車身制造尺寸質(zhì)量的控制方法

葉德昭

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

車身是汽車的重要組成部分，是整個(gè)汽車零部件的基本載體，其重量和制造成本約占整車的40%~60%。典型車身通常由300~500多個(gè)有復(fù)雜空間曲面的薄板沖壓零件在55~100個(gè)裝配站的生產(chǎn)線上大批量、快節(jié)奏的焊接而成，裝夾、定位點(diǎn)達(dá)到1 700~2 500個(gè)，焊點(diǎn)多達(dá)3 000~5 000個(gè)[1]。車身的制造具有較復(fù)雜的工藝流程，中間環(huán)節(jié)眾多，車身的質(zhì)量控制是整車質(zhì)量控制的重點(diǎn)，同時(shí)也是整車質(zhì)量的基石，反映了汽車企業(yè)的整體制造水平及能力，國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)廠家都在努力提高車身制造技術(shù)水平，只有這樣才能使自己的產(chǎn)品在市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

車身質(zhì)量的控制很大程度上反映在對(duì)車身尺寸的控制。車身尺寸控制的好壞不僅能反映在整車外觀及裝配性的優(yōu)劣，影響到顧客對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)及汽車產(chǎn)品的市場(chǎng)前景，而且車身尺寸偏差還與整車性能息息相關(guān)，影響到產(chǎn)品的密封、噪音、壽命、動(dòng)力性等性能。根據(jù)1997年J.D.Power全世界汽車產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵問(wèn)題調(diào)查評(píng)估（Initial Quality Survey）的報(bào)告顯示：有41%的汽車產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題由車身制造尺寸偏差所造成。因此，對(duì)車身制造尺寸偏差的研究及控制尤為重要。

1 車身制造尺寸偏差的影響因素分析及控制措施

從車身制造工藝角度出發(fā)，車身尺寸偏差主要源于以下幾個(gè)方面（如圖1中所示）：沖壓件/零部件尺寸偏差、焊接夾具定位不穩(wěn)定、焊接變形及操作影響[2~3]。正是這些因素的變化波動(dòng)引起的車身尺寸的波動(dòng)，每項(xiàng)因素都會(huì)不可避免的存在波動(dòng)，所以車身尺寸的偏差是不可避免的。要提高車身制造尺寸質(zhì)量，必須要對(duì)上面4個(gè)方面的因素進(jìn)行分析及采取控制措施。

圖1 車身制造尺寸偏差影響因素

1.1 沖壓件尺寸偏差[4]

車身是由成百上千的沖壓件互相連接、組焊形成的，在各件之間都會(huì)有貼合面或焊接面，這些面被稱為搭接面，工件的尺寸精度通過(guò)這些搭接面?zhèn)鬟f形成車身的尺寸精度。假設(shè)夾具定位、夾緊的數(shù)量充足、位置布置在合理且精確的情況下，在某一工序中的沖壓件尺寸發(fā)生了偏差，導(dǎo)致在裝配時(shí)工件搭接面之間間隙或干涉，過(guò)渡不協(xié)調(diào)，在夾具上用較大的壓緊力強(qiáng)行把工件搭接在一起，使其可以點(diǎn)焊，但由于夾具的壓緊力使工件之間產(chǎn)生了強(qiáng)制變形，必然會(huì)造成裝焊誤差，影響車身尺寸的精度及穩(wěn)定性。因此，必須采用以下方法和途徑提高沖壓件尺寸的精度和穩(wěn)定性。

（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的控制。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)控制需從以下幾點(diǎn)著手：

一是，簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低沖壓工藝難度，提高工件的成型性和穩(wěn)定性。

