基于FTA的汽車駕駛室高度閥質(zhì)量改進(jìn)研究

王瑛 王勝

［摘 要］本文以汽車行業(yè)為背景，以駕駛室高度閥為研究對(duì)象，以售后市場(chǎng)的質(zhì)量反饋為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品失效模式為問題研究的切入點(diǎn)，應(yīng)用FTA工具分析質(zhì)量問題，深入研究產(chǎn)品失效的根本原因，對(duì)癥設(shè)計(jì)產(chǎn)品改進(jìn)方案，通過零部件實(shí)驗(yàn)，整車驗(yàn)證和市場(chǎng)投放，得出改善有效的結(jié)論，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)，帶動(dòng)了企業(yè)質(zhì)量成本的降低，提升了產(chǎn)品質(zhì)量及品牌上的競(jìng)爭(zhēng)力。

［關(guān)鍵詞］高度閥；失效模式；FTA；質(zhì)量改進(jìn)

［中圖分類號(hào)］ U463.8 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］1008－4649（2023）03－0092－05

Research Of Quality Improvement For Height Control Valve

Of Commercial Vehicle Base On FTA Tool

Wangying，Wang sheng

（Shaanxi Business College，Xi'an 710061）

Abstract：This research bases on industry of commercial vehicle in heavy duty， and take height control valve of cabin as the research object. According to quality issues of the after-sales market to collect quality data， take failure mode of product as input of the research， utilize FTA tool to analyze the quality issue， analyst root cause of product failure in-depth， then make solution and take action， both which were proved effective according to component experiment， whole vehicle verification and market launch. The improvement of product quality have benefit of reduction of total quality cost，? and promote competitiveness of product quality and manufacturer brand.

Key words：Height control valve；Failure mode；FTA；Quality improvement

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，物流行業(yè)在期間做出了重大貢獻(xiàn)，載貨汽車為物流企業(yè)的重要生產(chǎn)資料，S公司是我國(guó)西北地區(qū)最大的載貨汽車制造企業(yè)，以“品質(zhì)成就未來”為經(jīng)營(yíng)理念為社會(huì)、員工、合作伙伴、股東、客戶、國(guó)家等利益相關(guān)方盡責(zé)，主要從事重型卡車的生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。通過市場(chǎng)問題的質(zhì)量數(shù)據(jù)收集分析和零部件失效相關(guān)的問題占比超過70%，影響客戶使用重卡運(yùn)輸貨物進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)損失，這將引發(fā)顧客投訴，對(duì)汽車生產(chǎn)品牌質(zhì)量的質(zhì)疑及高額的零部件維修/更換費(fèi)用。高度閥屬于整車的“黑匣子”零部件，其實(shí)現(xiàn)功能的子部件位于殼體中，主流結(jié)構(gòu)為德國(guó)和美國(guó)設(shè)計(jì)，存在一定技術(shù)含量。其位于駕駛室懸置系統(tǒng)中，與氣囊減震器，車架，駕駛室鎖止結(jié)構(gòu)，整車氣路相配合，堪稱整車駕駛室懸置的“關(guān)節(jié)”，通過動(dòng)態(tài)感知車輛高度變化，及時(shí)完成進(jìn)氣或者排氣的動(dòng)作，以調(diào)節(jié)空氣彈簧（氣囊）的高度，改善駕乘人員舒適性，同時(shí)防止路面受到車輪沖擊而損壞。

一、高度閥失效后的常見問題及技術(shù)路線

（一）高度閥失效后的常見問題

1.氣囊減震器失去功能，避震失效，駕駛舒適性下降。

2.懸置系統(tǒng)失效，相關(guān)零部件變?yōu)橛叉溄?，造成配合件磨損，異響，引起用戶投訴抱怨。

（二）高度閥的技術(shù)路線

國(guó)內(nèi)外高度閥技術(shù)路線，主要有德國(guó)威伯科陶瓷閥芯結(jié)構(gòu)高度閥，美國(guó)巴士德金屬切片結(jié)構(gòu)閥芯結(jié)構(gòu)高度閥，德國(guó)威巴克集成高度閥式空氣彈簧總成三種路線，其結(jié)構(gòu)、外觀、特點(diǎn)及應(yīng)用如下：

二、高度閥失效潛在根本原因分析

（一）應(yīng)用三現(xiàn)主義原則^[1]對(duì)失效產(chǎn)品件進(jìn)行分析

現(xiàn)場(chǎng)：各相關(guān)方（4S店、顧客和零部件供應(yīng)商）到問題現(xiàn)場(chǎng)——解決問題要到問題發(fā)生的場(chǎng)所去；

現(xiàn)物：相關(guān)方勘查失效零部件——對(duì)發(fā)生問題的對(duì)象進(jìn)行確認(rèn)；

現(xiàn)實(shí)：相關(guān)方對(duì)問題現(xiàn)象確認(rèn)和初步原因分析——依據(jù)事實(shí)和數(shù)據(jù)找出問題的根源。

（二）失效模式及分析

通過現(xiàn)場(chǎng)勘查市場(chǎng)上返回的失效的794個(gè)零部件進(jìn)行拆解殼體，初步可以發(fā)現(xiàn)一些共性即陶瓷閥芯內(nèi)部進(jìn)入大量油污，粉塵，不明雜質(zhì)再閥芯內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，陶瓷片出現(xiàn)明細(xì)劃痕；失效零件圖片如下：

