車身外部配合尺寸問題案例分析

周濤

上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司 重慶市 404100

1 引言

汽車在生產(chǎn)制造過程中，會(huì)因人員操作不合、工具不合、零件質(zhì)量偏差大、工藝及產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理等因素造成車身外部零件的配合尺寸超差，導(dǎo)致整車外觀質(zhì)量下降，引起客戶抱怨。對(duì)于這些車身外部配合尺寸問題的分析解決，以提高客戶的滿意度，是質(zhì)量改進(jìn)的一項(xiàng)重要工作。

對(duì)于車身外部配合尺寸質(zhì)量提升工作，白車身的尺寸控制是關(guān)鍵。白車身(車身本體)由梁、支柱及加強(qiáng)板等車身結(jié)構(gòu)件和車身覆蓋件組合而成，包括翼子板、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李箱蓋等部件，它是車身內(nèi)外裝件和電子電氣附件的裝載基體，是極其重要的總成。白車身復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)涉及到各種偏差，分為設(shè)計(jì)偏差、零部件制造偏差與裝配過程偏差，這些偏差會(huì)直接影響車身的質(zhì)量，因此，提高車身制造精度已成為汽車企業(yè)亟待解決的重要任務(wù)之一。

2 尺寸偏差來源

車身尺寸控制是車身六支柱之一，車身尺寸偏差主要來源于以下幾個(gè)方面（如下圖所示）：設(shè)計(jì)偏差、沖壓件/零部件尺寸偏差、裝配過程偏差、質(zhì)量檢查偏差。正是這些影響因素的變化波動(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。在車身制造過程中，主要是后面三個(gè)影響因素，要提高車身制造尺寸質(zhì)量，必須從這三個(gè)影響因素進(jìn)行分析并采取控制措施，見圖1。

3 互換分析法

對(duì)于一些因單一因素造成的車身外部配合尺寸問題，我們可以通過簡(jiǎn)單的對(duì)比分析即能找到問題的要因，例如：

某N系列車型右前門與加油口門段差大，影響整車外觀質(zhì)量，逆風(fēng)向段差大，引起客戶抱怨。針對(duì)此問題，問題解決團(tuán)隊(duì)通過對(duì)比故障車與正常車，簡(jiǎn)單的互換零件排除某些因素來找尋問題點(diǎn)。通過對(duì)比分析，將問題點(diǎn)鎖定在加油口門鎖銷的尺寸偏差。該零件的CMM（三坐標(biāo)測(cè)量）數(shù)據(jù)及零件上檢具的檢測(cè)數(shù)據(jù)與分析一致，加油口門鎖銷Y向（左右方向）朝外偏差2mm，導(dǎo)致加油口門外偏，造成加油口門與右前門段差大。確定問題要因后，制定解決措施，調(diào)整沖孔模具，將零件做合檢具即能解決該問題。

圖1

而對(duì)于一些復(fù)雜配合的尺寸問題，涉及到多方面因素的綜合性問題，我們就需要利用樹狀圖、魚骨圖等，對(duì)每一個(gè)因素進(jìn)行調(diào)查分析：

4 樹狀圖分析法

樹狀圖就是把要實(shí)現(xiàn)的目的、需要采取的手段或造成事物的原因系統(tǒng)地展開，并繪制成圖。

某N系列車型左前大燈與翼子板干涉，當(dāng)月GCA（全球客戶評(píng)審）平均扣分值WDPV達(dá)到5.0，影響前大燈的裝配，存在翼子板及前大燈變形風(fēng)險(xiǎn)，引起客戶抱怨。

針對(duì)此問題，問題解決團(tuán)隊(duì)對(duì)故障車進(jìn)行分析，確認(rèn)干涉點(diǎn)為翼子板下端，翼子板與前大燈的匹配面是一個(gè)弧面，翼子板與前大燈在X（前后）方向和Z（上下）方向的相對(duì)靠近運(yùn)動(dòng)都會(huì)造成該干涉。

小組召開頭腦風(fēng)暴會(huì)議，利用樹形圖對(duì)問題進(jìn)行分析，得出末端因素，見圖2：

對(duì)末端因素進(jìn)行調(diào)查分析，確認(rèn)問題要因并制定解決措施：

①對(duì)故障車前大燈與翼子板上檢具檢測(cè)，零件尺寸均合檢具，未發(fā)生變異，故排除該因素；

②查看近期白車身前大燈與翼子板安裝孔X方向的CMM數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比如圖3：

數(shù)據(jù)趨勢(shì)顯示左前大燈安裝孔X向后偏2mm（X方向數(shù)據(jù)為正表示向車尾方向偏移，數(shù)據(jù)為負(fù)表示往車頭方向偏移），左翼子板安裝孔X向前偏2mm，均是造成左前大燈與翼子板干涉的要因。

③查看近期白車身前大燈與翼子板安裝孔Z方向的CMM數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比如圖4：

從數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖來看，左翼子板安裝孔Z向數(shù)據(jù)穩(wěn)定在-1～0mm之間，非問題的要因；而左前大燈安裝孔Z向數(shù)據(jù)在-3.0～0之間波動(dòng)較大，且左前大燈Z向相對(duì)于翼子板下沉，是造成左前大燈與翼子板干涉的要因。