二是，采用整體沖壓工藝，如“整體門框”、“整體側(cè)圍”等，減少車身的相關(guān)尺寸。

三是，為工件定位設(shè)置專用的定位孔和定位面，提高工件在夾具定位時(shí)的重復(fù)定位的精度。

四是，為工件增加拉伸筋，用于收料和提高工件的強(qiáng)度，提高工件在大批量生產(chǎn)時(shí)的一致性。

（2）模具的保證。模具的精度要高，模具的材質(zhì)必須為耐磨的，保證模具在大批量生產(chǎn)時(shí)的耐用性和制件穩(wěn)定性；在批量生產(chǎn)時(shí)要定期進(jìn)行模具維護(hù)，并且在模具維護(hù)后進(jìn)行沖壓件的檢測(cè)，以保證沖壓件的一致性。

（3）沖壓機(jī)床的保證。各模具在制件時(shí)，盡量使用相同的機(jī)床；其模具在沖壓機(jī)床中的擺放位置、擺放的方向盡量一致，以使模具的平行度盡量一致。

（4）板材。鋼板在使用前，應(yīng)先檢測(cè)其性能，根據(jù)不同的性能用于不同的工件。

1.2 焊接夾具

焊接夾具在車身生產(chǎn)中的作用是：通過(guò)夾具上的定位銷、基準(zhǔn)面、夾緊臂等組件的協(xié)調(diào)作用，將工件（沖壓件或總成件）安裝到工藝設(shè)定的位置上并夾緊，不讓工件活動(dòng)位移，保證車身焊接尺寸精度的一致性和穩(wěn)定性。夾具定位不可靠、夾具磨損、定位松動(dòng)、夾緊失效等問(wèn)題必定會(huì)造成工件焊接位置偏差，而導(dǎo)致分總成尺寸偏差，影響到車身總成的尺寸偏差。美國(guó)2 mm工程報(bào)告指出，有75%的制造缺陷和夾具失效有關(guān)。因此，必須從焊接夾具設(shè)計(jì)、制造精度、調(diào)整、使用和維護(hù)等幾方面進(jìn)行控制。

（1）夾具設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面考慮：

一是，汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)中，方式定位采用“N-2-1”定位原理（N一般選取4~6）。其中，定位孔設(shè)計(jì)要求：在同一序加工，定位孔間距取制件最大全長(zhǎng)的2/3以上，最少要確保1/2以上。定位面設(shè)計(jì)要求：使用平面，不使用曲面及二次成形部位。

二是，焊接夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，要求焊接夾具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與車身設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、沖壓基準(zhǔn)、檢測(cè)基準(zhǔn)的統(tǒng)一；焊接夾具設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在分總成、總成、車身焊接總成的各總成之間保持前后統(tǒng)一。

三是，夾具設(shè)計(jì)時(shí)要求夾具定位結(jié)構(gòu)規(guī)范化，便于調(diào)試及維護(hù)。

（2）夾具制造精度。除了對(duì)定位元件的加工誤差進(jìn)行合理控制外，還必須對(duì)夾具的裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)的加工誤差進(jìn)行合理控制。

（3）夾具調(diào)整。對(duì)夾具調(diào)整一定要慎重，夾具調(diào)整前要分析是否會(huì)造成其他影響，調(diào)整時(shí)要進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證合格后方能進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后要時(shí)下工序做好跟蹤驗(yàn)證，如出現(xiàn)其他問(wèn)題時(shí)需要馬上恢復(fù)夾具，夾具調(diào)整需要做好更改及驗(yàn)證記錄。原則上，如果零件尺寸有問(wèn)題，不能對(duì)夾具進(jìn)行調(diào)整，而是先對(duì)零件進(jìn)行整改，然后再整改焊接夾具。如果由于零件修整周期過(guò)長(zhǎng)或者返修成本過(guò)大時(shí)，只要零件狀態(tài)保持穩(wěn)定，可以對(duì)夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也僅僅是應(yīng)急，在零件合格后還要還原。

