部分膠段單面粘問(wèn)題分析及解決

蔡曉輝 修旗 張昭晗 郭杰

摘 要：文章基于實(shí)際生產(chǎn)中的案例，論述問(wèn)題的分析解決過(guò)程。首先對(duì)該問(wèn)題的基本情況進(jìn)行介紹。針對(duì)裝焊膠段在過(guò)完烤箱后出現(xiàn)的單面粘問(wèn)題，闡述分析膠段功能、缺陷形式、膠類型的區(qū)別以及車身零件表面情況。然后采用綠帶方法的具體分析過(guò)程，主要包括對(duì)比分析、聚集圖分析、小組比較分析，并總結(jié)根本原因。最后通過(guò)驗(yàn)證根本原因的方式，逐步確定長(zhǎng)期措施。本文所采用的分析方法，對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題具有重要的參考價(jià)值，進(jìn)而可以減少費(fèi)用支出，優(yōu)化質(zhì)量，提高工作效率。

關(guān)鍵詞：裝焊膠段;單面粘;剔試;分析

Abstract： This article discusses the process of analyzing and solving problems based on actual production cases. Firstly， the article introduced the general situation for this case. For bodyshop glue one-side bond issue after oven baking， showed the glue function， defect format， different result for different glue and the surface status of car body parts. Secondly， started the specific analysis process， including comparison analysis， concentrate analysis， group comparison analysis， and generally concluded the main factor. Finally， through verifying the main factor， find the long term solution to solve this issue. The analysis method used in this article has important reference value for quality issues in production. It can effectively solve car issue especially for gap and transition issue， reduce cost， optimize quality and improve work efficiency.

Keywords： Bodyshop glue; One-side bond; Destructive Test; Analysis

前言

質(zhì)量是企業(yè)生存和發(fā)展的根本，如何高效準(zhǔn)確地找到根本原因，解決質(zhì)量問(wèn)題是各公司相關(guān)部門在探索的方向。質(zhì)量問(wèn)題分析方法，主要有8D方法，5W2H方法，以及六西格瑪黑帶分析方法等。本文采用Delterlyze 綠帶分析方法解決車輛質(zhì)量問(wèn)題。Delterlyze 綠帶分析方法是一種高效的質(zhì)量分析工具，核心思路是通過(guò)好壞結(jié)果的對(duì)比和分析，逐步找到根本原因解決質(zhì)量問(wèn)題。

某車型為德國(guó)引進(jìn)車型，前期試裝階段發(fā)現(xiàn)有大概率RA310膠段單面粘缺陷，車輛出現(xiàn)單面粘的概率為100%，單車各膠段出現(xiàn)單面粘的概率為30%。為了規(guī)避膠段失效引起的噪音、腐蝕等風(fēng)險(xiǎn)，保證成品車的質(zhì)量，需要盡快從根本上解決此問(wèn)題。

1 項(xiàng)目背景

1.1 缺陷描述

該車型車身，自從第一輛剔試車身考核以來(lái)，左右側(cè)圍涂RA310的膠段就會(huì)出現(xiàn)單面粘的缺陷，整車膠段缺陷率為30%。尤其是側(cè)圍A柱上部區(qū)域，位置重要且出現(xiàn)缺陷頻率高。如果不能有效解決單面粘的問(wèn)題，該位置會(huì)有腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。問(wèn)題背景可參考圖1。

對(duì)比德國(guó)工廠相同車型使用的膠RA310NF卻沒(méi)有單面粘缺陷。理論上中國(guó)工廠使用的RA310是RA310NF的升級(jí)版產(chǎn)品，性能更優(yōu)。但實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果卻與預(yù)期不同。RA310NF是不是解決問(wèn)題的關(guān)鍵因素，在后續(xù)分析中會(huì)作出分析和解釋。

該車型所用黑膠包括RA310，RA350，RA820，不同型號(hào)的膠原材料成分略有差別，實(shí)現(xiàn)的功能也不同，在車身上的位置也不同。只有RA310膠段出現(xiàn)單面粘缺陷。

1.2 考核標(biāo)準(zhǔn)

