總裝車間針對(duì)汽車線束管路裝配驗(yàn)證和優(yōu)化

蔣峰 吳清祥

（北京奔馳汽車有限公司，北京 100176）

1 前言

我國(guó)汽車產(chǎn)量從2000 年的200×104輛遞增到2020 年的2 531.1×104輛，汽車產(chǎn)量不斷攀升，但隨之而來的汽車召回?cái)?shù)量屢創(chuàng)新高。數(shù)據(jù)顯示，僅2020 年我國(guó)汽車召回總量達(dá)到了678.2×104輛，召回的主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系、電氣設(shè)備缺陷、氣囊和安全帶缺陷。這些安全相關(guān)的系統(tǒng)由管路連接和線束連接等方法連接而成，連接質(zhì)量的好壞與汽車行駛的安全性、可靠性有著密切的關(guān)系。因制造原因召回 137 次，涉及車輛420.8×104輛（占比62.0%）[1]，為了減少制造過程中的質(zhì)量問題，本文對(duì)涉及到線束管路裝配進(jìn)行了種類分類和失效模式及其關(guān)鍵裝配要素總結(jié)，并且在新項(xiàng)目實(shí)施了1種線束管路驗(yàn)證的方法。

汽車上的線束管路裝配易發(fā)生質(zhì)量問題，且在目前的汽車總裝生產(chǎn)過程中難以發(fā)現(xiàn)，探究其深層次的原因，不難發(fā)現(xiàn)涉及到線束管路的裝配問題頻發(fā)有以下4 個(gè)問題。

a.作業(yè)指導(dǎo)書（SMP）細(xì)節(jié)描述不夠，操作要點(diǎn)不夠具體，僅靠操作工和班長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)積累來避免問題，在人員流失的情況下會(huì)影響整體裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性；

b.一旦后續(xù)環(huán)節(jié)反饋的問題滯后較長(zhǎng)，操作工已經(jīng)形成了錯(cuò)誤的習(xí)慣，容易變成批量質(zhì)量問題甚至?xí)l(fā)召回；

c.總裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)僅靠加注和電檢來發(fā)現(xiàn)短時(shí)間影響功能的問題，但是對(duì)于汽車長(zhǎng)期運(yùn)行（如管線干涉、走向錯(cuò)誤）才會(huì)發(fā)生的問題無法進(jìn)行規(guī)避和檢查；

d.線束管路往往在大量的覆蓋件內(nèi)部，常規(guī)的顧客之聲質(zhì)量考核（Voice Of Customer Audit，VOCA）/PAF 目視化質(zhì)量檢查無法發(fā)現(xiàn)。

針對(duì)這些問題，車間組織對(duì)汽車線束管路裝配的驗(yàn)證和優(yōu)化以提升車間乃至公司在汽車線束管路裝配的整體質(zhì)量表現(xiàn)。

2 線束管路分類

線束是汽車的神經(jīng)系統(tǒng)，用于動(dòng)力和信號(hào)的傳輸和分配。一般由開制的導(dǎo)線、連接塑件、金屬端子、膠帶和其它定位件、保護(hù)件等組成。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的信號(hào)傳輸和電流傳輸，在整車裝配過程中，涉及到的線束裝配根據(jù)裝配形式可分為5類，一是螺栓連接類，使用螺紋連接來進(jìn)行線束連接，使用電池扳手或EC 工具進(jìn)行緊固，通常用于地線連接；二是摁壓式二道鎖，完成線束插接之后，需要對(duì)二道鎖進(jìn)行摁壓操作，確保鎖止到位，是線束連接非常通用的形式；三是扣押式二道鎖，完成線束插接之后，需要對(duì)二道鎖進(jìn)行扣壓操作，將U 型二道鎖扣至鎖止位置，為線束連接非常通用的形式；四是無二道鎖（裝配角度），完成線束插接之后，無需進(jìn)行二道鎖操作，通常具有彈性鎖孔或倒鉤，較多用于針數(shù)較少、線束較密的插接，如前后SAM、通道箱插頭等；其他線束連接類包括按鈕式二道鎖、屏蔽線/天線、翻轉(zhuǎn)式二道鎖、旋轉(zhuǎn)式二道鎖，如圖1 所示。

