某車型前照燈高度調(diào)節(jié)問題分析及改善

周斌　劉珩

【摘? 要】前照燈是汽車上重要的功能件和外觀件，為了駕駛的便捷和安全，汽車前照燈必須為駕駛員提供各種適應(yīng)路況的光區(qū)，正是因為如此汽車前照燈也有著較為復(fù)雜的內(nèi)部運動結(jié)構(gòu)。本文聚焦某乘用車在剛剛量產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)的左右前照燈調(diào)節(jié)動作不一致問題進行分析，首先對所有可能造成此問題的因素進行分析和驗證，確認要因后再提出針對性的改善方案，在驗證改善方案時，又發(fā)現(xiàn)壓合深度需要進一步優(yōu)化，最后確定最優(yōu)的壓合深度后前照燈高度調(diào)節(jié)問題得到了解決。此問題的解決不僅有效地降低了工廠產(chǎn)線的品質(zhì)成本，還提升了品質(zhì)改善小組的個人能力，為類似問題提供了有效的改善流程，為后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計積累了經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】前照燈高度調(diào)節(jié)；電機卡滯；品質(zhì)改善

中圖分類號：U463.65? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1003-8639（ 2023 ）09-0081-03

Analysis and Improvement of Headlamp Height Adjustment Problem for a Certain Vehicle Model

ZHOU Bin，LIU Heng

（Wuhan Institute of Shipbuilding Technology College of Shipping and Ocean Engineering，Wuhan 430050，China）

【Abstract】Headlights is an important parts，in order to drive safety，it must provide a variety of light area，it means headlights also have a complex internal motion structure. This paper focuses on the analysis of the inconsistency of headlamp adjustment movements found in the beginning of mass production.After confirming the cause，targeted improvement plans were proposed，and the pressing depth was further optimized. Finally，the problem of headlight height adjustment was solved after determining the optimal pressing depth. Effectively reducing the quality cost of the factory's production line，providing an effective improvement process for similar problems，and accumulating experience for subsequent product design.

【Key words】headlamp height adjustment；adjustment motor stuck；quality improvement

作者簡介

周斌（1986—），男，工程師，碩士，研究方向為新能源汽車；劉珩（1990—），女，講師，碩士。

1? 引言

汽車前照燈不僅起著照明的作用，隨著近年來日間行車燈和前照燈的逐漸集成，其對行車安全的重要性也得到了極大地提升。同時前照燈在汽車整體造型和品牌塑造上也起著至關(guān)重要的作用，一款好的前照燈能讓整車“顏值”提升不少。因此一款好的車輛前照燈，不只是汽車上一個重要的功能件，也是提升汽車整體商品競爭力的工藝品。由于汽車行業(yè)整體技術(shù)水平的發(fā)展，汽車前照燈的功能也不斷的豐富，其中前照燈的高度調(diào)節(jié)功能是最重要和最基本的，這是為了在汽車行駛過程中獲取最佳的燈光照射范圍。要實現(xiàn)這個功能，前照燈就必須具有相應(yīng)的運動機構(gòu)、電機和控制系統(tǒng)（圖1）。這些部件的存在使得前照燈系統(tǒng)變得更具復(fù)雜性，從品質(zhì)管控的角度來看，發(fā)生不良的概率也更高。

2? 前照燈高度調(diào)節(jié)問題描述

某車型在投產(chǎn)后持續(xù)接到產(chǎn)線反饋前照燈高度調(diào)節(jié)不良問題（表1）。該問題表現(xiàn)出的情況為：撥動前照燈調(diào)節(jié)按鈕，左右前照燈調(diào)節(jié)的動作不一致，導(dǎo)致最終燈光的光型不符合要求。針對此問題，最高峰時不良率達到0.5%，意味著當(dāng)天ppm為5000，遠超過全年100ppm的目標值。并且返修一臺車輛的時間約為30min，造成了額外的品質(zhì)成本。因為返修車燈還要拆除前保險杠，還會進一步衍生前保險杠的品質(zhì)風(fēng)險，因此消除此問題迫在眉睫。