綜上，前大燈與翼子板安裝孔孔位的尺寸精度及穩(wěn)定性差是該問題的根本原因。

確定要因后，對(duì)每一個(gè)要因制定對(duì)策措施：

①調(diào)整數(shù)據(jù)超差的翼子板安裝孔，X方向后移2mm；

②調(diào)整數(shù)據(jù)超差前大燈安裝孔，X方向前移2mm，Z方向上抬2mm，并改進(jìn)Z向的定位工裝，穩(wěn)定孔位數(shù)據(jù)。

措施實(shí)施后，前大燈與翼子板安裝孔的CMM數(shù)據(jù)偏差穩(wěn)定在公差范圍內(nèi)，跟蹤前大燈與翼子板的配合情況，消除了干涉，間隙在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，問題得到了有效解決。

5 魚骨圖分析法

魚骨圖是一種用于分析質(zhì)量特性（結(jié)果）與可能影響質(zhì)量特性的因素的（原因）的一種工具，是表達(dá)和分析因果關(guān)系的一種圖表。

某N系列車型前大燈與發(fā)罩豎直段間隙不均（左小右大）、水平段間隙過小，當(dāng)月GCA平均扣分值WDPV達(dá)到6.7，調(diào)整困難，影響整車前臉外觀感知質(zhì)量，引起客戶抱怨。

針對(duì)此問題，問題解決團(tuán)隊(duì)利用魚骨圖對(duì)問題進(jìn)行分析，對(duì)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”進(jìn)行調(diào)查，分析問題的要因，見圖5：

①安裝工具：

圖2

圖3

圖4

圖5

因工藝限制，發(fā)罩無安裝工具，發(fā)罩的Y（左右）方向安裝尺寸是通過翼子板的Y向尺寸間接控制的。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查翼子板的安裝工具，發(fā)現(xiàn)安裝工具加工粗糙，左右不對(duì)稱、定位塊與車身型面不匹配、定位面偏高，無法準(zhǔn)確保證翼子板的安裝尺寸，間接影響發(fā)罩的Y向安裝尺寸，是該問題的要因。

②發(fā)罩型面及鉸鏈：

對(duì)發(fā)罩上檢具進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)罩鉸鏈左側(cè)不進(jìn)銷、右側(cè)進(jìn)銷，左右狀態(tài)Y向的偏差造成發(fā)罩安裝到車身上面后向左偏與前大燈豎直段的匹配間隙左小右大，發(fā)罩前端型面下榻造成與前大燈水平段的匹配間隙變小，是該問題的要因。

③大燈安裝尺寸偏差：

查看前大燈安裝孔的CMM數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)O4號(hào)安裝孔Z向尺寸超差、不穩(wěn)定。用前大燈模擬塊試裝前側(cè)板零件，04號(hào)孔位擋孔?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)04號(hào)孔的定位工裝為簡(jiǎn)易手持工裝，定位不穩(wěn)定。對(duì)前側(cè)板零件上檢具檢測(cè)，04號(hào)孔Z向偏差在1.0～1.75mm，與大燈模擬塊試裝狀態(tài)一致。大燈安裝孔位上偏差造成大燈上抬，與發(fā)罩水平段匹配間隙變小，是該問題要因，見圖6：

④發(fā)罩調(diào)整要求不完善

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查員工對(duì)發(fā)罩的調(diào)整，并核對(duì)SOS（標(biāo)準(zhǔn)操作單），發(fā)現(xiàn)SOS中只對(duì)發(fā)罩的Y向尺寸和Z向尺寸做了調(diào)整要求，未對(duì)X向做明確要求，發(fā)罩的前移會(huì)造成發(fā)罩前端下榻，與前大燈的匹配間隙變小，是該問題的要因。

圖6

綜上，安裝工具不合、SOS不完善，造成零件的裝配精度差，發(fā)罩及前大燈安裝孔孔位的尺寸精度差是該問題的根本原因。

確定要因后，對(duì)每一個(gè)要因制定對(duì)策措施：

①完善整改安裝工具；

②整改發(fā)罩前端型面，調(diào)整發(fā)罩鉸鏈安裝工裝，做合檢具；

③優(yōu)化調(diào)整前大燈安裝支架定位工裝，將04號(hào)孔位下移2mm；

④明確發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端安裝與翼子板棱線平齊，納入員工標(biāo)準(zhǔn)化操作。

措施實(shí)施后，跟蹤驗(yàn)證一個(gè)月，故障消失，GCA平均扣分值WDPV從6.7降到0，問題得到了有效解決。

6 結(jié)語

車身外部配合尺寸問題的分析解決，需要從制造過程中的工裝夾具、裝配操作過程、零件尺寸偏差及穩(wěn)定性等各方面進(jìn)行調(diào)查分析。尺寸配合問題往往是涉及多個(gè)因素的綜合性問題，借助樹狀圖、魚骨圖等質(zhì)量管理工具梳理所有的可能因素，對(duì)每一個(gè)因素進(jìn)行調(diào)查分析，能有效地確認(rèn)問題要素并制定解決措施，達(dá)到提升整車外觀質(zhì)量的目的。

零件尺寸的精度及穩(wěn)定性是配合問題的重要因素，而尺寸的穩(wěn)定性往往是最難控制的因素，如何更有效地控制尺寸的不穩(wěn)定性，還需要質(zhì)量改進(jìn)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步去探討。