圖1 線束裝配分類

管路是指連接各個(gè)功能件的軟管、硬管，其作用是在各功能件之間傳遞各種介質(zhì)（油液、冷卻液和氣體等），從而保證部件實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的功能，使整車能夠安全平穩(wěn)地駕駛，裝配管路主要涉及到4大管路系統(tǒng)插接，一是制動(dòng)管路，流通制動(dòng)液和傳遞制動(dòng)壓力的管路（大多數(shù)為硬管），通常采用螺紋連接；二是冷卻管路，流通冷卻液的橡膠（軟）管路，通常采用快插接口；三是燃油管路，流通燃油的管路，通常采用Caillau 卡箍（特制）接口[2]；四是空調(diào)管路，流通空調(diào)液的管路，通常采用螺紋連接，如圖2 所示。

圖2 管路裝配分類

3 線束管路驗(yàn)證

3.1 汽車線束管路驗(yàn)證定義

根據(jù)新車型導(dǎo)入和投產(chǎn)爬坡流程，結(jié)合項(xiàng)目試裝各階段的質(zhì)量要求（尤其為客戶車要求），第1階段為生產(chǎn)培訓(xùn)階段驗(yàn)證，由總裝車間工程師拉動(dòng)相應(yīng)產(chǎn)品工程師、生產(chǎn)規(guī)劃工程師、質(zhì)量工程師、發(fā)動(dòng)機(jī)工程師以及工段等就整車線束管路的裝配進(jìn)行驗(yàn)證，總結(jié)序列化生產(chǎn)中的缺陷問題、歷史質(zhì)量問題，細(xì)化工藝描述和要求，同時(shí)也起到對(duì)一線操作工的經(jīng)驗(yàn)輸入和培訓(xùn)，提高工藝過程穩(wěn)定性，這屬于生產(chǎn)組織的自發(fā)驗(yàn)證。

第2 階段為量產(chǎn)條件下對(duì)成品車的裝配狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證，同樣也聯(lián)合相應(yīng)產(chǎn)品工程師、質(zhì)量工程師、總裝車間工程師、發(fā)動(dòng)機(jī)工程師和工段等就整車管路、線束的裝配進(jìn)行試裝車拆車分析，通常要從線束管路布置的走向、基本間隙、防振、防水、防磨、固定、NVH、安裝維護(hù)和接插件的有效性等方面進(jìn)行全面評(píng)估，全面提高線束管路的質(zhì)量表現(xiàn)。

3.2 汽車線束管路驗(yàn)證定義

目前的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還未發(fā)布統(tǒng)一的整車線束管路布置標(biāo)準(zhǔn)或者指導(dǎo)性文件，所以各個(gè)主機(jī)廠根據(jù)自身的車型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，積累的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，結(jié)合具體的工藝要求，形成了各自的企業(yè)內(nèi)部文件用以指導(dǎo)整車線束管路布置和開展各類線束管路一致性的驗(yàn)證。用于驗(yàn)證的主要參考標(biāo)準(zhǔn)文件為3D 數(shù)模圖、工藝文件和線束管路裝配指導(dǎo)書。

根據(jù)之前積累的制造經(jīng)驗(yàn)，目前車間的線束管路裝配指導(dǎo)書對(duì)線束總結(jié)了5 種失效模式，對(duì)管路總結(jié)了6 種失效模式，并對(duì)其裝配要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和歸納，如表1、表2 所示。

