淺談樣車試制CMM合格率的提高

黎志梅 張惠立 汪紅 張正舉

【摘 要】為了提高樣車試制車身CMM合格率，運用QC方法查找樣車制造過程合格率低的問題，對制造過程中各個關鍵環節進行監控，并對問題進行分析，制定相應的措施，達到提高CMM合格率的目的。

【關鍵詞】樣車試制；車身CMM；合格率；QC方法

【中圖分類號】U462 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）12-0089-03

0 引言

隨著汽車工業的發展，在競爭日趨激烈的汽車行業中，各汽車公司每年都需不斷研發出新車型。因此，各汽車公司對新車型的研發工作非常重視，將新車型研發作為公司持續發展的動力。新車型研發過程主要包括概念設計、造型、結構設計、樣車制造和試驗驗證等階段，其中樣車制造是整個新車型研發的重要環節，是將新車型從虛擬的數模轉變成實物實車的工作，這些樣車主要用來驗證汽車底盤基本性能、車架結構強度剛度、底盤耐久性能、安全性能等。整車CMM測量主要是驗證設計與樣車的數據的一致性，直接影響車型前期各項重要驗證，關系到以后車型的性能和定位。所以，提高樣車CMM合格率至關重要。

1 現狀調查

對正在試制的某車型樣車其中幾臺車進行抽查發現，整車合格率分別為59.89%、57.41%、57.25%、50.73%，而且呈逐步下降的狀態。前4臺車平均合格率只有56.32%（如圖1所示）。

對已完成的前4臺車狀態進行調查，通過整體的測量數據（見表1）分析發現以下問題。

（1）頂蓋橫梁測合格率低，并且很不穩定。

（2）前側圍、翼子板、前艙發罩安裝區、后側圍飾板板測點合格率低。

導致該車型前4臺車總體CMM合格率低下，而且呈逐步下降的狀態，嚴重影響后續總裝工作，將影響各類試驗的準確性，更影響新產品后期開發和市場定位。

小組最終設定目標如下：根據公司項目組的要求，整車合格率提高到75%以上。

2 分析原因

2.1 頂蓋橫梁CMM測點超差分析

頂蓋橫梁CMM測點超差分析如圖2所示。

2.2 后側圍、前側圍、前側板、前隔板上安裝板CMM測點超差原因分析

后側圍、前側圍、前側板、前隔板上安裝板CMM測點超差原因分析如圖3所示。

3 要因確認

3.1 頂蓋橫梁CMM測點超差要因確定

（1）激光切割孔位不對：頂蓋各橫梁焊接均有檢具，樣件都是經過檢測送樣的，數據在公差范圍內，故激光切割孔位不對不是要因。

（2）無工裝夾具定位：在調查焊接員工焊接過程發現，由于場地不足，沒有開發頂蓋分拼夾具，焊接頂蓋橫梁參照數模數據，利用直尺劃線，用大力鉗夾緊兩端后再進行焊接。5根梁會造成疊加誤差，并且每個人測量讀數誤差有一定的出入，導致定位不準確，誤差不穩定，X、Y、Z方向誤差不定，同時存在焊接效率低不足；故無工裝夾具定位是要因。