（4）夾具使用和維護(hù)。操作者要按照標(biāo)準(zhǔn)化操作正確使用夾具，定期對(duì)夾具進(jìn)行點(diǎn)檢和維護(hù)；定期使用檢測(cè)設(shè)備對(duì)夾具進(jìn)行測(cè)量，以確定夾具是否需要維修和精度恢復(fù)。

1.3 焊接變形

焊接變形引起的焊裝誤差一般比較難于定量計(jì)算。焊接變形量的確定應(yīng)通過(guò)理論分析與實(shí)際測(cè)量相結(jié)合，對(duì)不同的部位、不同的焊接方法、焊接規(guī)范和不同的焊接順序等都要具體分析。因此，必須從以下幾方面控制焊接變形量。

一是，汽車車身焊裝所采用的焊接方法以電阻點(diǎn)焊為主，其次是CO2保護(hù)焊。對(duì)于有些板厚相差較大的接頭處和角接、對(duì)接及強(qiáng)度和密封要求較高的連接處，一般都采用CO2保護(hù)焊來(lái)進(jìn)行焊接或補(bǔ)充焊接。

二是，采用先進(jìn)焊接設(shè)備，如機(jī)械手、自動(dòng)焊、引出焊等，這些設(shè)備不僅能使車身焊接時(shí)焊點(diǎn)均勻，點(diǎn)焊順序穩(wěn)定，而且能提高焊接速度，最大限度減少車身焊接變形量。

（2）焊接工藝。在定位夾具夾緊的狀態(tài)下設(shè)定定位焊點(diǎn)，在補(bǔ)焊臺(tái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)焊。這要求在工藝文件上對(duì)焊點(diǎn)位置、數(shù)量、間距和點(diǎn)焊順序都應(yīng)明確規(guī)定，并且要求操作者嚴(yán)格執(zhí)行。

（3）焊接規(guī)范。汽車點(diǎn)焊采用強(qiáng)規(guī)范，即用大電流和短時(shí)間焊接，使薄板件的焊接變形較小。合理設(shè)置焊接參數(shù)，調(diào)試焊接壓緊力，減少焊接變形。

1.4 零部件尺寸及操作影響

（1）零部件尺寸

零部件尺寸不合格會(huì)造成焊接誤差，從而影響車身尺寸偏差，所謂零件尺寸不合格是指零件實(shí)物尺寸和產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙不一致。在整車所包含的零部件中，有很多是由不同的供應(yīng)商提供的，因存在技術(shù)水平上的差異，提供的零部件質(zhì)量也存在一定的差異，這些差異在整車制造過(guò)程中產(chǎn)生累積誤差，影響車身尺寸精度及整車品質(zhì)。因此，必須要嚴(yán)格控制零部件尺寸精度，所有焊接零件必須檢驗(yàn)合格才能投入使用，特別是車身上一些主要的裝配孔、工藝孔的位置尺寸和搭接面尺寸是必須控制的。

3）很多施工單位沒(méi)有對(duì)施工設(shè)備的升級(jí)工作引起重視。要對(duì)設(shè)備進(jìn)行提升，首先要對(duì)施工設(shè)備做好升級(jí)優(yōu)化工作，盡量減少機(jī)械設(shè)備的損壞。一旦設(shè)備被閑置，會(huì)產(chǎn)生折舊費(fèi)，施工成本會(huì)隨之增加，進(jìn)而影響工程的總成本。另外，如果設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后沒(méi)有得到及時(shí)的解決，會(huì)增加等待時(shí)間，從而增加人力和物力消耗。因此，施工單位要具有一定的配件儲(chǔ)備量。

（2）物流包裝影響

零部件不同的包裝方式及運(yùn)輸方式會(huì)對(duì)零部件尺寸和變形產(chǎn)生不同的影響，而零部件定位孔、搭接邊變形會(huì)影響車身尺寸偏差。因此，必須改善各供應(yīng)商的零部件包裝及物流方式，將物流過(guò)程中的零部件狀態(tài)變化納入質(zhì)量管理范疇，防止運(yùn)輸過(guò)程中零部件之間的碰撞變形。