為了保證客戶車質(zhì)量，需要對(duì)車身零件間的連接有效性定期進(jìn)行檢查。質(zhì)量同事進(jìn)行定期抽查，即剔試檢查。車間生產(chǎn)的考核車經(jīng)過(guò)電泳烤箱后，膠段完全固化，剔試考核員使用鉆頭、老虎鉗等工具將車身連接地方拆開(kāi)，由考核員對(duì)連接膠段的外觀、尺寸、位置等進(jìn)行考核，用2-4等級(jí)進(jìn)行劃分評(píng)定，4級(jí)問(wèn)題嚴(yán)重程度最低，3級(jí)問(wèn)題較嚴(yán)重，2級(jí)問(wèn)題嚴(yán)重程度最高。對(duì)于3級(jí)和2級(jí)問(wèn)題，一般需要將該問(wèn)題升級(jí)至研發(fā)和專家組，以決定下一步措施及整改方案。表1為剔試考核標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 膠段類型和功能

裝焊膠，根據(jù)功能可分為結(jié)構(gòu)膠、密封膠、減震膠、折邊膠。根據(jù)型號(hào)可分為RA310，RA350，RA820，Teroson 1630，Teroson 1041GS等。

車身件尤其是沖壓件，表面都會(huì)有一定量的油污，例如壓延油、防銹油等。裝焊膠在研發(fā)階段，就考慮了油污對(duì)膠段的影響，實(shí)現(xiàn)裝焊膠可以接受少量的油污，3g/m2的油對(duì)膠段性能不會(huì)產(chǎn)生影響。

裝焊膠從膠泵出來(lái)的狀態(tài)是粘稠狀態(tài)的膠，在120°C的烤箱中烘烤12min進(jìn)行預(yù)固化，避免在噴漆車間經(jīng)過(guò)前處理和電泳池時(shí)被液體沖刷脫落。膠段在噴漆車間180°C電泳烤箱中烘烤15min，實(shí)現(xiàn)充分固化，體現(xiàn)膠段功能。根據(jù)車身不同位置，功能不同，對(duì)膠的需求不同，采用膠的型號(hào)不同。表2是三款裝焊膠主要特性對(duì)比。表3是膠的類型和功能介紹。在數(shù)據(jù)存檔中，有些膠段有DS標(biāo)識(shí)，表示該段膠很重要，是與安全相關(guān)的膠段，帶有V標(biāo)識(shí)的膠段標(biāo)識(shí)該段膠需要溢出。

1.4 車身零件表面涂油情況

1.4.1 國(guó)產(chǎn)零件

車身零件，一般經(jīng)過(guò)板材的卷板、沖壓、折邊和焊接等工序后零件表面會(huì)帶有一定量的油污。沖壓零件表面有潤(rùn)滑油和防銹油，油污的存在會(huì)影響裝焊的工藝連接性能、焊接飛濺焊接質(zhì)量以及噴漆車間前處理液的更換頻率。標(biāo)準(zhǔn)中要求沖壓件殘油量應(yīng)該是小于等于3g/m2，如果油量過(guò)多，必須安排工人用布擦油，降低對(duì)后續(xù)工藝的不良影響。

1.4.2 進(jìn)口零件

一般從歐洲進(jìn)口的車身零件通過(guò)海運(yùn)方式運(yùn)到中國(guó)工廠，運(yùn)輸時(shí)長(zhǎng)通常為一到兩個(gè)月的時(shí)間。為了避免車身零件在海運(yùn)過(guò)程中發(fā)生腐蝕，從歐洲供應(yīng)商處會(huì)將零件噴一層防銹油，但對(duì)于比較大的零件，例如側(cè)圍總成，歐洲供應(yīng)商往往會(huì)采用將大總成件浸到油池里，然后再撈出打包裝箱。這樣做既節(jié)約了工時(shí)，又能保證所有的區(qū)域都有油，降低了腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。但是，油量過(guò)多會(huì)對(duì)裝焊及噴漆后續(xù)工藝造成不良影響，有必要清油。

1.5 車身生產(chǎn)

裝焊車間車身的生成，是由眾多單件、小總成通過(guò)焊接、壓鉚、膠接等連接工藝合成到一起生成一輛Z2.3車身，然后裝配前后門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板和翼子板、后備箱蓋板，最終生成Z3的車身。為了保證一輛Z3車身合格，首先要從源頭保證單件、小總成沒(méi)有問(wèn)題。

