白車身尺寸質(zhì)量提升的過程控制分析及改進(jìn)

鄒鳳祥，劉 杰，蔣玲麗，韋雪媛

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

白車身尺寸質(zhì)量提升的過程控制分析及改進(jìn)

鄒鳳祥，劉 杰，蔣玲麗，韋雪媛

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

白車身尺寸質(zhì)量關(guān)系到整車裝配質(zhì)量，涉及整車性能、防水、NVH及外觀配合靜態(tài)感知質(zhì)量等。保證白車身尺寸的過程制造質(zhì)量，確保產(chǎn)品尺寸質(zhì)量的終端輸出尤為重要。基于白車身尺寸提升的過程控制做分析，在尺寸報(bào)警、工裝定位及監(jiān)控、流程文件等方面做出分析改進(jìn)，為產(chǎn)品尺寸質(zhì)量提升提出改進(jìn)建議措施，力促產(chǎn)品尺寸質(zhì)量不斷提升，提高產(chǎn)品質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力。

白車身尺寸；過程控制；分析；改進(jìn)

車身制造質(zhì)量作為整車制造裝配質(zhì)量的核心，其主要涉及六個(gè)方面的質(zhì)量，即焊接、尺寸、涂膠、鈑金、扭矩及選裝質(zhì)量。其中尺寸質(zhì)量直接影響整車裝配質(zhì)量，而白車身尺寸質(zhì)量的過程控制由多方面復(fù)雜因素組成。本文主要介紹白車身尺寸質(zhì)量的過程控制方法、波動(dòng)因素、質(zhì)量工具應(yīng)用及流程文件使用，針對(duì)這些因素做出分析改進(jìn)，提高白車身尺寸質(zhì)量，并形成標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、文件化，保證車身制造的整車匹配核心。

1 白車身尺寸質(zhì)量影響因素

白車身總成由前車體、后部下車體、左右側(cè)圍、頂蓋及門蓋翼子板按一定的工藝流程組合而成（如圖1、2所示）。白車身尺寸質(zhì)量的過程影響因素大體分為如下部分：基準(zhǔn)不統(tǒng)一、定位不足、工裝測(cè)量基準(zhǔn)不合理/不統(tǒng)一、工藝制造/工裝定位尺寸不穩(wěn)定、關(guān)鍵供應(yīng)商零部件尺寸穩(wěn)定性[1]。

圖1 工藝流程圖

1.1 制造基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一

因翻邊的沖壓工藝特性及供應(yīng)商模具存在差異性，導(dǎo)致大梁底面和翻邊之間的高度差精度有差異，從而難以保證大梁底面和翻邊的高度差穩(wěn)定，所以因制造基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)偏差，如圖2、3所示。

圖2 制造基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一

圖3 制造基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)高度差

1.2 工裝定位不足

某公司車身車間的三條生產(chǎn)主線：B線、C線及D線，B線生產(chǎn)寶駿560、CD線生產(chǎn)寶駿730車型，這三條主線的主夾具Z向支撐有差異，C線前部缺少Z向支撐，導(dǎo)致Z向數(shù)據(jù)波動(dòng)明顯，如圖4所示。

圖4 三條生產(chǎn)線主夾具Z向支撐及數(shù)據(jù)

通過對(duì)比三條生產(chǎn)線主夾具的定位差異，在C線主夾具前端增加一個(gè)Z向支撐點(diǎn)，從上圖數(shù)據(jù)可以看出C線側(cè)圍主定位孔Z向數(shù)據(jù)穩(wěn)定性提升。

1.3 工裝測(cè)量基準(zhǔn)不合理

滑撬（是白車身的底盤定位工裝）的工裝底盤定位銷CMM測(cè)量監(jiān)控，是以滑撬上的孔建標(biāo)（如圖5所示），而每個(gè)滑撬存在自身的制造誤差（相當(dāng)于每次測(cè)量的建標(biāo)基準(zhǔn)有差異），進(jìn)而導(dǎo)致每個(gè)滑撬的測(cè)量數(shù)據(jù)存在差異性，影響尺寸數(shù)據(jù)分析。所以使用滑撬上的孔建標(biāo)測(cè)量，不符合測(cè)量的基本原理——?jiǎng)傂浴㈧o態(tài)、穩(wěn)定。

圖5 以滑撬上的孔建標(biāo)

針對(duì)以滑撬孔建標(biāo)存在誤差驗(yàn)證，分別以不同的16個(gè)滑撬孔建標(biāo)測(cè)量主夾具主定位銷X向數(shù)據(jù)，進(jìn)行誤差統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果得出的數(shù)據(jù)波動(dòng)大，極差已超過可接受范圍，如圖6所示。