（3）操作影響

操作的影響既包括零部件在生產(chǎn)過(guò)程中在夾具間的傳遞，也包括人工操作懸掛式電阻點(diǎn)焊機(jī)的方法。因此，必須正確評(píng)估分總成的轉(zhuǎn)運(yùn)工具和吊裝工具對(duì)尺寸和變形的影響。操作者要嚴(yán)格按照操作規(guī)范來(lái)操作，操作過(guò)程中保證焊鉗與工件垂直，減少操作不規(guī)范、不正確帶來(lái)的隨機(jī)的制造誤差。

2 車身尺寸質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法

要提高車身的制造質(zhì)量水平就必須對(duì)目前制造過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行診斷與改進(jìn)。質(zhì)量的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)是質(zhì)量改進(jìn)的重要前提和有力保證，因?yàn)槠涿鞔_了后續(xù)質(zhì)量改進(jìn)的方向。另外，質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果又是人們判斷產(chǎn)品質(zhì)量水平的有力依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行必要的調(diào)整以滿足人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量水平的期望。目前常用的方法有6sigma、工序能力指數(shù)Cp/Cpk、質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)指數(shù)CII、合格率、Audit打分等[5~6]。下面簡(jiǎn)單介紹常用的這些評(píng)價(jià)方法。

2.1 6sigma

實(shí)踐已經(jīng)證明，車身尺寸的檢測(cè)數(shù)據(jù)基本服從具有自身特征值的正態(tài)分布N（μ，σ2）；理想狀態(tài)下，車身尺寸的檢測(cè)數(shù)據(jù)都在其理論設(shè)計(jì)值附近做隨機(jī)波動(dòng)。對(duì)于正態(tài)分布，不論μ與σ取值為何，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在[μ-3σ，μ+3σ]范圍內(nèi)的概率為99.73%，見(jiàn)圖2。產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在[μ-3σ，μ+3σ]范圍外概率僅為0.27%?；谡龖B(tài)分布的這一特性，常用6σ作為產(chǎn)品質(zhì)量特性的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)6σ的大小，可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量特性做出評(píng)價(jià)，如果6σ值較大，說(shuō)明產(chǎn)品的質(zhì)量特性的穩(wěn)定性較差，質(zhì)量波動(dòng)大；如果6σ較小，說(shuō)明產(chǎn)品的質(zhì)量特性的穩(wěn)定性較好，質(zhì)量波動(dòng)小。

圖2 正態(tài)分布圖

6σ的計(jì)算公式如式（1）所示：

其中，xi為車身制造尺寸在某一段時(shí)間內(nèi)的檢測(cè)

在車身制造尺寸質(zhì)量評(píng)價(jià)中，6σ是車身尺寸質(zhì)量（尺寸波動(dòng)水平）的重要指標(biāo)。車身制造尺寸波動(dòng)對(duì)后續(xù)的車身及總裝裝配有重要的影響。生產(chǎn)車間的尺寸工程師可以根據(jù)6σ值對(duì)車身尺寸波動(dòng)較大的部位進(jìn)行合理有效的調(diào)整與控制，避免后續(xù)的車身裝配和總裝受到影響。

2.2 工序能力指數(shù)Cp/Cpk

工序能力是指生產(chǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)下能生產(chǎn)出符合產(chǎn)品質(zhì)量的能力。它的測(cè)定一般是在批量生產(chǎn)條件下進(jìn)行的，測(cè)量的結(jié)果主要反映產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量精度是否滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)確定工序能力可以滿足精度要求的條件下，工序能力是以該工序產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動(dòng)來(lái)表示的。實(shí)踐表明，工序能力越高，產(chǎn)品質(zhì)量特征值的波動(dòng)就越小，工序能力越低，產(chǎn)品質(zhì)量特征值的波動(dòng)就越大。因此可用產(chǎn)品質(zhì)量特征值波動(dòng)的大小來(lái)描述工序能力的高低。工序能力指數(shù)Cp的計(jì)算公式如式（2）所示：

