現(xiàn)場裝配工藝驗證技術淺談

喬寶華

現(xiàn)場裝配工藝驗證技術淺談

喬寶華

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章結(jié)合產(chǎn)品開發(fā)過程中的裝配工藝驗證，主要針對裝配工藝驗證的階段、驗證內(nèi)容，以及現(xiàn)場裝配驗證過程中的常見問題和控制策略進行簡述，指導裝配工藝驗證工作的正確開展，保證此項工作的有效性。

工藝驗證；驗證內(nèi)容；常見問題；控制策略

引言

工藝驗證的定義：為了保證穩(wěn)定的制造合格的產(chǎn)品，投產(chǎn)前對產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)所進行的驗證工作。它的主要內(nèi)容是：根據(jù)設計質(zhì)量的要求，利用生產(chǎn)系統(tǒng)映像產(chǎn)品質(zhì)量的規(guī)律性，通過試生產(chǎn)，對設備、原材料和零部件、工藝和作業(yè)規(guī)程以及生產(chǎn)環(huán)境等進行分析，確認生產(chǎn)系統(tǒng)所生產(chǎn)的產(chǎn)品能達到質(zhì)量要求，以保證投產(chǎn)后能夠穩(wěn)定的符合各項質(zhì)量要求。

1 裝配工藝驗證的階段

根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)的階段，工藝驗證按照全生命周期可以分為工藝設計、工藝確認、持續(xù)工藝驗證。傳統(tǒng)的虛擬驗證和實物驗證貫穿于這三個階段之中。

1.1 工藝設計

在產(chǎn)品開發(fā)的同步工程工作中，根據(jù)產(chǎn)品的設計結(jié)構(gòu)，確定裝配工藝，并進行虛擬裝配工藝驗證，以保證裝配工藝理論上的可靠性和重現(xiàn)性，然后進行樣件裝配工藝驗證，如主模型裝配初步工藝驗證。

1.2 工藝確認

在此階段，對工藝設計進行評估，以確認裝配工藝是否具備可重現(xiàn)的批量化生產(chǎn)能力，這一階段主要集中在小批量試制裝配驗證階段。

1.3 持續(xù)工藝確認

此階段主要是在工藝確認階段驗證完成后，在后續(xù)投產(chǎn)后的批量生產(chǎn)中開展日常的工藝監(jiān)控和工藝改進工作，用于保證裝配工藝一直處于受控狀態(tài)，工藝的可重現(xiàn)性能得到保證，從而保證裝配質(zhì)量。

2 工藝驗證的基本內(nèi)容

2.1 工藝流程

一輛重卡車上幾千種零部件的裝配，合理的裝配工藝流程，不會導致工序間的干涉、裝配人員相互干擾、整個裝配線的線平衡不滿足等問題。

2.2 裝配工藝方法

正確的裝配工藝方法是指導裝配操作人員，按照要求的方法（順序、方向、位置等），使用要求的工具工裝，在規(guī)劃的節(jié)拍時間內(nèi)，將零部件完好無損的裝配至正確的位置，滿足質(zhì)量要求。

2.3 關鍵質(zhì)量屬性和關鍵工藝參數(shù)

整車上的關鍵質(zhì)量屬性，如駕駛室密封性、整車氣密性、尾氣排放標準、制動系統(tǒng)、噪聲等，關鍵的工藝參數(shù)如裝配件的擰緊力矩、裝配間隙、加熱溫度等，均是整車裝配質(zhì)量保證的關鍵屬性。

2.4 技改項目

此項主要是針對新產(chǎn)品或者是產(chǎn)品發(fā)生變更，現(xiàn)有的設備不能滿足需經(jīng)過改造，完成改造后必須對改造項目進行產(chǎn)品適應性的工藝驗證，確保滿足產(chǎn)品的使用要求和現(xiàn)場的生產(chǎn)節(jié)拍要求。

2.5 工裝、工具、工位器具

工裝、工具、工位器具發(fā)生變化，如新產(chǎn)品新設計的，或者是老產(chǎn)品發(fā)生變更引起的變化，需經(jīng)過現(xiàn)場裝配工藝驗證，確認這些工藝裝備的適用性，確保滿足產(chǎn)品的工藝參數(shù)要求，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。

