QC方法在后橋裝配質(zhì)量改善方面的應(yīng)用*

阮 婷

(武漢交通職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430056)

彈性鉸接也叫彈性襯套，裝在汽車后橋橫梁孔中，跟行駛舒適性相關(guān)。對(duì)于扭力后懸架而言，彈性鉸接和后橫梁一起既承擔(dān)了懸架的K特性(運(yùn)動(dòng)幾何參數(shù))，也承擔(dān)了懸架的C特性(懸架彈性元件的剛度)，所有的操控舒適性都需從彈性鉸接零件下功夫。一個(gè)后橫梁中裝配兩個(gè)彈性鉸接零件，常用的裝配方式是采用壓裝設(shè)備，以一定的壓力，同時(shí)將兩個(gè)鉸接零件壓入鉸接孔中。由于彈性鉸接零件外圈是塑料材料，在壓裝的過程中容易破裂，導(dǎo)致后橋裝配線的廢品率較高，無法達(dá)到工廠要求，成為整條生產(chǎn)線的瓶頸。

為了提高后橋彈性鉸接的一次裝配合格率，深入分析了影響零件裝配問題的因素[1-3]，通過組織相關(guān)工作崗位上的員工成立QC小組，發(fā)揮集體的力量，充分利用QC工具中的統(tǒng)計(jì)方法來發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，從而達(dá)到改善質(zhì)量的目的[4]。傳統(tǒng)的QC方法包含：檢查表、層別法、柏拉圖、魚骨圖、散布圖、直方圖和控制圖。

1 車橋裝配線質(zhì)量合格率現(xiàn)狀

1.1 調(diào)查研究

為提高生產(chǎn)效率，同時(shí)降低成本，某汽車總裝工廠要求各個(gè)班組的裝配合格率為99%，為了了解目前后橋裝配線的合格率，小組成員對(duì)車橋裝配班組的生產(chǎn)情況進(jìn)行42240輛份的跟蹤統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)后橋線裝配合格率僅為95.6%，未達(dá)到工廠下達(dá)的目標(biāo)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 車橋裝配合格率統(tǒng)計(jì)

1.2 問題統(tǒng)計(jì)與目標(biāo)確定

為了進(jìn)一步掌握影響后橋裝配合格率的因素，對(duì)后橋裝配線上的1850個(gè)缺陷進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)后橋彈性鉸接壓裝破損頻次較高，嚴(yán)重拉低了整條生產(chǎn)的合格率，如圖1所示，A、B、C、D分別表示彈性鉸接破損、后輪速傳感器干涉、后輪轂混裝和后制動(dòng)油管破損。

圖1 缺陷統(tǒng)計(jì)排列圖

由排列圖可知，彈性鉸接破損缺陷占整個(gè)缺陷比例的89.2%，是影響后橋線裝配合格率不達(dá)標(biāo)的主要因素。對(duì)比車橋裝配線其他幾條生產(chǎn)線，其裝配合格率平穩(wěn)控制在99%以上。由現(xiàn)狀調(diào)查的排列圖可知，只要將占影響因素89.2%的缺陷解決95%，就可以使后橋裝配線的合格率提高到99.3%。數(shù)據(jù)測(cè)算公式如下：

1-(1-95.6%)×(1-89.2%×95%)=99.3%

2 彈性鉸接壓裝破損原因分析

運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法集思廣益，從人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面[5-7]，對(duì)彈性鉸接壓裝破損缺陷進(jìn)行分析，制作出鉸接破損原因魚骨圖，如圖2所示。

對(duì)圖2的魚骨圖列出8條末端原因，即員工未執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、設(shè)備油壓不穩(wěn)定、后橫梁鉸接孔與壓頭不同軸、后橫梁鉸接孔定位不良、彈性鉸接尺寸偏差、后橫梁鉸接孔尺寸偏差、工藝文件不齊全和彈性鉸接壓裝溫度過低。根據(jù)末端因素制定確認(rèn)方法及標(biāo)準(zhǔn)，并落實(shí)到對(duì)應(yīng)的責(zé)任人。最終確認(rèn)導(dǎo)致彈性鉸接壓裝破損的主要原因是后橫梁鉸接孔與壓頭不同軸及壓裝時(shí)后橫梁鉸接孔定位不良。其余6條末端因素為非要因。

