汽車加油口蓋檢具的GRR雙性分析

郭偉　周巖

摘 要：汽車加油口蓋作為汽車重要的外觀件之一，其與車身對手件的間隙與面差決定著車身的外觀質(zhì)量。而汽車加油口蓋檢具作為加油口蓋的專用量具，其測量變差受檢具本身以及檢具的人員操作等影響。針對汽車油箱加油口蓋進行重復(fù)性和再現(xiàn)性的分析評估；測量該檢具的評估結(jié)果是否在可接受范圍之內(nèi)；找出變差原因進行糾正和調(diào)整，為汽車加油口蓋的外觀檢測提供可靠的測量系統(tǒng)以及測量數(shù)據(jù)，為汽車零件檢測提供參考。

關(guān)鍵詞：汽車加油口蓋；檢具；GRR分析

汽車油箱加注口分為兩部分：油箱蓋和車身加油口蓋兩部分。油箱蓋的主要功能為密封和調(diào)節(jié)油箱內(nèi)氣壓，車身加油口蓋覆蓋于油箱之上，成為車身外觀件的一部分，對其質(zhì)量的判斷主要基于與車身的配合間隙，面差和色差。加油口蓋與車身的配合間隙和面差是否在標準之內(nèi)主要通過檢具來進行快速的測量判斷。

檢具是汽車生產(chǎn)企業(yè)用于控制零部件各種外觀尺寸（例如孔徑、空間尺寸等）的簡捷工具，提高生產(chǎn)效率和控制質(zhì)量，適用于大批量生產(chǎn)。檢具測量作為一個獨立的測量系統(tǒng)，存在一定的測量系統(tǒng)變差，影響測量人員正確判斷零部件檢測結(jié)果。

1 量具GRR雙性的定義

圖1中評價量具變差的重復(fù)性（Repeatability）及衡量評價人變差的再現(xiàn)性（Reproducibility）組成了量具的GRR雙性。

（1）重復(fù)性（Repeatability）：同一評價人，采用同一種儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差。（2）再現(xiàn)性（Reproducibility）：不同評價人，采用相同的儀器，測量同一零件同一特性時測量值的變差。

MSA（測量系統(tǒng)分析）對GRR指定了可接受性標準：低于10%的變差，檢具可接受；10%-30%的變差， 根據(jù)檢具的重要程度、成本及維修費用等因素，確定該檢具是否可接受； 大于30%的變差，檢具不可接受，需要改進，查找問題并改正。

2 加油口蓋檢具的GRR雙性分析研究

對于該計量型GRR，文章采用平均值極差法，將GRR分解成無交互作用的重復(fù)性和再現(xiàn)性進行計算。選取3位評價人，10個加油口蓋樣品，分別進行3次測量。

2.1 測量準備

（1）測量點：加油口蓋作為車身的對手件，控制其與車身之間的間隙以及面差成為控制其質(zhì)量的關(guān)鍵。本次對加油口蓋與車身的面差，進行測量。在加油口蓋上選取了測量點8個，均勻分布在加油口蓋邊緣最外端。（如圖2所示）

（2）測量工具：測量工具使用檢具自帶百分表，在規(guī)定位置進行所選取點的面差測量。（3）檢具操作方法：按照加油口蓋檢具操作指導書嚴格進行。（4）評價人：培訓A，B，C 三位操作人員進行正確的安裝測量程序。

2.2 測量程序

（1）給10個加油口蓋樣品編號，三位評價人不知曉該編號。（2）評價人A隨機測量10個樣品并做好記錄。（3）評價人B、C分別隨機測量該10個樣品并做好記錄。（4）打亂10個樣品順序，進行第二、三次的測量。（5）測量人A、B、C互不知道彼此測量結(jié)果。

2.3 測量數(shù)據(jù)