送到裝焊車間的零件，包括廠內(nèi)自制沖壓件（L1），供應(yīng)商零件（L7），進(jìn)口零件（B7L7）。該車型大部分零件是進(jìn)口零件，物流部門安排工人在物流庫(kù)房先用布擦去表面過(guò)多的防銹油，然后再將零件配送到線邊。裝焊車間工人將線邊零件放到工裝上，然后通過(guò)手動(dòng)焊槍、膠槍等手動(dòng)工具實(shí)施工藝，最終完成白車身的生產(chǎn)。自動(dòng)化率低，手動(dòng)控制膠段位置和膠量的穩(wěn)定性比較低。圖1-2為所示為擦油方式。

2 分析問(wèn)題確認(rèn)根本原因

為了分析缺陷原因，對(duì)剔試車缺陷膠段狀態(tài)、膠類型和車身零件狀態(tài)進(jìn)行分析。一般影響膠段剔試結(jié)果的因素，包括烤箱溫度和時(shí)長(zhǎng)，零件間隙，膠段類型，涂膠量，零件表面狀態(tài)。膠段單面粘的問(wèn)題，只能通過(guò)剔試考核才能查看，剔試后的車身會(huì)走報(bào)廢流程。通過(guò)對(duì)缺陷膠段位置、膠型號(hào)、車身結(jié)構(gòu)、車身表面狀態(tài)進(jìn)行查看和分析，分步驟進(jìn)行驗(yàn)證，最終確認(rèn)根本原因.

2.1 基本信息收集

剔試發(fā)現(xiàn)整車車身膠段問(wèn)題比較多，需要優(yōu)化。車間嘗試通過(guò)調(diào)整零件間尺寸、涂膠量等解決膠段問(wèn)題，在后續(xù)剔試發(fā)現(xiàn)有所改善，但依然存在單面粘的問(wèn)題。圖3和4為以后輪罩和A柱頂部區(qū)域?yàn)槔瑘D示車身剔試后RA310膠段單面粘狀態(tài)。RA310所有膠段中，按長(zhǎng)度對(duì)比，單面粘缺陷膠段占比例高達(dá)11%，按膠段段數(shù)對(duì)比，單面粘膠段涉及5段膠，缺陷比例達(dá)到20%。所以RA310膠段單面粘的問(wèn)題需要盡快推動(dòng)找到根本原因。

德國(guó)該車型剔試結(jié)果，并未出現(xiàn)與BBAC類似的單面粘情況，德國(guó)N293所用膠RA310NF，與BBAC的RA310不同。所以，膠型號(hào)作為影響因素X1。對(duì)比其他車型車身，A柱結(jié)構(gòu)類似，同樣的膠RA310，使用同樣的烤箱烘烤，但其他車型自動(dòng)化率高，自動(dòng)涂膠，膠量均勻，與缺陷膠段車型裝焊手動(dòng)涂膠不同，因此，涂膠量作為影響因素X2。此外，中國(guó)工廠與德國(guó)工廠使用零件多來(lái)自相同的德國(guó)供應(yīng)商，因此，德國(guó)工廠使用零件多為國(guó)產(chǎn)零件，不需要海運(yùn)，零件表面油污少，中國(guó)工廠使用的零件是從德國(guó)進(jìn)口，零件被防銹油浸泡過(guò)，表面含油量與德國(guó)工廠不同。所以，車身零件表面油污狀態(tài)為影響因素X3。

根據(jù)以上X1，X2，X3展開(kāi)對(duì)該問(wèn)題的分析、解決。

2.2 初步試驗(yàn)分析

2.2.1 初步試驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)于膠型號(hào)影響因素X1，一輛試驗(yàn)車身使用RA310NF代替原來(lái)的RA310膠段，另一輛試驗(yàn)車身使用RA350代替原來(lái)的RA310，驗(yàn)證膠型號(hào)影響有多大，是否可以得到跟德國(guó)工廠一致的剔試結(jié)果。

對(duì)于涂膠量影響因素X2，參照其他車型自動(dòng)涂膠軌跡及膠量，優(yōu)化該車型手動(dòng)涂膠量，即減少手動(dòng)涂膠量，避免膠段堆積導(dǎo)致過(guò)烤箱時(shí)內(nèi)部膠段不能被充分烘烤，影響膠段功能。