式中，

T為產(chǎn)品質(zhì)量特性值的質(zhì)量要求（即公差范圍）；

TU上公差界限；

TL下公差界限；

σ為質(zhì)量特性值總體分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

S為質(zhì)量特性值樣本分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

Cp為質(zhì)量特性值的工序能力指數(shù)；

B工序能力。

但實(shí)際質(zhì)量數(shù)據(jù)分布中心與公差中心并不一定總是重合的，在質(zhì)量數(shù)據(jù)分布中心與公差中心不一致時(shí)，需要進(jìn)行修正計(jì)算，修正后的工序能力指數(shù)的計(jì)算公式如式（3）所示：

工序能力指數(shù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 工序能力指數(shù)判斷標(biāo)準(zhǔn)

2.3 質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)指數(shù)CII[7]

CII（Continuous Improvement Index），持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)指數(shù)，它是指反映車身制造尺寸穩(wěn)定性的指數(shù)，其基本思想還是6sigma的評(píng)價(jià)思想。其定義為：假設(shè)車身上布置有m個(gè)關(guān)鍵測(cè)量點(diǎn)P1、P2、……Pm，在一段時(shí)間內(nèi)每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)被檢測(cè)n次，得到n組CMM檢測(cè)數(shù)據(jù)，求出每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)在x、y、z三個(gè)不同方向的波動(dòng)水平6σ值，然后對(duì)3m個(gè)（每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)一般有x、y、z三個(gè)檢測(cè)方向）6σ值進(jìn)行非遞減排序，得到一組新的系列6σ1'≤6σ2'≤…≤6σ3m'，求出6σ系列的長(zhǎng)度3m與0.95乘積的舍入整數(shù)M，那么6σM'即為所求的CII值。CII指數(shù)簡(jiǎn)單明了的指出了質(zhì)量改進(jìn)的方向：波動(dòng)較大的部位，有待改進(jìn)的部位。

當(dāng)確定某一段時(shí)間內(nèi)車身的CII值后，便可判定大于或等于CII值的6σ所對(duì)應(yīng)的車身尺寸所在部位的制造質(zhì)量不穩(wěn)定，并將這些部位圈定為下一階段改進(jìn)制造質(zhì)量工作的優(yōu)先區(qū)域。待下一階段制造質(zhì)量穩(wěn)定工作結(jié)束后，再次計(jì)算車身的CII值，圈定新的制造質(zhì)量不穩(wěn)定的區(qū)域，進(jìn)一步針對(duì)這些制造質(zhì)量不穩(wěn)定區(qū)域開(kāi)展制造質(zhì)量穩(wěn)定工作。通過(guò)“檢測(cè)—改善—再檢測(cè)—再改善”的不斷循環(huán)，使得車身尺寸的6σ值逐漸得到降低，達(dá)到車身制造質(zhì)量的穩(wěn)定性不斷加強(qiáng)的目的。

CII分析的主要目的是發(fā)現(xiàn)車身制造質(zhì)量的不穩(wěn)定區(qū)域，進(jìn)行階段性地改進(jìn)，在一個(gè)質(zhì)量穩(wěn)定工作周期內(nèi)優(yōu)先解決主要問(wèn)題。該方法以車身制造尺寸中6σ最大的5%作為解決的目標(biāo)，目的就是使主要的制造質(zhì)量波動(dòng)問(wèn)題更加突出，并得到最先解決。