文章展示測量點1的測量結(jié)果及計算結(jié)果如表1。

3 分析原因

（1）重復(fù)性變差占比EV較再現(xiàn)性變差占比AV多出6.25%。說明量具本身變差影響大于評價人變差影響，該檢具可能需要維護，改進夾緊及檢測點，甚至修改檢具設(shè)計，在仔細分析和檢查檢具情況后，提出修改步驟。（2）GRR在總變差中占比為25.92%，屬于調(diào)整后可接受的范圍之內(nèi)，需對該加油口蓋檢具進行進一步分析研究，找出GRR變差偏大原因進行優(yōu)化。初步結(jié)合以上分析結(jié)果，對檢具本身和測量過程進行回顧以及進一步分析。在之前的測量過程中，同一評價人在進行不同的三次面差測量中，用于輔助放置百分表而在檢具上設(shè)置的平面槽口與百分表底部固定鐵塊配合不良，加之該槽口的平面度不良，這兩個因素導致同一評價人在不同的3次測量中，百分表的固定及測量位置容易發(fā)生較大偏差，造成同一評價人在不同次測量中，由于測量位置的變動，導致每次所獲得的測量值浮動較大，造成該檢具的重復(fù)性較差。（3）由計算結(jié)果可知，本次測量再現(xiàn)性變差較小，結(jié)果證明，在測量之前，對不同評價人進行的培訓所產(chǎn)生的效果顯著，三位評價人在量具儀器的使用及讀數(shù)等方面一致性較好。由于再現(xiàn)性低于10%為可接受，所以仍需加強不同評價人的測量標準性以及一致性，提高再現(xiàn)性能力。

4 優(yōu)化對策

由以上分析可對改善該檢具GRR初步制定如下優(yōu)化對策，對策實施后，重新測量，驗證對策的有效性。（1）修改加油口蓋的檢具所產(chǎn)生的成本較大，為優(yōu)化百分表測量準確性，只需優(yōu)化百分表上用于固定的鐵塊的尺寸，使之能與檢具上的槽良性配合。此外，對于檢具上的槽也應(yīng)通過打磨優(yōu)化其平面度。通過該兩項措施，優(yōu)化同一評價人在不同次測量中，所得數(shù)據(jù)的一致性。（2）加強評價人在檢具使用，零件安裝以及量具讀數(shù)上的培訓，提高不同評價人之間的操作一致性，保證百分表能在測量中放置于正確且固定的位置。表2為優(yōu)化檢具后10個加油口蓋樣品測量點1的測量數(shù)據(jù)。通過對兩次測量數(shù)據(jù)的詳細對比，A評價人對加油口蓋樣品3的判斷由2次不合格變?yōu)?次不合格，此次檢具的優(yōu)化提升了該量具判斷零件是否合格的準確性。

優(yōu)化百分表固定鐵塊以及加強評價人培訓之后，GRR評估結(jié)果表3，可以看到在對加油口蓋檢具進行優(yōu)化之后，該量具的再現(xiàn)性與重復(fù)性能力都有所提升。但相關(guān)人員需對該檢具GRR變差進行進一步的原因分析，不斷降低GRR在總變差中占比直至10%以下。

5 結(jié)束語

汽車加油口蓋作為重要的汽車外觀件，對其外觀尺寸的快速準確測量是保證該外觀件高質(zhì)量體現(xiàn)的環(huán)節(jié)。檢具作為快速測量的量具之一，為評價人提供準確有效的零件質(zhì)量判斷依據(jù)，是檢具應(yīng)該既有的基本功能。文章以汽車加油口蓋檢具的GRR分析為例，對加油口蓋檢具進行GRR分析，找出GRR能力偏弱的部分原因，實施相應(yīng)對策，提升該檢具的GRR能力。整車廠車型的變更，新車型項目的啟動，量具的磨損以及操作人員的操作持續(xù)的規(guī)范性都決定著檢具能否為企業(yè)提供可靠的測量。對檢具進行定期的GRR雙性分析，找出量具本身變差以及人因素變差的波動原因，持續(xù)提出優(yōu)化對策，才能為整車廠的生產(chǎn)提供合格高質(zhì)量的零部件保障。

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