圖2 彈性鉸接壓裝破損原因分析魚骨圖

3 彈性鉸接壓裝破損要因?qū)Σ咧贫ㄅc實(shí)施

3.1 后橫梁鉸接孔與壓頭不同軸

針對(duì)鉸接孔與壓頭不同軸問題，提出兩個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比。

方案1：以后橫梁鉸接孔定位，設(shè)計(jì)U型槽定位。如圖3所示，將后橫梁鉸接孔的支撐點(diǎn)改為定位點(diǎn)，以U型槽夾具定位，理論上可以保證后橫梁鉸接孔與壓頭的同軸度。

圖3 方案1零件定位圖

方案2：設(shè)計(jì)錐形導(dǎo)向定位塊及浮動(dòng)式壓床。由于后橫梁鉸接孔的內(nèi)孔圓弧較外圓更加規(guī)則完整，當(dāng)彈性鉸接孔有變形量時(shí)，可利用壓頭的錐度做自導(dǎo)向進(jìn)入彈性鉸接孔內(nèi)，使壓頭及彈性鉸接自動(dòng)找正后橫梁安裝孔，以此確保鉸接孔與彈性鉸接同軸。如圖4所示，將現(xiàn)有的圓柱形導(dǎo)向塊改為錐形。

圖4 改進(jìn)前后導(dǎo)向定位塊

從操作性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及有效性四個(gè)維度對(duì)以上兩個(gè)方案進(jìn)行分析：方案1預(yù)計(jì)改造費(fèi)用為360元，改造時(shí)間約3天，但是可靠性不好，在壓裝過程中，U型槽與部分鉸接孔的焊點(diǎn)有干涉，使同軸度產(chǎn)生偏差；方案2預(yù)計(jì)設(shè)備改造費(fèi)用為15000元，但是改造后可以一勞永逸，而且在壓裝過程中，可以有效保證設(shè)備同軸度，避免與鉸接孔的焊點(diǎn)干涉。

綜上所述，選擇方案2作為最終的對(duì)策。

選定對(duì)策之后，對(duì)應(yīng)人員按計(jì)劃實(shí)施，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。浮動(dòng)式壓床以底板為整體浮動(dòng)單元，通過牛眼平臺(tái)實(shí)現(xiàn)整體浮動(dòng)壓裝單元的移動(dòng)，底板兩側(cè)布置自定心彈性限位組件和自定心整體浮動(dòng)限位組件。其結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，U型鉗體不僅可以在上下方向上有微量的浮動(dòng)功能，而且在導(dǎo)向后有微量的旋轉(zhuǎn)功能。錐形導(dǎo)向定位塊深入鉸接孔中，壓裝時(shí)利用零件自導(dǎo)向特點(diǎn)，使壓頭及彈性鉸接定位自適應(yīng)鉸接孔，最終保證彈性鉸接與鉸接孔同軸。

圖5 浮動(dòng)壓裝設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

對(duì)策實(shí)施以后，跟蹤了100輛份的彈性鉸接壓裝情況，結(jié)果顯示，設(shè)備壓頭與后橫梁鉸接孔的同軸度100%對(duì)中，彈性鉸接破裂情況明顯減少。再經(jīng)過一段時(shí)間的生產(chǎn)跟蹤，后橋線裝配合格率已提高至97.7%，數(shù)據(jù)說明對(duì)策實(shí)施有效。

3.2 后橫梁鉸接孔定位不良

針對(duì)壓裝時(shí)后橫梁鉸接孔定位不良問題，提出兩個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比。

