補(bǔ)償值法在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

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(cè)，合格后才能出廠交付給用戶。下線后的調(diào)整與檢測(cè)主要包括：四輪定位參數(shù)的檢測(cè)與調(diào)整、大燈燈光的檢測(cè)與調(diào)整、轉(zhuǎn)轂測(cè)試、尾氣排放測(cè)試、廠內(nèi)路試及淋雨測(cè)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(cè)標(biāo)準(zhǔn)。文章針對(duì)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(shí)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(cè)試試驗(yàn)，找出2種不同狀態(tài)帶來的偏差，給檢測(cè)設(shè)備參數(shù)設(shè)置對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償值，使得產(chǎn)品調(diào)整與檢測(cè)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(tái)空載汽車的質(zhì)量，是指一臺(tái)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(shí)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(cè)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(duì)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(cè)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(shí)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(duì)檢測(cè)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(cè)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(píng)價(jià)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(duì)產(chǎn)品的測(cè)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(píng)價(jià)。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(gè)月驗(yàn)證1次；批量生產(chǎn)后，可以延長驗(yàn)證的時(shí)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(shí)，產(chǎn)品的圖紙參數(shù)發(fā)生變化，補(bǔ)償值應(yīng)重新測(cè)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(cè)參數(shù)上設(shè)置補(bǔ)償值，并在3個(gè)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(duì)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(cè)試工況。圖紙標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(cè)試工況

與上述圖紙標(biāo)準(zhǔn)要求的狀況對(duì)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(duì)燈光檢測(cè)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(cè)與調(diào)整設(shè)備參數(shù)，在上述差異下調(diào)整并測(cè)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(duì)用戶行車安全產(chǎn)生影響。

2.1.3 對(duì)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(cè)（燈光位置由Y向和Z向2個(gè)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(cè)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(duì)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(cè)試數(shù)據(jù)及補(bǔ)償值 %

2.1.4 對(duì)設(shè)備參數(shù)設(shè)置補(bǔ)償值

在大燈燈光檢測(cè)與調(diào)整設(shè)備對(duì)應(yīng)項(xiàng)上添加補(bǔ)償值，根據(jù)上述測(cè)試得到的結(jié)果，分別對(duì)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(duì)四輪定位檢測(cè)與調(diào)整時(shí)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(duì)四輪定位調(diào)整時(shí)，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(duì)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(huì)發(fā)生不同程度變化，造成輪胎異常磨損。

2.2.3 對(duì)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(cè)試30臺(tái)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(duì)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(cè)試，測(cè)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(duì)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(duì)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(huì)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(duì)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(shí)整車底盤沉降穩(wěn)定，四輪定位調(diào)整后相對(duì)穩(wěn)定。但出廠車輛有里程限制，不可能每臺(tái)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(shí)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(huì)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(duì)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(shí)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(cè)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(shí)，可通過在相應(yīng)產(chǎn)品的檢測(cè)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(cè)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(duì)其他車型能起到借鑒和啟發(fā)的作用。