2.6 工序節(jié)拍

工序節(jié)拍是指流水線上某道工序相鄰兩件同樣制品投入或出產(chǎn)的間隔時間，工序節(jié)拍驗證的結(jié)果，是使所有的工序節(jié)拍等于或接近流水線的生產(chǎn)節(jié)拍，保證了流水線的生產(chǎn)效率，滿足產(chǎn)能規(guī)劃和市場需求。

2.7 裝配工藝方法的合法性

裝配工藝方法是否符合環(huán)境和安全的法律法規(guī)要求，這不但保證了裝配作業(yè)者的人身安全，更保證了企業(yè)在各種內(nèi)外部審核中的合法性和通過性。

2.8 裝配BOM

雖然隨著現(xiàn)在信息化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，各企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)了無紙化工藝和裝配跟單，現(xiàn)場裝配人員無需逐輛確認裝配跟單簽字，但是完整和正確的整車裝配BOM，依然是生產(chǎn)車間工藝路線劃分是否正確、成本核算、現(xiàn)場物料定置的一個重要依據(jù)，是工藝驗證的一項重要內(nèi)容。

2.9 檢驗方法

威廉·戴明說過，“產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)出來的，不是檢驗出來的”，檢驗是事后把關，但是正確的、合理的檢驗方法能確保存在的質(zhì)量缺陷能通過正確的手段檢驗出來，對產(chǎn)品質(zhì)量缺陷嚴重性正確分級，而且不影響生產(chǎn)線制造節(jié)拍，同時保證質(zhì)量缺陷不會流入下一道工序。

2.10 工作環(huán)境

生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境不但對工藝過程有影響，更是現(xiàn)場裝配人員安全生產(chǎn)的重要保障，生產(chǎn)事故、環(huán)境污染在如今的企業(yè)中的問題日益突出，工藝驗證時，對現(xiàn)場的工作環(huán)境進行驗證，如：安全風險、排放污染、輻射污染、噪音、室溫等，不僅是保障現(xiàn)場人員的安全生產(chǎn)，更是生產(chǎn)企業(yè)應盡的社會責任。

3 裝配工藝驗證的實施

實施過程中，生產(chǎn)車間負責工作計劃中的人員分配，工藝人員做好驗證過程數(shù)據(jù)收集的記錄整理分析，質(zhì)量控制人員按照檢驗文件中規(guī)定的檢驗方法檢驗裝配質(zhì)量并記錄不符合項，其他人員如設備、工裝負責人等按照驗證計劃中的分工收集相關問題。

4 裝配工藝驗證報告的編制

車間工藝人員與研發(fā)工藝人員共同起草，匯總各項驗證結(jié)果，最終由驗證小組做出最后評價及結(jié)論。

5 裝配工藝驗證過程中常見問題

5.1 零部件缺件

裝配零部件缺件在工藝驗證中常有發(fā)生，由于缺件導致的工藝驗證不連續(xù)，不充分，數(shù)據(jù)不完善、不能按照原有的方案進行驗證等問題，此問題是工藝驗證前的準備工作不到位，準備階段未按職責分工嚴格執(zhí)行，要求工藝驗證工作開展前，應該由物料負責人員對裝配車輛的全部物料（包括標準件）及數(shù)量按照設計BOM全部確認，保證無缺件。

5.2 零部件質(zhì)量不合格

裝配零部件的質(zhì)量直接影響現(xiàn)場工藝驗證的有效性，因此，工藝驗證所需的物料全部應由質(zhì)量管理部門檢驗合格并做合格標識，方可送至現(xiàn)場裝配，避免工藝驗證過程中，零部件不合格導致的裝配困難、DTS不滿足、與其它部件干涉等問題干擾，現(xiàn)場還需重新對發(fā)生問題的零部件質(zhì)量重新確認，分析問題造成的原因，確認是否工藝方案的不合理導致。

5.3 裝配人員技能

工藝驗證過程中，裝配人員的素質(zhì)是影響過程質(zhì)量的重要因素，根據(jù)工藝驗證需求，對裝配人員的素質(zhì)要求，技能水平應該達到高級工的水平，也就是有較強的識圖能力，熟悉本工種使用的工具、工裝的使用方法，能按工藝文件和圖紙的要求，了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，能獨立完成關鍵部件的裝配或者在技術人員的指導下能正確完成裝配，達到質(zhì)量要求。