方案1：采用二次壓裝，先將彈性鉸接預(yù)裝至鉸接孔中，再進(jìn)行第二次壓裝，保證鉸接零件能有效地固定到后橫梁鉸接孔中。

方案2：增加夾緊裝置，固定后橫梁鉸接孔的位置，使鉸接能有效地壓入孔中。

從操作性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及有效性四個(gè)維度對(duì)以上兩個(gè)方案進(jìn)行分析：方案1預(yù)計(jì)改造費(fèi)用為160元，改造時(shí)間約為1天，經(jīng)濟(jì)性和操作性很好，但是在壓裝時(shí)，后橫梁鉸接孔還是定位不穩(wěn)定，可靠性較差；方案2預(yù)計(jì)改造費(fèi)用為460元，改造時(shí)間約3天，改造時(shí)間和費(fèi)用較方案1稍微多一點(diǎn)，然而可靠性高，壓裝時(shí)鉸接孔位置不發(fā)生偏移。

綜上所述，選擇方案2作為最終的對(duì)策。

車間維修人員在壓裝工位上增加氣動(dòng)夾緊裝置，如圖6所示，當(dāng)后橫梁零件放到夾具上定位后，啟動(dòng)夾緊氣缸，壓塊將鉸接孔壓緊，使其定位更加可靠。

圖6 后橫梁鉸接孔夾緊裝置圖

增加夾緊裝置后，再次跟蹤100輛份的壓裝情況，發(fā)現(xiàn)壓裝時(shí)鉸接孔位置偏移數(shù)量為0，彈性鉸接壓裝破損數(shù)量進(jìn)一步減少。兩個(gè)對(duì)策實(shí)施后再跟蹤一周發(fā)現(xiàn)后橋線的裝配合格率已經(jīng)提高到99.8%，超出工廠目標(biāo)值99%，事實(shí)證明彈性鉸接壓裝破損問題得到有效解決。

為了保持質(zhì)量改善的效果，制定相應(yīng)鞏固措施，如編制點(diǎn)檢卡，定期檢查設(shè)備的氣動(dòng)定位夾具，維護(hù)頻次設(shè)為每天2次。此外，再編制初級(jí)維護(hù)卡，指導(dǎo)員工對(duì)設(shè)備夾具的正確使用及維護(hù)。此后，數(shù)據(jù)表明后橋線裝配合格率能穩(wěn)定在99%以上，證明鞏固效果良好。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

彈性鉸接壓裝破裂返修工時(shí)為5分鐘/輛，返修費(fèi)用219元/小時(shí)，鉸接單價(jià)為33.68元，1臺(tái)車上裝2個(gè)彈性鉸接零件，對(duì)策實(shí)施到鞏固期，共計(jì)生產(chǎn)30600臺(tái)車。后橋裝配合格率提升了4.2%，定位夾具改造費(fèi)用為460元，錐形導(dǎo)向塊的改造費(fèi)用為200元，浮動(dòng)壓床改造費(fèi)15000元。由此可知對(duì)策實(shí)施后節(jié)省的返修費(fèi)用和彈性鉸接報(bào)廢損失為：

返修費(fèi)用=30600×4.2%×5/60×219=23455元

彈性鉸接報(bào)廢損失=30600×4.2%×2×33.68=86571元

由以上可計(jì)算出，在鞏固期間直接為工廠帶來的經(jīng)濟(jì)效益=23455+86571-460-200-15000=94366元。

4.2 其他效益

通過對(duì)策的實(shí)施，項(xiàng)目組成員在組織積極性、部門合作性、品質(zhì)意識(shí)、成本意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作等方面都有較大的提升，為以后的工作提供了良好的氛圍基礎(chǔ)。質(zhì)量改善的成果得到工廠領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)。

5 結(jié)論

對(duì)后橋裝配裝配線合格率不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)狀調(diào)查分析，尋找導(dǎo)致裝配不合格的問題癥結(jié)，通過分析要因、提出對(duì)策并實(shí)施、鞏固措施等一系列活動(dòng)，降低了彈性鉸接壓裝破損廢品率，提高了后橋裝配線的合格率。經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)證明，采取的方法和控制措施有效可行，施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)合理，為工廠降低了成本，并產(chǎn)生一定的社會(huì)效益，可以為其他同等質(zhì)量問題提供參考和借鑒。