對(duì)于車身零件表面油污狀態(tài)影響因素X3，使用清油劑去除表面油污，避免過(guò)多的油阻隔在膠段和零件之間。

2.2.2 結(jié)果分析

不同膠型號(hào)試驗(yàn)車剔試結(jié)果如表4所示。RA310（1）是最初剔試結(jié)果，試驗(yàn)車都優(yōu)化了涂膠量（X2），結(jié)果表明，不同型號(hào)的膠對(duì)單面粘情況的貢獻(xiàn)不同，RA350膠得出的結(jié)果最好，總長(zhǎng)度只有129mm，比RA310減少了2/3的缺陷。并且只有后輪罩位置的2段膠有缺陷。RA310NF膠得出的結(jié)果最差，出現(xiàn)的缺陷長(zhǎng)度最長(zhǎng)，高達(dá)685mm。使用液體清油劑的試驗(yàn)車，缺陷膠段長(zhǎng)度125mm，比RA310有了明顯的改善。

德國(guó)使用的RA310NF得出的剔試結(jié)果合格，但中國(guó)工廠使用RA310NF得出的剔試結(jié)果很差。所以膠型號(hào)X1不是該問(wèn)題的主要影響因素。

使用液體清油劑的試驗(yàn)車，剔試結(jié)果明顯改善。說(shuō)明油污對(duì)膠段性能影響確實(shí)很大，剔試車只有A柱頂部位置，后輪罩后部位置有單面粘問(wèn)題。針對(duì)具體位置進(jìn)行進(jìn)一步分析和試驗(yàn)。

2.2.3 聚焦圖分析

根據(jù)日常剔試考核結(jié)果以及試驗(yàn)剔試結(jié)果，對(duì)缺陷膠段進(jìn)行聚焦圖分析。如圖5所示。

根據(jù)聚集圖顯示，缺陷出現(xiàn)頻率較高的膠段為：A柱的1931，1932膠段;下邊梁的1943，1944膠段;后輪罩的1983和1984以及加油口處的5680膠段。整個(gè)側(cè)圍外板鈑金材料一致，但不同位置出現(xiàn)了不同的結(jié)果。接下來(lái)會(huì)對(duì)這些位置進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

2.3 進(jìn)一步試驗(yàn)分析

2.3.1 進(jìn)一步試驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)A柱頂部和后輪罩位置出現(xiàn)單面粘缺陷的位置，進(jìn)行進(jìn)一步分析。經(jīng)觀察零件，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)位置都是板材焊接的位置，如圖6為A柱頂部結(jié)構(gòu)。經(jīng)切割對(duì)應(yīng)位置，發(fā)現(xiàn)兩層板材搭接面的位置存有大量的油，如圖7所示。這些油會(huì)隨著時(shí)間和重力的作用，慢慢流出來(lái)并浸入到裝焊涂的膠段位置。

為了驗(yàn)證重力對(duì)板材焊接搭接面的油污的影響，將裝焊車間合成的側(cè)圍外板總成放置線邊兩天，等待查看油污跡象。

查看靜置兩天的側(cè)圍外板，A柱頂部有部分油流出，尾燈角和三角窗位置流出的油較多，尤其是尾燈板處的油已經(jīng)流到了后輪罩位置，如下圖8所示。由此推斷，隱藏在板材焊接搭接面的油是造成A柱和后輪罩單面粘的重要因素。

根據(jù)2.2.3小節(jié)部分，提出高概率發(fā)生單面粘缺陷的位置在：A柱，下邊梁，后輪罩和加油口處。由于A柱和后輪罩區(qū)域根據(jù)查看實(shí)際車身，找到了出油位置。加油口處位置在三角窗下邊，三角窗位置鈑金連接區(qū)域存儲(chǔ)的油會(huì)流到加油口處。下邊梁位置，由于下邊梁結(jié)構(gòu)特別，它是截面彎角較多的總成件，作為進(jìn)口件到中國(guó)工廠后，自身存油較多。影響膠段質(zhì)量。

