2mm工程在白車身尺寸控制中的應(yīng)用

王剛毅

摘要：2mm質(zhì)量工程控制方法目前被廣泛應(yīng)用于汽車制造行業(yè)，用以控制白車身的制造質(zhì)量。2mm工程已經(jīng)成為衡量汽車制造企業(yè)在尺寸控制方面能否達(dá)到國際先進(jìn)水平的衡量指標(biāo)。主要介紹白車身尺寸波動(dòng)的來源、白車身尺寸控制方法、2mm質(zhì)量工程控制原理等。

關(guān)鍵詞：白車身；尺寸控制；2mm工程

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.30.099

1前言

車身是整個(gè)汽車零部件的載體，它的制造質(zhì)量直接影響到整車的風(fēng)噪性、密封性、美觀性等，所以標(biāo)準(zhǔn)要求非常嚴(yán)格。因此20世紀(jì)90年代初，由美國密歇根大學(xué)吳賢銘先進(jìn)制造技術(shù)中心倡導(dǎo)、美國政府支持、三大汽車公司（GM、Ford、Chrysler）共同推動(dòng)了車身2mm工程，目的就是提高車身尺寸的穩(wěn)定性，減小尺寸偏差，提高白車身質(zhì)量。

2車身制造過程的不穩(wěn)定因素

車身制造偏差的定義：制造的車身尺寸實(shí)際值與理論值的差值。

車身尺寸不穩(wěn)定的因素：（1）工裝本身使用狀態(tài)的變化導(dǎo)致不穩(wěn)定：工裝結(jié)構(gòu)由基準(zhǔn)平臺(tái)、立柱、氣缸臂、控制系統(tǒng)等構(gòu)成，有些工裝還包括沖孔機(jī)構(gòu)、鉆孔機(jī)構(gòu)。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用工裝的結(jié)構(gòu)狀態(tài)會(huì)逐漸發(fā)生變化，變化累積到一定程度會(huì)影響定位的精度、零件匹配。（2）工裝上設(shè)備故障、機(jī)構(gòu)磨損：工裝上控制機(jī)構(gòu)如感應(yīng)器等失效，沖孔機(jī)構(gòu)故障，鉆孔機(jī)構(gòu)磨損等都會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定。（3）供應(yīng)商來料變化：整車廠許多零件、分總成件由多家供應(yīng)商供貨。有些來料的質(zhì)量穩(wěn)定性較差，尺寸偏差將直接影響車身整體尺寸。（4）制造工藝缺陷：車身生產(chǎn)工藝包括焊接、沖孔、鉆孔、安裝、涂膠、折邊等，有些環(huán)節(jié)的工藝無法完全保證產(chǎn)品質(zhì)量的高穩(wěn)定性。（5）工藝變化：零件國產(chǎn)化、工程更改等使零件狀態(tài)發(fā)生變化導(dǎo)致尺寸數(shù)據(jù)波動(dòng)。

3車身制造尺寸質(zhì)量控制方法

3.1過程控制的方法

對(duì)于任何一個(gè)工藝過程一般可以用兩種典型的方法對(duì)過程進(jìn)行有效地監(jiān)控，即工程過程控制和統(tǒng)計(jì)過程控制。工程過程控制（EPC）是指對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)量，它有一個(gè)明確并且恒定的控制界限，當(dāng)檢測(cè)量超出該控制界限時(shí)系統(tǒng)即可報(bào)警。例如，車身上的每個(gè)測(cè)點(diǎn)都有明確的理論值及公差帶，當(dāng)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果超出公差范圍時(shí)系統(tǒng)即產(chǎn)生報(bào)警。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）是指系統(tǒng)檢測(cè)量沒有恒定的控制界限，需要從檢測(cè)量的歷史測(cè)量數(shù)據(jù)中計(jì)算出當(dāng)前的控制界限來判斷系統(tǒng)是否失控。例如，對(duì)于車身上的每個(gè)測(cè)點(diǎn)都可以根據(jù)歷史測(cè)量數(shù)據(jù)繪制控制圖來產(chǎn)生報(bào)警。