通過對不良件的拆解，有兩種情況會造成左右前照燈調(diào)節(jié)動作不一致：①滑塊球頭從透鏡組固定座內(nèi)脫出；②調(diào)節(jié)電機球頭從滑塊座內(nèi)脫出。兩者都會導(dǎo)致調(diào)節(jié)電機動作無法帶動透鏡組分總成上下轉(zhuǎn)動，致使前照燈調(diào)節(jié)功能失效，如圖2所示。

針對上述不良，品質(zhì)改善小組采取了FTA分析法，提取7個可能會導(dǎo)致滑塊球頭和電機球頭脫出的因素，詳見表2。

為了在這7個因素中進一步找到前照燈高度調(diào)節(jié)問題的要因，品質(zhì)改善小組有針對性地制定了測試計劃并進行測試。

針對透鏡組調(diào)節(jié)過程阻力大因素，測量裝配時的運行阻力，經(jīng)多次測試后發(fā)現(xiàn)運行阻力均在標準范圍4N以內(nèi)，故此因素為非要因。

為了確認球頭與固定座卡接力小因素，經(jīng)測量調(diào)節(jié)電機球頭拉脫力均遠大于標準規(guī)格60N，這是因為調(diào)節(jié)電機球頭為非橢圓形狀且球頭帶限位臺階。但是測量球頭與透鏡組固定座時，發(fā)現(xiàn)拉脫力在60N左右浮動，不滿足標準規(guī)格，故球頭與透鏡組固定座拉脫力不足是要因。

針對透鏡組調(diào)節(jié)至極限位置受力脫出，將多個樣本的透鏡組以固定銷為中心轉(zhuǎn)動，實物確認各個方位調(diào)整至極限情況下仍有余量未發(fā)生球頭脫出情況，故此條為非要因。

為了驗證球頭與固定座尺寸配合精度，測量球頭座球頭直徑與透鏡組固定座尺寸和配合均滿足尺寸要求，故此條為非要因。

針對調(diào)節(jié)電機初始位置不正確因素，經(jīng)供應(yīng)商協(xié)助，在監(jiān)控供應(yīng)商產(chǎn)線時多次發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)電機裝配前未復(fù)位，導(dǎo)致部分電機球頭伸出距離過短，無法壓到球頭座內(nèi)（圖3），故此因素是要因。

在前照燈組裝過程中，需要壓合螺桿將滑塊球頭壓入透鏡組中，如圖4所示。在供應(yīng)商配合下，發(fā)現(xiàn)透鏡組壓合螺桿現(xiàn)有行程61.2mm是設(shè)定不足的，透鏡組球頭座不能有效壓入滑塊球頭內(nèi)，故此因素是要因。

最后，針對壓合過程中燈殼變形因素，調(diào)查供應(yīng)商產(chǎn)線，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)電機與支撐頂桿存在3.5mm間隙，透鏡組在壓合過程中燈殼缺少支撐受力而變形導(dǎo)致球頭未能壓入，故此因素為要因。

綜上所述，此車型前照燈高度調(diào)節(jié)不良問題的要因是球頭與固定座卡接力小、電機初始位置不正確、透鏡組壓合深度不足和壓合過程中燈殼變形這4點。

3? 前照燈高度調(diào)節(jié)問題的改善方案

為了改善前照燈高度調(diào)節(jié)問題，根據(jù)上文的要因分析，品質(zhì)改善小組聯(lián)合供應(yīng)商制定了相應(yīng)的對策。

1）對策1：為了改善球頭與固定座卡接力小的問題，滑塊球頭形狀優(yōu)化，配合處由橢圓形改為平面，增加限位，限位臺階球頭寬度0.8mm，如圖5所示。優(yōu)化后，經(jīng)測量球頭拉脫力在130N左右，對比優(yōu)化前約60N的拉脫力，增加了近100%，完全符合標準規(guī)格。

2）對策2：電機球頭壓合前增加一道電機球頭檢測工序，以確保壓合前球頭伸出的長度一致，確保壓合時的一致性；同時供應(yīng)商在壓合工裝上再增加電機復(fù)位傳感器，如圖6所示，如有未復(fù)位電機出現(xiàn)設(shè)備報警且零件無法取出，經(jīng)過多次惡意測試，驗證此防錯設(shè)備的可靠性為100%。