2.4 確認(rèn)根本原因

2.4.1 根本原因表述及試驗(yàn)驗(yàn)證

結(jié)合3.2和3.3的試驗(yàn)分析和結(jié)果，可以推斷出單面粘的主要因素是油污過(guò)多，一方面是零件表面自帶的，另一方面是板材焊接搭接面隱藏的油污。為了驗(yàn)證根本原因并為解決方案做準(zhǔn)備，安排一輛Z2.3的試驗(yàn)車進(jìn)行剔試。此試驗(yàn)車，經(jīng)過(guò)擦油特殊處理：1）首先用吹風(fēng)槍將A柱、尾燈板、三角窗的板材焊接搭接面位置吹一遍，將隱藏的油污吹出來(lái)，如圖9所示。2）用布擦去吹出來(lái)的油污。3）在板材表面將要涂膠的位置用清油劑去除油污。4）然后再正常涂膠，進(jìn)行后續(xù)環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)裝焊車間烤箱預(yù)烘烤，噴漆車間電泳烤箱烘烤之后，膠段性能趨于穩(wěn)定，該試驗(yàn)車送去剔試。

剔試結(jié)果符合預(yù)期，所有RA310膠段全部合格，沒(méi)有缺陷，也沒(méi)有單面粘問(wèn)題。因此N293 RA310膠段單面粘的問(wèn)題的根本原因是進(jìn)口零件表面油含量過(guò)高，板材搭接面隱藏的油含量過(guò)高。清油后，剔試結(jié)果合格。

3 制定長(zhǎng)期方案

3.1 方案內(nèi)容

基于以上分析，制定長(zhǎng)期方案：1）要先使用吹風(fēng)槍吹出隱藏的油，否則油會(huì)源源不斷的流向已涂膠段區(qū)域，影響膠功能。2）要使用清油劑清油，否則零件表面油含量過(guò)高，影響膠功能。3）確保操作人員涂膠穩(wěn)定性和均勻性，確保烘烤過(guò)程內(nèi)外的膠都能充分受熱。

在涂膠之前，增加清油工藝：吹出隱藏在鈑金間的油污，并用清油劑去除鈑金面的油污。這樣就有效得解決了由油污引起的單面粘問(wèn)題，避免膠段和鈑金粘連失效，同時(shí)也規(guī)避了膠段缺陷造成的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，保證剔試考核結(jié)果合格和成品車的質(zhì)量。

3.2 方案執(zhí)行情況

根據(jù)第三部分提到的試驗(yàn)，試裝結(jié)果比較理想，圖10和圖11分別為執(zhí)行長(zhǎng)期得到的剔試結(jié)果。剔試RA310膠段，全部合格，并未引起其他問(wèn)題。

單面粘問(wèn)題得到了有效的控制，解決了一項(xiàng)從最初就有的質(zhì)量問(wèn)題，為穩(wěn)定生產(chǎn)、保證車身強(qiáng)度、耐腐蝕性能，對(duì)整車質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

膠段單面粘缺陷，一方面會(huì)降低膠段連接性能，使車身強(qiáng)度降低，另一方面由于未有效粘接，水蒸氣等其他容易侵入縫隙中，會(huì)增加車身腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。所以單面粘的情況是剔試考核中的Prio2的問(wèn)題，屬于嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。

本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的案例，對(duì)問(wèn)題的著手點(diǎn)、分析方向及內(nèi)容進(jìn)行了闡述，有效得解決了生產(chǎn)中的問(wèn)題。本文案例為膠段單面粘問(wèn)題，但該思路可延伸用于分析解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的其他質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)觀察缺陷位置表面現(xiàn)象，推測(cè)出可能產(chǎn)生此問(wèn)題的因素;通過(guò)收集實(shí)際生產(chǎn)情況和對(duì)比情況，采用聚集圖方法，可以初步判斷可能的影響因素、原因;通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證和觀察對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，可以進(jìn)一步推測(cè)根本原因。每種分析方法之后的結(jié)論，結(jié)合到一起，便能推測(cè)出根本原因。從推測(cè)出的根本原因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，用消除根本因素的方法安排試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，最終確認(rèn)根本原因。進(jìn)而可以要求工藝優(yōu)化、零件狀態(tài)的控制，以從根本上解決問(wèn)題。目前綠帶分析方法越來(lái)越多得被應(yīng)用，有效地解決生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，確保了車輛的強(qiáng)度和耐腐蝕性能，保證了北京奔馳成品車的質(zhì)量和品牌效應(yīng)。

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