2.4 尺寸合格率

這種評(píng)價(jià)方法是白車身上測(cè)點(diǎn)尺寸偏差在公差帶范圍內(nèi)的合格率。計(jì)算方法是以各點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)模上該點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值和公差帶進(jìn)行比較，如果差值落在公差范圍內(nèi)，則該測(cè)點(diǎn)合格，否則為不合格。一臺(tái)白車身上所有測(cè)點(diǎn)中合格點(diǎn)數(shù)與測(cè)點(diǎn)總數(shù)的比值即為合格率。在這里可以指一臺(tái)車的合格率，也可以是指某個(gè)測(cè)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)的合格率。對(duì)于某個(gè)測(cè)點(diǎn)不合格，也就是某測(cè)點(diǎn)超差通常有三種可能：第一，尺寸的波動(dòng)造成頻繁超差，第二，尺寸的均值漂移造成在某一方向的一致性超差，第三，尺寸兼有大幅的波動(dòng)和均值的漂移而超差。因此合格率是一個(gè)總體的評(píng)價(jià)，可以作為質(zhì)量的一個(gè)即時(shí)監(jiān)控，即時(shí)報(bào)警。

該方法根據(jù)白車身上測(cè)點(diǎn)尺寸偏差波動(dòng)情況在一定程度上衡量了一臺(tái)白車身的質(zhì)量狀況。合格率越高說(shuō)明車身制造的準(zhǔn)確性越高，反之，合格率越低車身制造的準(zhǔn)確性越差。

2.5 AUDIT打分

Audit打分不以實(shí)際車身制造尺寸的檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，是各大汽車企業(yè)常采用的質(zhì)量管理及質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。不同企業(yè)可能采用不同的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車身制造質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)缺陷，進(jìn)行預(yù)防和改進(jìn)，對(duì)于有嚴(yán)重缺陷的產(chǎn)品，甚至要進(jìn)行返工操作。通過(guò)這種方式，可以有效對(duì)車身的制造質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而穩(wěn)定控制車身的整體制造質(zhì)量。下面將以國(guó)內(nèi)某型汽車為例，對(duì)Audit打分進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

根據(jù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，由專門的工作人員抽取一臺(tái)白車身通過(guò)目視、觸摸、測(cè)量等方式對(duì)車身表面配合、外觀及性能狀況等方面的缺陷進(jìn)行定量扣分。在打分之前先把白車身分為4個(gè)區(qū)域，同時(shí)把對(duì)缺陷按其嚴(yán)重程度進(jìn)行分A、B、C和D類，每類缺陷都對(duì)應(yīng)有一個(gè)分值和它相對(duì)應(yīng)。由于車身被分成四個(gè)不同區(qū)域，同一類缺陷在不同的區(qū)域其劃分等級(jí)是不同的，根據(jù)每種缺陷所對(duì)應(yīng)的扣分?jǐn)?shù)計(jì)算總的缺陷扣分大小。

3 車身尺寸偏差的分析與處理

通過(guò)車身尺寸質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的反饋，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)分析原因和采取糾正預(yù)防措施以保證車身裝配質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中改進(jìn)尺寸偏差影響一般有2種情況：一是把測(cè)量點(diǎn)維護(hù)在監(jiān)控范圍內(nèi)以避免質(zhì)量的持續(xù)降低，如工序能力指數(shù)、CII指標(biāo)、合格率指標(biāo)的維護(hù)；二是根據(jù)整車所反映出來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題來(lái)確定是否糾正或改進(jìn)偏差，如AUDIT指標(biāo)的改進(jìn)。目前，尺寸維護(hù)工作更加強(qiáng)調(diào)前者預(yù)防為主的思想，以消除潛在的質(zhì)量隱患。如何從3D檢測(cè)的數(shù)據(jù)中快速找出現(xiàn)場(chǎng)的變化和異常，繼而加以調(diào)整，使得車身所有的孔、邊與面能不影響裝配，符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，滿足顧客需求，對(duì)車身尺寸工程師來(lái)說(shuō)是十分重要的，下面簡(jiǎn)單介紹尺寸偏差的分析方法及處理流程。