表1 線束失效模式總結(jié)及預(yù)防措施

表2 管路失效模式總結(jié)及預(yù)防措施

3.3 線束管路裝配總裝驗(yàn)證-提高工藝過程穩(wěn)定性

基于這些分類和失效模式，在總裝車間內(nèi)組織了對(duì)所有線束管路裝配操作的驗(yàn)證工作，主要驗(yàn)證線束管路實(shí)物是否符合數(shù)模圖狀態(tài)，是否存在發(fā)生干涉、走向錯(cuò)誤的問題，細(xì)化工藝描述，由于車間工藝的限制，1 條完成的管路或線束往往也在不同的工位裝配，基于此，對(duì)驗(yàn)證流程做如下優(yōu)化：以具體裝配工藝為基準(zhǔn)（即1 個(gè)對(duì)應(yīng)線束管路的AVO 號(hào)），核對(duì)裝配后的數(shù)模圖狀態(tài)與實(shí)物圖狀態(tài)，確保工藝過程后的產(chǎn)品一致性，識(shí)別裝配風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，形成裝配要點(diǎn)并出具作業(yè)元素表（Job Element Sheet，JES）文件進(jìn)行控制，并且在這一過程中，工段也參與，參與的過程實(shí)現(xiàn)了對(duì)班長(zhǎng)和操作工的培訓(xùn)，從文件和培訓(xùn)2 個(gè)方面進(jìn)行了改善，車間組織評(píng)估驗(yàn)證的流程如圖3 所示。

圖3 線束管路驗(yàn)證組織流程

以氧傳線束插頭裝配為例，逐一排查AVO 號(hào)（裝配步驟）的過程中，通過對(duì)比數(shù)模圖和實(shí)物裝配狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，在總裝車間卡接氧傳線束插頭時(shí)，卡接位置出現(xiàn)錯(cuò)誤，如圖4 所示。

圖4 氧傳線束數(shù)模圖和實(shí)物裝配

糾正了總裝裝配位置后，該問題依然發(fā)生，對(duì)該卡槽的尺寸進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)為18 mm，實(shí)際測(cè)量值為22.32 mm，且發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)來件該傳感器插頭母端裝配位置錯(cuò)誤，由于此原因，導(dǎo)致卡槽尺寸變大，后續(xù)即使裝配位置正確，也會(huì)導(dǎo)致該裝配處于易松脫狀態(tài)，從而確定原因（2 處裝配位置錯(cuò)誤），發(fā)動(dòng)機(jī)工廠和總裝雙方出具JES，規(guī)定裝配位置，同時(shí)培訓(xùn)操作工執(zhí)行正確的裝配位置，問題得到解決。

在類似的工作基礎(chǔ)上，全車間做了線束管路裝配對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證和優(yōu)化工作，最終針對(duì)線束問題識(shí)別了267個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，制作了157個(gè)JES，針對(duì)管路問題識(shí)別了72個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并制作了40個(gè)JES，在識(shí)別工作過程當(dāng)中，操作工得到了培訓(xùn)，糾正了錯(cuò)誤習(xí)慣，大大提高了工藝成熟度和現(xiàn)場(chǎng)工藝執(zhí)行情況，如圖5所示。

圖5 線束管路驗(yàn)證結(jié)果

3.4 線束管路裝配拆車驗(yàn)證-提高質(zhì)量表現(xiàn)

在新車型導(dǎo)入過程中，隨著產(chǎn)線上的試裝和投產(chǎn)爬坡，在初期識(shí)別、解決并糾正線束管路裝配的錯(cuò)誤就顯得尤為重要，一旦錯(cuò)誤的裝配習(xí)慣形成會(huì)在后期形成較大的質(zhì)量隱患，且通常線束管路的問題是常規(guī)目視考核方法無法檢查的，質(zhì)量部門聯(lián)合研發(fā)部門和總裝車間對(duì)試裝車的拆解驗(yàn)證來考核線束管路裝配狀態(tài)，將汽車的四門、行李箱、ABCD 柱、頂襯、方向盤、地毯、儀表臺(tái)、機(jī)艙、前后橋逐一進(jìn)行拆除，在盡量不影響原裝配狀態(tài)的情況下記錄、分析、解決問題，問題發(fā)現(xiàn)后現(xiàn)場(chǎng)初步澄清責(zé)任人，問題清單和報(bào)告1 周內(nèi)完成發(fā)布（以PPT 和Excel 的形式發(fā)出），對(duì)于關(guān)鍵問題，在8D 在系統(tǒng)中追蹤短期措施、長(zhǎng)期措施、落實(shí)JES，問題解決存在爭(zhēng)議的問題和重點(diǎn)問題將升級(jí)到高級(jí)別質(zhì)量會(huì)議進(jìn)行追蹤和決議。對(duì)于發(fā)現(xiàn)問題存在標(biāo)準(zhǔn)如下。