3.2白車身尺寸評(píng)價(jià)指標(biāo)

在白車身的制造過程中，運(yùn)用2mm工程質(zhì)量控制方法，包括尺寸通過率、單測(cè)點(diǎn)6σ值和整車6σ值來評(píng)價(jià)汽車車身裝配質(zhì)量，得到車身焊裝過程中的CII指數(shù)（Continuous Improvement Index，持續(xù)改進(jìn)指數(shù)），可以反映車身焊裝生產(chǎn)的質(zhì)量變化情況。

CII指數(shù)是美國Michigan大學(xué)吳賢銘先進(jìn)制造技術(shù)研究中心提出的旨在全面振興汽車制造業(yè)的2mm工程中所采用的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。它的計(jì)算方法是在一定的時(shí)間段內(nèi)計(jì)算出白車身全部測(cè)點(diǎn)的6σ值，并從小到大進(jìn)行排序；取第95%的測(cè)點(diǎn)的6σ值作為白車身的CII值。CII指數(shù)給出了一定時(shí)間內(nèi)白車身尺寸波動(dòng)水平的度量，并明確了尺寸波動(dòng)控制的對(duì)象（波動(dòng)最大的5%的測(cè)點(diǎn)），經(jīng)過一輪改進(jìn)后，會(huì)得到較低的CII值，然后確定出新的波動(dòng)控制點(diǎn)，再進(jìn)行控制，如此不斷改進(jìn)，車身的整體尺寸質(zhì)量就會(huì)達(dá)到很高的水平。

42mm質(zhì)量工程的原理及操作流程

4.12mm工程原理

（1）計(jì)算所有測(cè)量點(diǎn)的一定量樣本的6sgm值；（2）將所有測(cè)點(diǎn)的6sgm值由小到大排序；（3）以全部測(cè)點(diǎn)的第95%個(gè)點(diǎn)的6sgm值為標(biāo)準(zhǔn)畫一條分界線；（4）將6sgm值大于分界線的測(cè)點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)行案例研究。

4.2案例研究步驟

（1）案例形成：對(duì)大于6sgm值或排列靠前的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，確認(rèn)測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域，確認(rèn)相關(guān)點(diǎn)測(cè)量方向，計(jì)算相關(guān)點(diǎn)的相關(guān)性。（2）潛在原因分析：列出所有可能產(chǎn)生此問題的原因。通常要求要熟悉制造工藝、熟悉工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理、熟練使用數(shù)據(jù)分析工具。（3）確認(rèn)根本原因：有時(shí)造成此案例的原因不止一個(gè)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確認(rèn)各原因的權(quán)重。（4）針對(duì)原因提出改進(jìn)措施：由于一些措施可能會(huì)產(chǎn)生其他問題，所以此階段應(yīng)群策群力發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量。（5）措施實(shí)施：全面考慮措施實(shí)施過程中會(huì)遇到的困難，以順利獲得其他部門的支持。（6）效果評(píng)估：所有的行動(dòng)都是為了改進(jìn)，數(shù)據(jù)最有說服力。經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)積累，對(duì)新樣本重新進(jìn)行6sgm計(jì)算、排序、確定6sgm值，評(píng)估實(shí)施效果。（7）重復(fù)第一步成立新的案例。

5結(jié)束語

本文分析了影響車身尺寸穩(wěn)定性的各種因素，簡(jiǎn)要介紹了CII指數(shù)，通過開展“2mm工程”等質(zhì)量控制方法，實(shí)現(xiàn)汽車制造企業(yè)低成本投入的目標(biāo)，達(dá)到高效率運(yùn)行和高質(zhì)量輸出的精益化控制白車身尺寸的要求。

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