3.1 尺寸分析的系統(tǒng)方法

尺寸問(wèn)題的分析不僅需要理論知識(shí)還需要與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)前期按照功能分解建立了尺寸鏈環(huán)與實(shí)際生產(chǎn)中測(cè)量數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析相結(jié)合，可以迅速查找影響尺寸波動(dòng)的鏈環(huán)。觀察這些不同區(qū)域的測(cè)點(diǎn)波動(dòng)之間是否存在一定的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，相關(guān)性強(qiáng)的測(cè)點(diǎn)的波動(dòng)往往是由同一個(gè)原因引起的。如圖3所示，某微型車前大燈安裝孔03-06、03-07、03-08的X向、Y向數(shù)據(jù)波動(dòng)，不僅需要關(guān)注供應(yīng)商前側(cè)板大燈安裝支架焊接位置偏差情況，還需要在焊裝車間查找焊裝問(wèn)題；不僅需要查找下車體拼焊前側(cè)板定位工裝問(wèn)題，還需要查找車架定位工裝問(wèn)題，分析車架與前側(cè)板相對(duì)位置。這種系統(tǒng)的尺寸分析方法對(duì)偏差的分析和改進(jìn)是十分重要的。

圖3 某微型車前大燈安裝點(diǎn)

國(guó)內(nèi)某一汽車企業(yè)與某高校開(kāi)發(fā)了一種數(shù)據(jù)分析軟件——尺寸數(shù)據(jù)分析與診斷系統(tǒng)，該軟件可以

實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的快速比較和分析，分別有測(cè)點(diǎn)偏差趨勢(shì)圖與波動(dòng)分析圖、相關(guān)性分析圖、CII統(tǒng)計(jì)、合格率統(tǒng)計(jì)、突變點(diǎn)分析、過(guò)程能力分析、原始數(shù)據(jù)瀏覽等，如下圖4所示為相關(guān)性分析圖，這樣可以加快偏差的分析速度。

圖4 白車身三坐標(biāo)測(cè)點(diǎn)相關(guān)性分析

3.2 尺寸問(wèn)題的處理流程

當(dāng)通過(guò)上述尺寸質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)尺寸質(zhì)量問(wèn)題后（低于控制目標(biāo)，出現(xiàn)連續(xù)下降趨勢(shì)或單臺(tái)合格率下降超過(guò)5%），根據(jù)車間尺寸控制流程開(kāi)展工作，見(jiàn)下圖5所示。通常由車間尺寸工程師根據(jù)每日或每周的CMM數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并出具檢測(cè)點(diǎn)超差的分析報(bào)告。在分析過(guò)程中，對(duì)兩種典型的超差原因，即均值漂移與波動(dòng)過(guò)大進(jìn)行了區(qū)分，對(duì)于波動(dòng)大造成超差的情況，納入2 mm工程進(jìn)行波動(dòng)控制，出具2 mm工程報(bào)告，召開(kāi)定期會(huì)議，對(duì)此進(jìn)行分析跟蹤；對(duì)于均值的漂移，進(jìn)行相應(yīng)的故障查詢，由工裝工程師對(duì)工裝進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行調(diào)整后的數(shù)據(jù)跟蹤及效果評(píng)估。根據(jù)總裝匹配的原則，其中極少數(shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定的均值漂移對(duì)后續(xù)裝配沒(méi)有影響，可進(jìn)行名義值的經(jīng)驗(yàn)修正；對(duì)于既有波動(dòng)又有均值漂移的現(xiàn)象，則采取先控制波動(dòng)，再進(jìn)行均值控制原則進(jìn)行處理。

問(wèn)題解決的過(guò)程要遵守PDCA（Plan,Do,Check,Action）循環(huán)，當(dāng)實(shí)施改進(jìn)措施后要注意跟蹤改進(jìn)后的數(shù)據(jù)是否達(dá)到效果，并及時(shí)總結(jié)反饋以持續(xù)改進(jìn)。