a.線束管路拆解驗(yàn)證后不得出現(xiàn)壓痕，產(chǎn)生壓痕則表示有壓線問題，問題嚴(yán)重度高；

b.線束管路不能與其他線束管路、金屬邊緣、焊點(diǎn)、毛刺、PVC 膠等產(chǎn)生干涉，如果干涉無法避免，則需增加保護(hù)套或分離管夾；

c.管線裝配走向順暢且符合數(shù)模圖，不能扭轉(zhuǎn)或扭曲；

d.線束裸露部分（無保護(hù)套）長(zhǎng)度≤30 mm；

e.線束管路卡子卡止位置和方向正確，卡止到位，確保線束管路走向；

f.線束膠帶和扎帶須移除，無殘留；

g.地線最終角度線束端子與線束不能形成銳角（＜90°），產(chǎn)生張緊力。

通過3 輪的拆車驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)的線束管路問題總計(jì)達(dá)到了100 個(gè)，其中只能通過拆車驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的問題數(shù)為87 個(gè)，占到了問題發(fā)現(xiàn)數(shù)的87%，通過傳統(tǒng)的VoCA 目視化考核，對(duì)線束管路問題僅能發(fā)現(xiàn)很少的一部分問題，因?yàn)榇蟛糠志€束管路都處在整車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，僅通過外界目視化檢查，發(fā)現(xiàn)的問題十分有限，所以線束管路裝配驗(yàn)證須采取拆車手段來進(jìn)行。

通過3 輪拆車驗(yàn)證過程可以看出線束管路問題的發(fā)現(xiàn)在逐步減少（圖6），從PT1a 試裝階段到PT2 階段問題數(shù)降低86%，證明總裝對(duì)線束管路的裝配經(jīng)驗(yàn)在逐步提高，質(zhì)量問題在不斷減少，問題的解決過程中也優(yōu)化了工藝文件，編寫JES 形成文件沉淀和積累，輔以培訓(xùn)等手段也可以有效提高新車型在投產(chǎn)以后的質(zhì)量水平。

圖6 拆車驗(yàn)證線束管路問題數(shù)

通過線束管路的車間組織自驗(yàn)證和拆車驗(yàn)證之后，在某一新車型投產(chǎn)試裝過程中識(shí)別出以前未總結(jié)的失效模式和裝配要點(diǎn)（表4），結(jié)合之前的線束管路經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，制作了線束管路裝配指導(dǎo)手冊(cè)，發(fā)布到全車間以提升全車間在線束管路相關(guān)的質(zhì)量意識(shí)和裝配水平。

表4 某新車型線束管路驗(yàn)證之后的新問題

4 結(jié)束語(yǔ)

以汽車線束管路的裝配為研究對(duì)象，總結(jié)了線束管路的種類和失效模式，并以此為基礎(chǔ)組織提出了整車線束管路裝配的驗(yàn)證方法并在新車型試裝投產(chǎn)過程中進(jìn)行了應(yīng)用和驗(yàn)證，第1 階段在生產(chǎn)培訓(xùn)過程中基于過程工藝的逐步驗(yàn)證，提升了操作工的裝配技能和質(zhì)量意識(shí)，提高了工藝成熟度和過程穩(wěn)定性，第2 階段對(duì)序列化試裝的成品車組織了拆車來對(duì)線束管路的裝配問題進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行解決，3 輪拆車驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題數(shù)降低86%，證明該驗(yàn)證方法有效改善了總裝車間對(duì)于線束管路裝配的質(zhì)量表現(xiàn)。