圖6 16個(gè)滑撬孔建標(biāo)測(cè)量主夾具

1.4 工裝夾具定位不足及工藝制造偏差

主要列舉三個(gè)方面：（1）主夾具的下部工裝無Y向夾具，導(dǎo)致側(cè)圍Y向?qū)挾确€(wěn)定性不好（如圖7所示）；（2）定位點(diǎn)及夾頭與焊點(diǎn)重疊，存在因焊接等因素出現(xiàn)定位面偏差；（3）主夾具的定位及夾頭與側(cè)圍工裝的工序不一致，導(dǎo)致偏差產(chǎn)生。

圖7 主夾具側(cè)圍下部Y向無夾具

1.5 關(guān)鍵供應(yīng)商零部件尺寸穩(wěn)定性

關(guān)鍵供應(yīng)商零部件（PB類零件，是外包給供應(yīng)商生產(chǎn)的關(guān)鍵分總成零件，如后部下車體總成）尺寸穩(wěn)定性直接關(guān)系白車身尺寸質(zhì)量，因此控制穩(wěn)定關(guān)鍵的外包零部件尺寸質(zhì)量是至關(guān)重要的，要建立PB類零件尺寸質(zhì)量的日常監(jiān)控、報(bào)警及走訪機(jī)制，確保處于受控內(nèi)。

2 白車身尺寸質(zhì)量提升的過程控制改進(jìn)

根據(jù)以上白車身尺寸質(zhì)量的過程控制影響因素及對(duì)現(xiàn)有相關(guān)流程的回顧思考，提出過程控制方面的尺寸質(zhì)量改進(jìn)方向。

2.1 工裝工藝設(shè)計(jì)及基準(zhǔn)一致性改進(jìn)

在現(xiàn)有尺寸工程基礎(chǔ)上，從工裝定位、工藝與工裝關(guān)聯(lián)性、基準(zhǔn)一致性三個(gè)方面說明[2]。

2.1.1 工裝定位

（1）工裝定位設(shè)計(jì)，保證定位點(diǎn)數(shù)量滿足及同平臺(tái)在多條生產(chǎn)線的一致性，如主夾具的Z向支撐不足。

（2）保證工裝定位前后工序的一致性，如側(cè)圍定位點(diǎn)與主夾具定位點(diǎn)不一致。

（3）避免工裝定位點(diǎn)布置在不規(guī)則的內(nèi)板型面上，如側(cè)圍及主夾具A柱定位點(diǎn)布置在A柱內(nèi)板造型面上，穩(wěn)定性較差，引起Y向?qū)挾茸兓?/p>

2.1.2 工藝與工裝關(guān)聯(lián)性

（1）避開定位點(diǎn)與工藝上的焊點(diǎn)、卡扣位置重疊。

（2）合理規(guī)劃工藝上的定位焊點(diǎn)焊接順序與工裝前后關(guān)夾順序。

2.1.3 基準(zhǔn)一致性

（1）工裝定位基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)統(tǒng)一，明確基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求。

（2）工裝尺寸監(jiān)控的測(cè)量建標(biāo)基準(zhǔn)統(tǒng)一且合理，避免建標(biāo)不合理導(dǎo)致的工裝測(cè)量偏差。

2.2 完善數(shù)據(jù)應(yīng)用、報(bào)警流程

針對(duì)工裝數(shù)據(jù)監(jiān)控分析、ABCD類尺寸測(cè)量分析，建立和完善數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析報(bào)警，快速有效的控制并穩(wěn)定尺寸質(zhì)量（如圖8所示）[5]。

圖8 車身尺寸控制

（1）建立完善工裝拼臺(tái)數(shù)據(jù)臺(tái)賬，定義關(guān)鍵工裝和一般工裝。針對(duì)關(guān)鍵和一般工裝，確立工裝監(jiān)控測(cè)量頻次。

（2）建立明確工裝測(cè)量精度和工裝測(cè)量合格率要求。

（3）建立明確工裝測(cè)量尺寸、零部件總成測(cè)量尺寸（B類）、白車身測(cè)量配合尺寸（AC類）報(bào)警閥值條件，完善報(bào)警流程（如圖9）.

（4）建立下車體總成、側(cè)圍總成的三坐標(biāo)監(jiān)控機(jī)制，識(shí)別及控制分總成的尺寸質(zhì)量。

（5）建立TAC檢具的匹配質(zhì)量檢查機(jī)制，提前識(shí)別整車配合問題點(diǎn)。

（6）建立供應(yīng)商零部件尺寸測(cè)量、報(bào)警流程，確保關(guān)鍵零部件總成尺寸受控。

圖9 尺寸報(bào)警機(jī)制

2.3 建立數(shù)字封樣數(shù)據(jù)庫，明確改進(jìn)流程

針對(duì)結(jié)果質(zhì)量驅(qū)動(dòng)，鎖定工裝、零部件、白車身測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，明確工具方法回顧驗(yàn)證，確保數(shù)字封樣數(shù)據(jù)有依有據(jù)可循。