3）對策3：調(diào)整壓合深度，根據(jù)多次測試及驗證將原有的壓合螺桿的行程由61.2mm改為63.6mm，確保球頭壓合到位，如圖7所示。

4）對策4：調(diào)節(jié)電機頂桿上調(diào)消除間隙增加支撐，消除壓合過程中燈殼的變形，如圖8所示。

上述對策實施后，經(jīng)過改善件試裝確認，連續(xù)2周無前照燈調(diào)節(jié)不良發(fā)生，說明上述的改善措施是有效的。但在12月1日和12月3日又各有1例前照燈調(diào)節(jié)不良現(xiàn)象偶發(fā)，拆解不良件確認為此次前照燈調(diào)節(jié)不良的發(fā)生并非球頭脫落導(dǎo)致不良，而是調(diào)節(jié)電機卡死導(dǎo)致（圖9）。

4? 電機卡滯問題的改善方案

針對前照燈調(diào)節(jié)電機卡滯問題，品質(zhì)改善小組再次進行了FTA分析，并對各個因素再次進行了逐一排查。通過對人、機、料、法、環(huán)等方面的因素再次進行全面分析，初步推測電機卡滯問題是上文所述對策3中壓合螺桿設(shè)置的行程略長，從而在壓合球頭時，前照燈調(diào)節(jié)電機的調(diào)節(jié)齒輪脫出，最終導(dǎo)致了調(diào)節(jié)電機卡滯故障出現(xiàn)，如表3所示。

為了進一步驗證結(jié)論的正確性，在供應(yīng)商的配合下，將壓合螺桿高度調(diào)整至下限61mm與上限64mm分別進行各10套樣件測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在壓合螺桿行程為61mm時存在3例球頭未壓進情況，在壓合螺桿行程為64mm時存在6例調(diào)節(jié)電機齒輪脫出或壓壞，調(diào)節(jié)電機卡滯，如表4所示。與初步的推測一致，故確定此因素為電機卡滯的要因。

由于調(diào)節(jié)電機卡滯故障，是對策3改善后壓合螺桿行程變長引起的，那么為了消除此問題就需要找到最佳的壓合行程，既不能行程過短，保證球頭壓合到位，又不能行程過長，保證調(diào)節(jié)電機壓合過程中不損壞。因此需要對產(chǎn)品進行小批量驗證，通過安排供應(yīng)商的生產(chǎn)計劃，以50件為一組，在62mm和63mm中，每間隔0.1mm設(shè)置一組采樣，經(jīng)過小批量試制，發(fā)現(xiàn)在壓合螺桿行程為62.1mm時球頭脫出和電機卡滯問題的不良率均為0，最終將壓合螺桿行程設(shè)置為62.1mm。從生產(chǎn)線反饋的信息來看此對策實施后，前照燈調(diào)節(jié)功能故障再無反饋。

經(jīng)過1個月的實際生產(chǎn)驗證后，已確認對策是有效的，為了進一步防止該問題再發(fā)生，要求將供應(yīng)商的作業(yè)指導(dǎo)書、檢查基準書、工藝流程圖、設(shè)備維護點檢臺賬等相關(guān)的生產(chǎn)文件都做了相應(yīng)的修改，將此故障更新到產(chǎn)品的P-FEMA中，相關(guān)作業(yè)人員也完成培訓(xùn)，通過上述措施進一步鞏固改善效果，對改善進行標準化管理。

5? 結(jié)束語

通過本次品質(zhì)改善活動，最直觀的收益是減少了工廠的品質(zhì)成本，按改善前平均不良率0.5%，前照燈單價1000元，返工耗時0.5h，工時費150元/h來計算，此改善每月可為工廠節(jié)省品質(zhì)成本3.03萬元人民幣。

同時，此次品質(zhì)改善活動也鍛煉了品質(zhì)改善小組，使他們的個人能力都得到了提升，此次改善也為后續(xù)相關(guān)品質(zhì)問題的解決提供了寶貴的方式方法。為同類品質(zhì)問題積累了經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，避免再次出現(xiàn)相同問題。

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（編輯? 楊凱麟）