清潔度管理在汽車制造業中的應用

竇文金

(豫北光洋轉向器有限公司，河南 新鄉 453003)

0 引言

談到汽車的質量，人們普遍認為，進口車優于國產車，合資車好于自主品牌;對于汽車零部件的制造，也是國外設備精度高，產品的質量穩定。最近幾年，國內各制造商引進了好的設備并改善了制造工藝，但是市場的返回率還是居高不下，這是制造現場管理上出了問題，筆者去過一些零件加工、鑄造、熱處理、橡膠制品、組裝的制造廠，包括國內的一些汽車制造廠，發現這些制造廠雖然做了許多4S管理的工作，卻沒有一家將清潔度管理同產品結合起來，這可能是出現問題的原因。下面結合齒輪齒條式液壓動力轉向器總成的制造過程探討一下清潔度管理的具體應用方法。

1 清潔度管理的概念和定義

1.1 清潔度

清潔度是指在總成內部、單一零部件內外表面、試驗用油、清洗設備用清洗液以及作業臺上等所包含的可能會造成總成功能障礙的物質的尺寸、數量及重量的程度，如殘留雜物、零件附著異物、切粉、毛刺等。

1.2 清潔度管理

清潔度管理是指將總成功能障礙的物質的尺寸、數量及重量的程度控制在必要的要求值范圍內。

1.3 清凈度管理的幾種方法

1.3.1 異物重量管理

異物重量管理是指使用專用液體清洗組裝品內部異物毛刺后回收，將液體通過標準規格的微孔過濾紙進行過濾，對提取異物進行稱重，對異物的重量進行管理。

1.3.2 切粉管理

采用鑷子等專用工具在零件表面或工序間提取切粉或異物，在顯微鏡下進行測定，根據已定的判定標準判斷合格或不合格。

1.3.3 油中異物管理

以清凈度國際規格NAS的NAS1638計算的方法來進行管理(100 mL油中允許的離子數)，采用顆粒度分析計數器進行檢測，管理目標為NAS-8級以上，具體等級劃分如表1所示。

表1 NAS-1638污染度等級表

2 工作場所及設備設施

為了進行清潔度管理，需要準備一個同生產現場隔離的整潔的通風良好的房間，大約10 m2左右，可以參考圖1。

購置必要的設備和工具，主要包括顆粒度儀、烘箱、電子天平、自制油液循環系統、量杯、鑷子以及微孔濾紙等，制作必要的工作臺，具體可參考表2。

表2 清潔度管理設備設施需求明細

3 管理工作標準化

根據不同的管理項目確定具體的試驗方法和檢查頻度，必要時制作操作要領書。

3.1 部品檢查

(1)將每個零件放在不銹鋼盤上，用噴槍(清洗壓力0.1～0.2 MPa)將清洗液(150～200 mL)噴洗需要清洗的部位(根據實際規定)，然后用尼龍刷子刷洗，再次用清洗液噴洗，洗后的清洗液回收;刷子上附著的異物在回收的液體中涮凈。

(2)回收的清洗液通過過濾裝置，用125 μm、20 μm的不銹鋼濾網和5 μm濾膜過濾。

(3)定量方法

① 過濾前，將125 μm、20 μm的不銹鋼濾網和5 μm濾膜在烘箱內以100℃×10 min以上使其干燥，迅速用精密天平稱好質量m1。

②過濾后的濾網、濾膜和異物一起以100℃×60 min以上使其干燥，然后迅速用精密天平稱其質量m2。

③ 殘留異物質量=m2－m1，單位為mg。

(4)回收異物體積和數量測定

定量稱重后，將回收的異物用顯微鏡進行觀察，測量金屬片的大小和確定個數。

3.2 總成檢查

3.2.1 內部殘留異物的清洗次序

(1)將轉向器總成在固定臺上定位，在輸入軸上安裝旋轉夾具;

(2)在轉向器總成的回油孔部安裝配管;

(3)在轉向器總成壓力側的油孔部安裝真空泵吐出的配管;

(4)在真空泵的副油箱里加入清洗液(4 L)，一邊讓轉向器總成的輸入軸從左到右和從右向左地旋轉，一邊讓真空泵工作起來，將從回油孔處排出的洗凈液回收進容器中。

3.2.2 異物回收順序

將以上回收的洗凈液通過過濾裝置，用125 μm、20 μm不銹鋼濾網和8 μm合成纖維濾膜過濾。

3.2.3 定量方法

(1)過濾前，將125 μm、20 μm的不銹鋼濾網和8 μm合成纖維濾網在烘箱內以100℃×10 min以上干燥后，迅速在精密天平上測定出質量m′1。

(2)過濾后的濾網、濾膜和異物一起在烘箱內以100℃×60 min以上使其干燥后，迅速在精密天平上測定出質量m′2。

(3)殘留物質量 =m′2－m′1，單位為mg。

3.2.4 回收異物體積和數量測定

定量稱重后，將回收的異物用顯微鏡進行觀察，測量金屬片的大小和確定個數。

3.3 油液檢查

(1)用事先清洗過干燥的專用容器回收250～300 mL的試驗油。試驗油從工序內試驗機的試驗油的出口處采集。

(2)回收的試驗油在測定前，將專用容器放在振動儀中進行振動，將油中氣泡排出，調節“顆粒分析計數器”，進行測定。

(3)測量重復3次，把平均值作為測定結果，記入“作動油NAS等級推移表”中。

規定具體的管理值和檢查頻度，不同的公司可以根據測定的實際進行設定管理值，同時按照消減50%設立目標值。表3是清潔度管理項目檢查標準一覽表。

表3 清潔度檢查標準

根據產品的要求，可以擴展至供應商提供采購零部件的清潔度的管理。

4 日常管理及改善活動

4.1 日常管理

根據管理項目及管理值制作管理趨勢圖實施日常管理，針對超出管理值的項目進行改善。圖2為管理趨勢圖及異常記錄表。

4.2 持續改善活動

4S管理是清潔度管理的基礎，徹底實施清潔和清掃工作，整理整頓以便發現問題點的所在，進行維持和改善。

清潔度管理是一項持續改善的工作，每年都要對公司范圍內的清洗系統、油液和清洗液的過濾系統以及工程內轉運用零件盒實施點檢，進行了細節上的改善:

(1)對清洗液的類型和使用條件進行規范化，設定定期更換的頻度;

(2)對使用條件(溫度、流量及清洗位置)進行點檢并標準化;

(3)規定濾紙更換標準并實施，對濾網進行定期清理;

(4)對能力不足的工序增加二級過濾裝置、改善結構或增設擦手裝置;

(5)設定定點觀測的工程，每天/周確認其工作臺和零件的情況;

(6)對工程內轉運車定期清理，禁止工程內使用紙包裝，每周對裝配線的零件盒進行清洗，對零件盒的清洗設備進行管理。

5 結束語

通過開展此項工作，經過幾年的努力，總成的清潔度指標從以往的3 mg降到了現在的1 mg左右，試驗用油保持在NAS-6級;市場返回率也由以往的2000 ppm降到了現在的100 ppm左右，客戶現場不良率連續800多天為零。

清潔度管理是汽車制造業(特別是總成部件的制造商)的一個現場基礎管理方法，是提高產品品質最直接有效的方法，希望以上能給大家帶來一些啟發。