（3）員工培訓不到位：通過對現場操作成員調查，參與焊接工作的員工都有技師資證，而且參加過多個項目的車身制造工作，經驗豐富。員工培訓不到位不是主要原因。

（4）零件型面質量不好：根據頂蓋及橫梁測量報告，型面偏差在公差范圍內，故零件型面質量不好不是要因。

（5）零件裝配順序有誤：通過對現場操作成員調查，員工嚴格按照裝配工藝BOP操作，故零件裝配順序有誤不是要因。

（6）焊接應力：該零件采用電阻點焊焊接，較CO2焊接應力小，故焊接應力不是要因。

3.2 后側圍、前側圍、前側板、前隔板上安裝板CMM測點超差要因確認

（1）由散件測量報告得知，單件激光切割孔位大部分在誤差范圍內，故激光切割孔位不對不是要因。

（2）工裝夾具偏差：造車前每個拼臺集成工裝經過調試測量，根據側圍及總拼焊接工裝夾具CMM測量報告，工裝夾具合格，故工裝夾具偏差不是要因。

（3）車架焊接過程變形：后側圍、前側圍、前側板、前隔板上安裝板模塊測量數據得知，幾個模塊測點整體往-Z方向偏差，Y方向左右不對稱。通過對造車現場的觀察發現，前后車架處定位點與定位塊不貼合，往+Z方向偏，總拼焊接完成后，導致整車前后翹曲。由于前后兩端翹起，定位銷不能完全準確，所以在側圍拼焊時，左右不對稱，最后導致Y向測量數據不同幅度偏置超差；總拼焊接拼臺采用的是前后及中間定位銷定位塊，而測量支基只有前后車架定位支撐，故總拼焊接完成后測量前側及后部測點的數據相對往-Z方向偏差，所以下車體部分缺少Z向的工裝夾緊裝置，導致車架焊接過程變形是要因（如圖4所示）。

（4）零件型面質量不好：從散件的檢測報告及裝配式狀態看，不存在不貼合、離空、干涉等情況，所以零件型面質量不好非要因。

（5）零件裝配順序有誤：通過對現場操作成員調查，員工嚴格按照BOP工藝操作，故零件裝配順序有誤不是要因。

（6）員工培訓不到位：通過對現場操作成員調查發現，參與焊接工作的員工都有技師資證，而且參加過很多項目的制造工作，經驗豐富。員工培訓不到位不是主要原因。

（7）側圍總成焊接超差：小組成員對焊接完成后的側圍總成，放置側圍平臺上測量無發現超差，同時在總拼焊接平臺上測量也沒有超差，故側圍總成焊接超差不是要因。

4 對策措施

（1）根據上述原因分析，造成頂蓋橫梁CMM合格率低的要因是無工裝夾具定位，因此小組成員集思廣益，開發一套集成與總拼平臺上的頂蓋分拼工裝（見表2）。

（2）根據上述原因分析，造成前車體的前側圍、前側板、前隔板上安裝板CMM合格率低的要因是下車體部分缺少Z向的工裝夾緊裝置，導致車架焊接過程變形，因此，改善工裝結構，在下車體拼臺及總拼臺設計增加勾銷定位夾緊機構，同時增加托舉結構減少因起吊而造成的變形（見表3）。

5 實施

（1）以總拼拼臺為基礎拼臺，在此拼臺上設計安裝頂蓋分拼夾具（如圖5所示），分析頂蓋分拼總成與總拼拼臺之間的位置關系，頂蓋分拼的定位Z向與立柱支撐Y向垂直，可以考慮用側圍支撐立柱Y向做支撐面來定位頂蓋總成，從而達到頂梁定位目的。

（2）下車體、總拼前后主定位設計增加勾銷缸機構，使用氣缸夾緊，有效解決Z向夾緊問題，節約空間。如圖6所示，同時增加托舉機構，焊接完成后使用氣缸將總成件托舉離開定位銷再起吊，有效地解決總成件晃動和變形的風險。

6 活動前后效果對比

優化措施實施后，跟蹤后續8臺車輛的測量，數據有明顯的提高（見表4），各區域CMM測點合格率都比較穩定，前側圍、翼子板、前艙CMM測點也提高了，相對穩定。整車合格率都在75%以上（如圖7所示）。

7 結語

本次活動不僅獲得了一定的經濟效益，更重要的是措施的有效實施使得樣車制造整車合格率有一定的提高。同時，小組成員在此次活動后對質量意識、解決問題的思路、質量改進工具等有了比較深的理解和運用。

參 考 文 獻

[1]宋曉琳.汽車車身制造工藝學[M].北京：北京理工大學出版社，2006.

[2]邢文英.QC小組活動指南[M].北京：中國社會出版社，2003.

[3]王純祥.焊接工裝夾具設計及應用[M].第2版.北京：化學工業出版社，2014.

[責任編輯：鐘聲賢]