（1）根據(jù)白車身尺寸數(shù)據(jù)和結(jié)果質(zhì)量鎖定工裝封樣數(shù)據(jù)和零部件封樣數(shù)據(jù)，建立實(shí)件封樣庫和數(shù)據(jù)庫，直接標(biāo)注封樣數(shù)據(jù)在實(shí)物零件上[3]。

（2）依據(jù)白車身尺寸質(zhì)量和整車裝配質(zhì)量，鎖定白車身尺寸實(shí)際值，進(jìn)行名義值偏置，實(shí)施封樣，定義新的偏置理論值。

（3）建立封樣數(shù)據(jù)持續(xù)改進(jìn)流程。針對(duì)封樣鎖定、名義值偏置的數(shù)據(jù)，做質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)時(shí)，有明確流程支持。

（4）建立TOMANA（工裝穩(wěn)定性驗(yàn)證）、慢車制造流程，監(jiān)控工裝穩(wěn)定性、工裝與零件匹配，保證工裝與零件的配合穩(wěn)定及有效。

2.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)輸入及創(chuàng)新改進(jìn)

依據(jù)問題分析解決，過程控制改進(jìn)，形成經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)知識(shí)庫，輸入先期設(shè)計(jì)，提升尺寸工程質(zhì)量。對(duì)流程、工具創(chuàng)新改進(jìn)及應(yīng)用，提升制造高精度乘用車白車身的能力，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)質(zhì)量。

（1）將過程問題分析解決形成經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)知識(shí)庫和DFM（設(shè)計(jì)面向制造），輸入到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，提升尺寸工程質(zhì)量。

（2）基于尺寸合格率，尺寸分析由單點(diǎn)數(shù)據(jù)分析增加功能尺寸分析，滿足整車裝配質(zhì)量的結(jié)果導(dǎo)向[4]。

（3）建立跨部門溝通的車身尺寸控制中心，快速拉動(dòng)資源進(jìn)行問題解決。

（4）通過整車裝配質(zhì)量驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)改進(jìn)，對(duì)白車身測(cè)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，合理設(shè)定公差帶。

（5）基于在線測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控白車身關(guān)鍵定位點(diǎn)、安裝點(diǎn)及配合點(diǎn)，有效監(jiān)控過程穩(wěn)定性。

（6）基于數(shù)據(jù)分析軟件，集成工裝測(cè)量數(shù)據(jù)、零部件總成尺寸數(shù)據(jù)、白車身尺寸數(shù)據(jù)，快速分析響應(yīng)。

（7）關(guān)鍵零部件由主機(jī)廠拼裝，提升制造工程能力，快速響應(yīng)及保證過程穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語

本文闡述了基于過程控制的白車身尺寸質(zhì)量提升，從一致性、流程、工具方法展開說明。白車身尺寸質(zhì)量提升是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作，需要多部門、跨部門聯(lián)合行動(dòng)，建立有效快速的流程，結(jié)合適當(dāng)?shù)墓ぞ叻椒ǎ行ЫY(jié)合應(yīng)用及監(jiān)控，提升及穩(wěn)定尺寸質(zhì)量不是一件難事。通過以上的分析總結(jié)，為后續(xù)的尺寸質(zhì)量提升工作提供參考借鑒。

[1]王偉森，胡健斌.精益化白車身“2 mm工程”尺寸控制方法[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2013（11）：100-105.

[2]唐遠(yuǎn)志.汽車車身制造工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[3]張惠立，李福貴.基于樣車白車身制造品質(zhì)的控制[J].裝備制造技術(shù)，2013（01）：56-59.

[4]錢雄松.基于功能尺寸的車身尺寸控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2010.

[5]馮維廉.白車身尺寸質(zhì)量分析預(yù)警系統(tǒng)的建立與應(yīng)用[D].上海：上海交通大學(xué)，2007.

Control Analysis and Improvement Basis on Body Dimension Quality

ZOU Feng-xiang，LIU Jie，JIANG Ling-li，WEI Xue-yuan
（SAIC Wuling Wuling Automobile Limited by Share Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Body dimension quality relate to the vehicle assemble，including function，waterproof，NVH，static surface and so on.The vehicle dimension quality is satisfying basis on Body dimension process control，so this article describle the improvement of dimension alarm，fixture and procedure basis on body dimension improvement，increase competition of product.

body dimension；process control；analysis；improvement

U463.82

A

1672-545X（2017）08-0089-04

2017-05-24

鄒鳳祥（1984-），男，廣西人，本科，工程師，研究方向：汽車焊接制造；劉 杰（1982-），男，河南人，本科，工程師，研究方向：汽車制造質(zhì)量改進(jìn)；蔣玲麗（1983-），女，湖南人，本科，工程師，研究方向：汽車質(zhì)量監(jiān)測(cè)；韋雪媛（1992-），女，廣西人，大專，工程師，研究方向：汽車尺寸檢測(cè)。