)證結(jié)果。并且把虛擬產(chǎn)品進(jìn)行運(yùn)輸，銷售，并有后續(xù)的維護(hù)，培訓(xùn)等使用售后環(huán)境，在這個(gè)過程中，所有資料均有系統(tǒng)集成，結(jié)果則由數(shù)字化工廠輸出給分析端，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)詳盡的分析和優(yōu)化。

三、數(shù)字化工廠技術(shù)在質(zhì)量控制中的應(yīng)用

汽車質(zhì)量控制的重點(diǎn)之一車身質(zhì)量往往是整車質(zhì)量問題的主要來源，而車身質(zhì)量所設(shè)計(jì)的內(nèi)外觀性能、鈑金鏈接強(qiáng)度，以及裝配難易性也都和制造精度直接相關(guān)。而汽車產(chǎn)品的宏觀精度（如間隙、面差）和微觀精度（如表面光潔度）等的控制很大程度上就是對(duì)汽車各種尺寸的控制，所以汽車質(zhì)量控制的關(guān)鍵是有效地進(jìn)行尺寸偏差控制和管理。

通常的乘用車僅車身裝配就設(shè)計(jì)300～500個(gè)薄板沖壓零件，150～250個(gè)夾具，70～120個(gè)裝配站，2000～6000個(gè)焊點(diǎn)，再加上內(nèi)外飾件，整個(gè)制造裝配過程長(zhǎng)而復(fù)雜，而諸多尺寸的偏差在這個(gè)過程中不斷地傳遞和積累。因此對(duì)尺寸偏差的控制和管理需要貫穿汽車質(zhì)量控制的全過程。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，數(shù)字化工廠技術(shù)依靠仿真分析工具進(jìn)行虛擬原型模擬，考慮和解決后續(xù)的制造問題，對(duì)設(shè)計(jì)和工藝進(jìn)行優(yōu)化，這種設(shè)計(jì)方法就叫做產(chǎn)品保質(zhì)設(shè)計(jì)（Design for Quality），通過3D的尺寸鏈仿真分析工具，仿真產(chǎn)品的制造和裝配過程來預(yù)測(cè)產(chǎn)品尺寸質(zhì)量和偏差源貢獻(xiàn)因子，從而判斷某一階段的設(shè)計(jì)是否能夠滿足尺寸設(shè)計(jì)要求并給出可能的整改方案。

在加工制造階段，用數(shù)字化的方式來設(shè)置、仿真、和運(yùn)行CMM（Coordinate Measuring Machines，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x）和CNC（Computer Numerical Control Machine，數(shù)控加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)離線編程和在線檢測(cè)。在現(xiàn)生產(chǎn)階段，從工廠各類測(cè)量設(shè)備里獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)質(zhì)量信息，對(duì)此進(jìn)行跟蹤、分析和發(fā)布。通過檢測(cè)數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)分析尋求問題的根本解決方案，從而提高產(chǎn)品的最終質(zhì)量，同時(shí)提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本。

四、汽車質(zhì)量管理中制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

目前數(shù)字化生產(chǎn)在行業(yè)龍頭企業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，模擬數(shù)擗庫(kù)和輔助工程技術(shù)也在飛速完善。數(shù)字化模擬已經(jīng)貫穿到整個(gè)生產(chǎn)鏈之中，從工藝設(shè)計(jì)，到元件制造，到白車，到總裝。但是，從深度和廣度來看，數(shù)字化工廠還停留在出擊階段。例如保個(gè)元件的尺寸對(duì)比分析。在裝配過程中，用數(shù)字模擬了車門，車燈和前門擋板的安裝孔位尺寸分析。在生產(chǎn)中的裝配評(píng)審過程中，現(xiàn)在只能用模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的裝配模擬，分析效率很低。如果采用新型模組，則可以通過模擬，得到從零件到操作到設(shè)備運(yùn)行與損耗的各種信息。所以，針對(duì)目前這種應(yīng)用水平較低的局面，應(yīng)該采取如下措施進(jìn)行改進(jìn)。例如，確認(rèn)公司的發(fā)展戰(zhàn)略，把數(shù)字化工廠的建設(shè)提高到企業(yè)的戰(zhàn)略級(jí)層面。并且做好中長(zhǎng)期規(guī)劃，分階段分節(jié)點(diǎn)實(shí)施。確定具體項(xiàng)目，首先在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)數(shù)字化工廠，把理論和實(shí)戰(zhàn)結(jié)合，從點(diǎn)到面，逐步有序的發(fā)展。從投入人力最多工序最復(fù)雜的區(qū)域發(fā)展，讓節(jié)省成本起到立竿見影的效果，為企業(yè)發(fā)展數(shù)字化樹立強(qiáng)心劑。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程不斷加快，大量工業(yè)科技革命的成果充斥著全球的市場(chǎng)，世界知名的汽車制造企業(yè)用不斷的科技研發(fā)，高效的質(zhì)量管理意識(shí)，給人們提供了眾多品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。當(dāng)前“質(zhì)量即是企業(yè)生命”的理念，已然成為全球汽車企業(yè)的共識(shí)。我國(guó)汽車工業(yè)起步于1950年，當(dāng)時(shí)就與國(guó)外汽車品牌差距很遠(yuǎn)，怎樣才能建設(shè)好汽車制造質(zhì)量管理體系提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力？本文作者從實(shí)際工作出發(fā)進(jìn)行了全面的闡述。

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