DOE在控制汽車AB尾燈的間隙面差問題中的應用

楊期榮

摘 要：汽車各零部件與車身的間隙面差是評價汽車制造精確度的重要因素，直接影響汽車的制造質量。隨著汽車豪華型的提高，越來越多的車輛選擇AB型尾燈的形式，但是在實際生產(chǎn)中AB尾燈的間隙面差配合非常復雜，經(jīng)常出現(xiàn)各種尺寸問題，本文主要以奔馳GLB車型為例，詳細闡述了一種新型的AB燈間隙面差控制策略，并應用DOE的設計在白車身階段模擬成車的最終狀態(tài)，有效的提高了產(chǎn)品一次性合格率，同時也減少了AB燈間隙面差、間隙問題的返修。此種方法的應用在國內(nèi)外各車型設計、量產(chǎn)階段的質量控制均具有較強的推廣型。

關鍵詞：DOE設計 尾燈定位 AB燈間隙面差問題解決

The Application of DOE in Controlling the Problem of Gap Surface Difference of Automobile AB Taillight

Yang Qirong

Abstract：The gap and surface aberration between various parts of an automobile and the body is an important factor to evaluate the accuracy of automobile manufacturing， which directly affects the quality of automobile manufacturing. With the improvement of luxury cars， more and more vehicles choose the form of AB taillights. However， in actual production， the clearance and surface difference of AB taillights are very complicated， and various size problems often occur. This article mainly focuses on Mercedes-Benz GLB models. For example， a new type of AB lamp gap control strategy is explained in detail， and the final state of the car is simulated in the BIW stage using the DOE design， which effectively increases the one-time pass rate of the product and reduces the repair of the AB lamp gap caused by gap and surface aberration problems. The application of this method can be promoted widely in the quality control of the design and mass production stages of various models at home and abroad.

Key words：DOE design， taillight positioning， AB light gap and surface aberration problem solving

1 引言

汽車間隙面差的控制將會直接影響到整體汽車的外觀，而車輛外觀的品質將會直接影響到消費者的消費決策，從而影響到汽車企業(yè)的經(jīng)濟利益[1]。為了實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益，汽車生產(chǎn)企業(yè)就必須要對車身的間隙面差進行科學的設計，并在實施過程中積極地采取有效控制策略，這樣才能解決車身間隙面差設計中存在的眾多問題，從而打造高品質的汽車品牌。本文我們從奔馳GLB的實際生產(chǎn)出發(fā)，詳解其AB尾燈的控制策略及在批量生產(chǎn)過程中我們是如何使用DOE設計對其尾燈的間隙面差進行有效的控制。

2 奔馳GLB車型AB尾燈的控制策略

奔馳GLB車型的尾燈采用了轎車常用的AB燈設計結構，在生產(chǎn)過程中側圍大尾燈采用的是三點定位示，小尾燈采用的是2點+卡箍的定位形式;具體如下圖所示：

MP1為側圍大尾燈的X，Y，Z三向控制點，MP2為X，Z兩向的主控制點，MP3為X的控制點;MP4為尾門尾燈的X，Y，Z三向控制點，MP5為X，Z兩向的控制點。尾燈的定位均采用了常用的3+2+1定位方式，然而針對側圍大尾燈的控制，它具有獨特之處：MP1為側圍沖壓件制作過程中沖出來的，MP2、MP3為裝焊機器人根據(jù)局部系測量最佳擬合后進行在線沖壓成型，在生產(chǎn)過程中具有靈活的機動可調性，我們可以根據(jù)總裝生產(chǎn)線的最新狀態(tài)快速的反應調整。尾門尾燈的裝配則是采用固定定位的方式，只有通過鎖住的調整來匹配大尾燈的間隙面差，因此側圍大尾燈的間隙面差控制再AB燈間隙面差控制中顯得格外重要。

3 奔馳GLB大尾燈的DOE試驗設計

實驗設計（DesignOfExperiment，簡稱DOE），是對過程或產(chǎn)品進行改善或優(yōu)化，找出最佳關鍵因子、識別因子的交互作用及設置取值的方法，主要通過對試驗進行合理的安排，以較小的試驗次數(shù)，較短的試驗周期和較低的試驗成本獲得理想的試驗結果及得出科學的結論[2]。

如上文所述，奔馳GLB車型在控制AB等間隙面差的過程中側圍尾燈的間隙面差控制起到了關鍵作用，那我們該如何對側圍尾燈進行控制？同時又要怎樣快速有效的進行控制？為此我們對左右側圍大尾燈進行了DOE設計并通過試驗模擬出MP1，MP2及MP3點對尾燈間隙面差的影響。具體步驟如下：

（1）我們首先找了一對尾燈在標準車身（Cubing）上進行測量，記錄尾燈單件對后續(xù)結果的差異，并設立初期的多個測量點，具體如下圖2所示：

在間隙方面我們設立了G1-G17共17個點監(jiān)控大尾燈與側圍及周邊配合件的間隙問題;在平順度方面我們設立了T1-T19共19個點監(jiān)控尾燈與側圍及周邊配合件的平順度問題。

（2）我們根據(jù)DOE設計針對生產(chǎn)過程中我們能夠調整的MP1＼MP2＼MP3的X法向進行了調整，根據(jù)生產(chǎn)過程中公差控制帶的2倍進行了模擬，通過DOE選擇3要素的全因子設計對試驗進行，具體排布圖如下3：

（3）根據(jù)試驗設計的方法進行反復試驗測量，追蹤匯總數(shù)據(jù)，并使用MinitabDOE進行分析，我們以G5為例方法，如下所示，我們首先進行全因子分析，發(fā)現(xiàn)G5與MP1＼MP2＼MP3均相關其之間的相對關系可以通過公式：G5=1.4188+0.2361RX1-0.1806RX2+1.3194RX3來表達，同時我們也通過此公式對原始數(shù)據(jù)進行了驗證，同時自己設計了一組數(shù)據(jù)進行驗證，發(fā)現(xiàn)其吻合性達到了95%以上，見圖4。

4 DOE結論的應用及效益

我們利用上述的方法對奔馳GLB級車左右側大尾燈的各個監(jiān)控點均進行了DOE試驗，通過計算得出了每個點針對MP1/MP2/MP3的相關關系，并把其與日常生產(chǎn)過程中每天的白車身測量MP1/MP2/MP3的值聯(lián)系起來，經(jīng)過三個月的試驗驗證發(fā)現(xiàn)其總體吻合度能夠達到95%，實車的差異均在0-0.4mm以內(nèi)。同時，我們也與裝焊車間及總裝車間的同事建立了尾燈問題閉環(huán)控制，既可以依據(jù)DOE設計的公式對總裝后的成車狀態(tài)進行預估，又可以針對目前的情況調整MP1/MP2/MP3點的狀態(tài)以達到想要的數(shù)值，這樣既避免了多輪的實物試裝，同時也能大幅度的降低AB燈在總裝的缺陷數(shù)。

通過這個方法在奔馳GLB車型上的實施，我們大大減少了AB燈問題發(fā)生的頻次，從之前每天的缺陷率10%下降到0%，同時把之前的問題“發(fā)現(xiàn)→反饋→調整→解決”的時間也由之前的3天縮短至2小時，提升97%，極大的提高了問題反應時間及問題解決效率，在同行業(yè)具有非常大的參考意義。

參考文獻：

[1]崔慶泉.汽車尺寸感知質量評價的研究與應用[J].汽車工程師.2014年03期.

[2]楊紅彥，張澤龍.某車型尾燈裝配間隙平行差超差的問題分析與解決[J].汽車工藝與材料.2018年07期.