運用DMAIC工具分析某車型前照燈的匹配問題

宋昌銘 何芳菲

摘要：DMAIC工具是解決復雜問題的一種策略，是六西格瑪?shù)臉I(yè)務改進方法流程，實現(xiàn)客戶滿意的方法，廣泛應用在各個行業(yè)當中。文章利用DMAIC工具分析某車型前照燈與前格柵左右間隙不均問題，通過定義問題、測量方法、分析原因、改進措施、控制階段共5步驟，實現(xiàn)問題解決、質(zhì)量提升。

關鍵詞：DMAIC工具;前大燈;前格柵;間隙不均;匹配

中圖分類號：U463.8文獻標識碼：A

0引言

隨著近年新能源汽車的崛起，迅速占領國內(nèi)外新能源汽車市場是本司近年來重要的戰(zhàn)略增長點。公司先后推出的E平臺汽車產(chǎn)品，遇到了非常激烈的市場競爭。主要競爭對手不斷推陳出新，品質(zhì)、成本和周期不斷沖擊著傳統(tǒng)開發(fā)模式，企業(yè)正遭受著巨大的經(jīng)營挑戰(zhàn)。為快速占領新能源汽車市場，滿足客戶的需求，要求產(chǎn)品的設計更具合理性、競爭力。

前臉匹配是整車外觀品質(zhì)的主要載體，前照燈和前格柵匹配要求更能直接反饋整車的品質(zhì)，其安裝點涉及零件多、尺寸鏈復雜，匹配的難度高。本文基于某新能源車型的前照燈與前格柵左右間隙一致性問題，運用DMAIC質(zhì)量工具分析其尺寸控制的方法。

1定義階段

定義階段主要是確認顧客的關鍵需求并識別需要改進的產(chǎn)品或流程，組成項目團隊，制定項目計劃，確定要進行測量、分析、改進和控制的關鍵質(zhì)量特性（CTQ），將項目完善于合理的區(qū)間范圍[1]。

從2020年10月開始，本司某車型前照燈與前格柵左右間隙不均，不符合DTS定義的標準，故障率約25%，下線返修困難，影響一次下線合格率，影響客戶滿意度（圖1）。

明確項目需求為整車匹配質(zhì)量提升，逐層展開外飾、內(nèi)飾和車身，確定為外飾匹配問題，逐步細化成前照燈與前格柵匹配并使其可以測量。最終確定，關鍵需求為某車型前照燈與前格柵左右間隙不均故障率，據(jù)此展開六西格瑪項目。

SIPOC表示產(chǎn)品實現(xiàn)過程的主要活動，包括定義的范圍和過程的關鍵因素。通過供應商（Supplier）、輸入（Input）、過程（Process）、輸出（Output）和客戶（Custom）5個步驟進行分解，得到車身、調(diào)整線、上彎梁裝配、前照燈裝配和前格柵裝配5大區(qū)域的因素，為后續(xù)階段提供解決問題的方向。

根據(jù)過往車型，確認項目目標為：故障率由25%降至7%，并制定5個階段的相應時間計劃。

2測量階段

測量階段是定義階段的后續(xù)活動，也是連接分析階段的橋梁，是事實和數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)[1]。通過測量評估，不僅可以驗證測量系統(tǒng)的有效性，還能識別出項目過程的輸出結果Y。

2.1測量系統(tǒng)分析MSA

在開始測量并收集數(shù)據(jù)之前，必須對測量系統(tǒng)作出評價，對測量系統(tǒng)的問題進行分析和糾正，以保證測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量?？傃b車間隨機挑選30輛整車，選定2名測量人員，隨機對故障位置使用三角尺測量一遍，所有記錄按固定順序整理好。

利用Minitab軟件對測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性分析，以驗證本項目量具的誤差。根據(jù)計算結果，量具的方差貢獻率為0.6（<1.0），符合測量系統(tǒng)MSA要求;量具的研究變異值GR&R為7.74%（<10.00%），測量系統(tǒng)能力良好;可區(qū)分類別數(shù)18（>10），表明分辨力優(yōu)良。本項目測量系統(tǒng)分析MSA順利通過。