3.3 強(qiáng)化全面質(zhì)量管理

全面質(zhì)量管理，即Total Quality Management（簡(jiǎn)稱TQM），菲根堡姆對(duì)TQM的定義為：“為了能夠在最經(jīng)濟(jì)的水平上，并考慮到充分滿足顧客要求的條件下進(jìn)行市場(chǎng)研究、設(shè)計(jì)、制造和售后服務(wù)，把企業(yè)內(nèi)各部門的研制質(zhì)量，維持質(zhì)量和提高質(zhì)量的活動(dòng)構(gòu)成為一體的一種有效的體系”[8~9]。其基本內(nèi)容概括起來(lái)就是“四個(gè)全面”（即全面的質(zhì)量管理，全過(guò)程的管理，全員參與質(zhì)量管理，全面綜合管理）和“四個(gè)一切”（即一切為用戶，一切以預(yù)防為主，一切依據(jù)事實(shí)與數(shù)據(jù)，一切按規(guī)范辦事）。TQM是一種思想觀念，一套方法、手段和技巧，通過(guò)全體員工的參與、改進(jìn)流程、產(chǎn)品、服務(wù)和公司文化，達(dá)到在百分之百時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)百分之百的合格產(chǎn)品，以滿足顧客需求。全面質(zhì)量管理工作的一個(gè)重要特征是從根源處控制質(zhì)量。

車身尺寸質(zhì)量受到人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素變化的影響，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，它必須依靠全體員工的一致努力，按照質(zhì)量指標(biāo)及質(zhì)量要求開(kāi)展相關(guān)工作：從設(shè)計(jì)階段到生產(chǎn)階段，從零部件供應(yīng)商到整車廠的四大車間，從零件單品品質(zhì)到車身零件配合精度，從各工序的過(guò)程控制到總成件的綜合分析，從尺寸維護(hù)到尺寸改進(jìn)，需要全員參與才能達(dá)到提高車身尺寸精度的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

車身制造尺寸控制是汽車生產(chǎn)的重要質(zhì)量控制項(xiàng)目，也是一個(gè)系統(tǒng)工程，其控制能力綜合反映了一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制水平。只有通過(guò)不斷總結(jié)和探索找出適合自己的車身尺寸控制方法，使控制手段更加高效、經(jīng)濟(jì)，才能在市場(chǎng)中立于不敗之地。

[1]華 健.現(xiàn)代汽車制造工藝學(xué)[M].上海:交通大學(xué)出版社，2002.

[2]劉 青.汽車車身裝焊誤差產(chǎn)生的原因分析及控制[J].汽車技術(shù)，2000（8）:21-23.

[3]高 勇.第十五屆全國(guó)汽車車身技術(shù)研討會(huì)論文集[C].成都:中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車車身技術(shù)分會(huì)，2006.

[4]唐 寅，吳 波.兩毫米工程與亞毫米沖壓[J].汽車技術(shù)，2000（3）:16-18.

[5]吳宗光.轎車白車身制造尺寸的總體波動(dòng)水平評(píng)價(jià)及其控制界限的設(shè)定研究[D].上海：上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2003.

[6]程志廣，陳 杰，胡彩期，等.車身焊裝質(zhì)量評(píng)價(jià)方法及其存在的問(wèn)題[J].機(jī)械，2003，30(3):6-8.

[7]沈利冰，林忠欽，來(lái)新民，等.轎車車身制造尺寸精度的M-CII圖分類方法[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2004，23(2):136-139.

[8]焦叔斌，陳運(yùn)鴻.質(zhì)量管理學(xué)：2004年版[M].武昌：武漢大學(xué)出版社，2004.

[9]毛春元.全面質(zhì)量管理與統(tǒng)計(jì)技術(shù)[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理，2001，8（6）：22-25.