月度失效模式統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下：

應(yīng)用質(zhì)量工具Pareto^[2]識(shí)別閥芯漏氣（占比46.3%）和高度閥不進(jìn)氣（占比40.6%）為主要失效模式，兩項(xiàng)共占比86.9%，見下圖：

（三）FTA工具分析失效原因

故障樹分析（FTA）^[3]是由上往下的演繹式失效分析法，利用布林邏輯組合低階事件，分析系統(tǒng)中不希望出現(xiàn)的狀態(tài)，其重要作用是進(jìn)行潛在根本原因的分析。FTA故障樹分析主要用在安全工程以及可靠度工程的領(lǐng)域，用來了解系統(tǒng)失效的原因，并且找到最好的方式降低風(fēng)險(xiǎn)，或是確認(rèn)某一安全事故或是特定系統(tǒng)失效的發(fā)生率。應(yīng)用FTA工具分析失效原因，如下圖表，共識(shí)別出潛在根本原因6項(xiàng)（共7項(xiàng)，兩項(xiàng)重復(fù)），分別為閥片厚度因素，閥片平面度因素，閥片間填充的油脂量因素，氣管路零部件清潔度因素，用戶不更換空氣干燥器因素，閥芯孔徑因素。

三、高度閥失效根本原因驗(yàn)證及改進(jìn)方案

（一）根本原因驗(yàn)證

基于FTA工具識(shí)別的潛在根本原因，分析得出根本原因驗(yàn)證及結(jié)論如下表所示：

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，威伯科高度閥中閥片為德國(guó)進(jìn)口陶瓷廠供應(yīng)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)核查潛在根本原因1，2，6相關(guān)尺寸和油脂量工藝控制符合供應(yīng)商內(nèi)部技術(shù)要求，非根本原因。對(duì)氣管路相關(guān)零部件清潔度檢測(cè)，相關(guān)零部件清潔度均小于企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，非根本原因。

通過調(diào)研區(qū)域服務(wù)商并走訪用戶，存在個(gè)體用戶及部分車隊(duì)存在為了節(jié)約成本，不按服務(wù)手冊(cè)更換空氣干燥器的現(xiàn)狀，是根本原因，反應(yīng)出現(xiàn)階段整車的使用工況需求。

（二）針對(duì)根本原因設(shè)計(jì)改進(jìn)方案

通過如上分析發(fā)現(xiàn)用戶不按服務(wù)手冊(cè)要求更換空氣干燥器為根本原因，從用戶角度可以節(jié)省上千元費(fèi)用/每次，而現(xiàn)有威伯科結(jié)構(gòu)高度閥通過檢測(cè)檢驗(yàn)，符合其設(shè)計(jì)和工藝標(biāo)準(zhǔn)，證實(shí)威伯科結(jié)構(gòu)高度閥不能符合用戶實(shí)際實(shí)用，下面需要研究抗氣路雜質(zhì)和油污能力較強(qiáng)巴士德結(jié)構(gòu)的高度閥應(yīng)用方案。

通過進(jìn)行兩種結(jié)構(gòu)高度閥的對(duì)比分析工作，確定從設(shè)計(jì)角度，巴士德結(jié)構(gòu)高度閥較威伯科結(jié)構(gòu)高度閥在抗氣路雜質(zhì)和油污方面有明細(xì)優(yōu)勢(shì)，具體分析如下：

1.威伯科關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)件見圖3-1：氣路雜質(zhì)堆積，破壞閥片之間油膜導(dǎo)致漏氣；耐久2600萬次。

2.巴士德關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)件見圖3-2和圖3-3：抵抗氣路油污、雜質(zhì)能力強(qiáng)，氣路雜質(zhì)不易沉積在閥芯內(nèi)部，耐久3000萬次，實(shí)驗(yàn)報(bào)告見圖3-4。

四、改進(jìn)方案實(shí)施和有效性驗(yàn)證

將巴士德高度閥和匹配直接在售后市場(chǎng)進(jìn)行主動(dòng)更換，驗(yàn)證實(shí)際的市場(chǎng)表現(xiàn)，效果良好。陜西寶雞服務(wù)站完成20臺(tái)更換見圖4-1目標(biāo)驗(yàn)證3萬公里無問題，實(shí)際超5萬公里均未反饋問題，驗(yàn)證效果良好見圖4-2。在S公司保有量較大的區(qū)域增加投放驗(yàn)證數(shù)量，山東冠縣服務(wù)站完成50臺(tái)更換，北京30臺(tái)，驗(yàn)證效果良好見圖4-3，其他地區(qū)若干，均未反饋問題，改善效果明顯。同時(shí)，巴士德高度閥在應(yīng)用后，進(jìn)行了舒適性評(píng)價(jià)，從結(jié)果來看未出現(xiàn)舒適性下降的問題^[4]。

[參考文獻(xiàn)]

[1] （美）彼得 S. 潘迪（Peter S. Pande），羅伯特 P. 紐曼（Robert P. Neuman），羅蘭 R. 卡瓦諾（Roland R. Cavan）.六西格瑪管理法[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021：93—95.

[2]周冰.QC手法運(yùn)用實(shí)務(wù) [M].廈門：廈門大學(xué)出版社，2022：112-114.

[3]鄭時(shí)勇.制造企業(yè)生產(chǎn)成本全面管控手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2022：82-84.

[4]張小剛.空氣懸架高度閥對(duì)卡車駕駛室舒適性影響的試驗(yàn)研究[J]. 汽車實(shí)用技術(shù)，2019（11）：85-88.

[責(zé)任編輯 張宇龍]