2.2柏拉圖-Pareto

柏拉圖是確定關鍵輸出變量Y的常用方法。根據(jù)故障模式，存在9種組合，其中7種產(chǎn)生左右間隙不均的故障。利用Minitab柏拉圖模塊，確定輸出變量Y（圖2）。

根據(jù)柏拉圖分析結果，依據(jù)二八原則（80%的結果源于20%的原因），左右間隙一致性的CTQ（關鍵品質(zhì)特性）確定為左大右小、左小右大，2種缺陷占總缺陷的80.50%。Y為左右間隙一致性，Y1為左大右小，Y2為左小右大（注：當間隙<1.0mm為過小;當1.0mm≤間隙≤3.0mm為正常;當間隙>3.0mm為過大）。本項目只關注Y1和Y2缺陷，其他不做項目攻關重點。

3分析階段

分析階段是對CTQ進行預測，分解出影響的要因，增強對過程和問題的理解，進而識別問題的主要原因X。利用魚骨圖從人、機、料、法四個方面進行分析，一共找到9個要因，逐一進行分析（圖3）。

3.1原因X1：員工技能差，培訓不到位

小組成員調(diào)查了前照燈與前格柵安裝工位、間隙檢驗工位員

工的操作以及成績，結果如下：均通過公司三級培訓、崗位指導培訓考核;均熟悉SOS標準要求，按工位SOS進行操作;均理解前照燈與前格柵間隙標準。因此X1非要因。

3.2原因X2：未按標準化操作，不清楚質(zhì)量標準

小組成員拉動車間工程師對前照燈及前格柵的安裝工位、間隙檢驗工位進行標準化檢查、質(zhì)量分層審計，查看培訓記錄表，均通過培訓考核。因此X2也非要因。

3.3原因X3：前大燈尺寸問題

前照燈上檢具確認尺寸狀態(tài)（圖4），基準面C寬度方向離空2.5mm，基準銷B與基準銷E距離偏小1.0mm，B銷先進，E銷不能自然進銷，強行裝配導致尺寸失真，產(chǎn)生旋轉，影響左右間隙。匹配面間隙如為-0.3～+0.2mm，則對問題貢獻較小，因此X3為要因。

3.4原因X4：前格柵零件尺寸偏差問題

對前格柵問題位置尺寸進行現(xiàn)場抽查，連續(xù)5件上檢具檢測。左側尺寸間隙為0～0.2mm，符合要求，對問題貢獻較小;右側尺寸間隙為0.3～0.5mm，符合要求，對問題貢獻較小。因此X4為非要因。

3.5原因X5：前大燈安裝點尺寸問題

收集左、右前照燈5個安裝點CMM左右向數(shù)據(jù)，利用Minitab軟件使用箱線圖模塊分析（圖5）。左、右側測點15即前照燈支架的左右尺寸離散波動大，對問題解決不利。安裝點涉及零件左、右前輪罩外板加強板合件。

檢具發(fā)現(xiàn)前照燈支架Y向尺寸偏差1.5mm;前大燈支架與本體件內(nèi)部匹配線接觸，整車焊接后會產(chǎn)生扭曲;料框不合格，前照燈支架易產(chǎn)生變形。3個原因的累積對故障問題貢獻大，因此X5為要因。

3.6原因X6：前格柵安裝點尺寸問題

廠外檢具檢查前格柵鈑金安裝點（圖6），左右向偏差均在0.2mm左右，符合要求。

廠內(nèi)CMM統(tǒng)計前格柵左右鈑金安裝點，左側Y向偏差0.2～0.5mm，右側Y向偏差-0.4～+0.3mm，且相互偏差一致性在0.2mm內(nèi)，符合要求。因此X6為非要因。

3.7原因X7、X9：前照燈與白車身裝配穩(wěn)定問題

實車裝配過程中，前照燈與車身的X向尺寸存在較大波動。左側1.5～6.0mm，右側1.5～6.5mm，而產(chǎn)品設計數(shù)模間隙為3.5mm。X向間隙波動大，與理論值3.5mm存在1.5～3.0mm差異，前大燈會發(fā)生隨機旋轉，與前格柵間隙跟著波動，對問題貢獻較大。因此X7和X9為要因。