5.4 工藝文件

工藝文件是工藝驗證過程中，用于指導裝配人員操作和工藝驗證人員對工藝驗證狀態(tài)確認的關鍵技術文件，其中包括裝配工藝流程、裝配作業(yè)指導書、裝配BOM等文件，這些文件的準確性、與設計圖紙的一致性、完整性直接影響現(xiàn)場操作。如下圖1所示裝配作業(yè)指導書在現(xiàn)場裝配時，僅能提供給操作者裝配所用的零部件圖號、名稱、標準件、工裝工具型號規(guī)格，但是裝配零部件的方向、裝配的位置、防錯措施等關鍵的信息無法得到，容易造成現(xiàn)場裝錯，導致裝配質(zhì)量問題，工藝驗證不準確的問題。

圖1

5.5 工藝裝備

現(xiàn)場工藝驗證過程中常會遇到現(xiàn)有的工藝裝備（工裝、工具、工位器具等）不滿足，必須改制或者重新設計制作，這個主要原因有兩種，一是研發(fā)工藝人員給生產(chǎn)廠提供工藝裝備驗證明細，二是研發(fā)工藝人員雖提供了輸入，但生產(chǎn)廠未按輸入及時完成制作工作。針對此問題，工藝驗證前，工藝驗證小組負責人必須對要驗證的各種工藝裝備逐項確認完成，而且，這些工藝裝備必須經(jīng)過驗證，保證可用方可在工藝驗證中投入使用。

5.6 設計問題

在工藝驗證時，設計問題也是其中最常見的問題，設計的問題大致有以下幾類。

5.6.1標準件

現(xiàn)場工藝驗證過程中，標準件的型號、規(guī)格、數(shù)量問題，時有發(fā)生，如：設計要求加Q40208，但此墊圈裝配后和零部件干涉，無法裝配到位，設計要求用Q150B0830螺栓裝配，但此螺栓裝配后，露頭較長，但不影響其它零部件的裝配，標準件的常見問題及處理方法如下表1，這也是工藝驗證中裝配BOM驗證中的一項主要內(nèi)容。

表1

5.6.2產(chǎn)品設計結(jié)構(gòu)缺陷

產(chǎn)品在方案設計階段雖然也經(jīng)過虛擬驗證，但不是所有虛擬驗證的問題都已關閉，部分問題是必須通過實物驗證確認，在沒有完全實現(xiàn)數(shù)字化工廠之前，虛擬驗證也有它的局限性，不能100%的解決問題，所以在生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝驗證依然會出現(xiàn)較多的設計類問題，但不會產(chǎn)生大的結(jié)構(gòu)性設計變更的問題，常見工藝驗證中出現(xiàn)的設計類問題及控制策略如下表2所示。

5.7 尺寸匹配問題

尺寸工程在如今的產(chǎn)品開發(fā)同步工程工作中，是除四大工藝（沖壓、焊接、涂裝、裝配）之外的一項非常重要的業(yè)務，有專門的技術人員或者小組負責，裝配工藝驗證中，尺寸匹配的問題也屢見不鮮。

整車裝配工藝驗證中，常見的尺寸匹配問題有：DTS間隙面差類、零部件裝配誤差等問題，具體如下表3所示。

表2

表3

6 結(jié)束語

工藝驗證不是一次性的工作，是一個不斷完善相關流程，相關業(yè)務，不斷提升的過程。本文結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，對現(xiàn)場裝配工藝驗證方面的內(nèi)容進行了闡述，希望對同行業(yè)工藝技術人員有所借鑒。如今，隨著總裝數(shù)字化工廠的搭建，現(xiàn)場的裝配工藝驗證范圍和內(nèi)容也將有所減少，效率也將大大提高。

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The DiscussiononAssembly Process Verification Technology

Qiao Baohua

( Shaanxi Heavy Duty Automobile CO. Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )

Abstract:This article combines the assembly process verification in the product development process mainly for production, phase,verification contents, and the common problems and control strategies are briefly described, To guide the correct development of the assembly process verification work, Ensure the effectiveness of this work.

Keywords:process verification;content;common problems;control strategies

CLC NO.: U466

Document Code: A

Article ID:1671-7988(2019)14-169-03

中圖分類號：U466

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2019)14-169-03

作者簡介：喬寶華（1976-），女，就職于陜西重型汽車有限公司，主要從事裝配工藝的研究。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.055