3.8原因X8：前格柵與白車身的裝配穩(wěn)定問題

從產(chǎn)品數(shù)模來看，上部B定位銷M6配Φ7，下部與前保險杠Y向定位單邊0.5mm，設計數(shù)據(jù)Y向存在間隙0.5mm調(diào)節(jié)量。前格柵與白車身的Y向間隙存在0.5～1.0mm波動量，對問題有貢獻。因此X8為要因。

根據(jù)以上分析，得到4組要因X：前照燈尺寸問題X3;前照燈安裝點尺寸問題X5;前照燈與白車身的裝配穩(wěn)定問題X7和X9;前格柵與白車身的裝配穩(wěn)定問題X8。通過X和丫因果關系，識別出問題產(chǎn)生的根本原因，進行下一步的改進。

4改進階段

進入關鍵的改進階段，針對分析的要因X進行根本原因的整改，形成最佳的解決方案，并驗證有效性。

4.1要因X3改進

通過修配前照燈模具，前照燈基準面C基本貼合，基準銷B與E銷距在0.2mm以內(nèi)，銷子能正常裝配，改善明顯，符合檢具公差要求，滿足尺寸技術要求。

綜上可知，前照燈尺寸滿足要求。

4.2要因X5改進

修配翼子板安裝支架模具，整改單件與本體的匹配面尺寸;調(diào)整工裝夾具，調(diào)合總成左右一致性。檢具確認前照燈安裝點間隙4.8～5.5mm，符合零件尺寸公差。整改料框，排除運輸?shù)淖冃我蛩?，完成廠外要因的整改。

在廠內(nèi)篩選20臺車身，收集CMM測量前照燈支架尺寸，利用Minitab箱線圖模塊，中位數(shù)偏差小、離散波動±0.75范圍，對問題解決有利（圖7）。

綜上可知，前照燈安裝點滿足要求。

4.3要因X7、X9改進

根據(jù)數(shù)模制作隨形定位塊，前照燈工位增加定位塊裝配（圖8），左右對稱。篩選30臺車，測量對應理論位置（3.5mm）的值在3.0～4.0mm，狀態(tài)穩(wěn)定，波動明顯減小2.0～3.0mm。

綜上可知，增加定位塊滿足前照燈位置穩(wěn)定，達到目標。

4.4要因X8改進

前格柵間隙檢查工位增加楔形塊（圖9），下線車輛進行間隙測量在1.0～3.0mm之間，達到設計要求。增加楔形塊是用于左右向間隙調(diào)整，結果裝配穩(wěn)定，達到目標。

經(jīng)過4個要因的改進，根本原因得到徹底解決，并驗證有效。

5控制階段

控制階段是項目固化改進成果的重要步驟，將成功經(jīng)驗標準化、制度化、文檔化，建立過程控制系統(tǒng)[1]，從而形成新的工作方式并加以保持。

5.1C1目標達成情況

根據(jù)故障位置統(tǒng)計，利用Minitab時間序列圖可看出，故障率由改善前的25%下降至改善后的5%，目標達成（圖10）。

5.2C2項目控制計劃

前照燈尺寸每班次都要進行上檢具的全尺寸檢查，對前照燈車身安裝點的CMM尺寸數(shù)據(jù)進行鎖定跟蹤（圖11）。新增的定位塊和楔形塊，列入工位的SOS。裝件員工、過程檢驗員和SIP站檢測采用塞尺監(jiān)控故障位置。

6結束語

本文通過某車型前照燈的匹配問題，介紹六西格瑪DMAIC的實施過程，驗證了六西格瑪在產(chǎn)品質(zhì)量改進的有效性[2]，徹底

解決了項目的匹配問題。汽車外觀間隙質(zhì)量的改善涉及汽車整個產(chǎn)品生命周期[3]?；跀?shù)據(jù)的六西格瑪統(tǒng)計工具，分析和解決問題更加科學，可形成LessonLearn指導后續(xù)新項目開發(fā)，對項目問題解決、尺寸控制方法有較好的指導意義。

【參考文獻】

[1]何楨.六西格瑪管理（第三版）[M].北京：中國人民大學出版社，2014.

[2]張素姣，田霞，馮珍，六西格瑪DMAIC方法在產(chǎn)品質(zhì)量改進中的應用[J].科技管理研究，2010，30（11）：176-179.

[3]葛運朋，六西格瑪方法在汽車外觀間隙改善中的應用[J]，中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2021（02）：178-179.