白車身尺寸質量提升的過程控制分析及改進

鄒鳳祥，劉 杰，蔣玲麗，韋雪媛

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

白車身尺寸質量提升的過程控制分析及改進

鄒鳳祥，劉 杰，蔣玲麗，韋雪媛

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

白車身尺寸質量關系到整車裝配質量，涉及整車性能、防水、NVH及外觀配合靜態感知質量等。保證白車身尺寸的過程制造質量，確保產品尺寸質量的終端輸出尤為重要?；诎总嚿沓叽缣嵘倪^程控制做分析，在尺寸報警、工裝定位及監控、流程文件等方面做出分析改進，為產品尺寸質量提升提出改進建議措施，力促產品尺寸質量不斷提升，提高產品質量競爭力。

白車身尺寸；過程控制；分析；改進

車身制造質量作為整車制造裝配質量的核心，其主要涉及六個方面的質量，即焊接、尺寸、涂膠、鈑金、扭矩及選裝質量。其中尺寸質量直接影響整車裝配質量，而白車身尺寸質量的過程控制由多方面復雜因素組成。本文主要介紹白車身尺寸質量的過程控制方法、波動因素、質量工具應用及流程文件使用，針對這些因素做出分析改進，提高白車身尺寸質量，并形成標準化、規范化、文件化，保證車身制造的整車匹配核心。

1 白車身尺寸質量影響因素

白車身總成由前車體、后部下車體、左右側圍、頂蓋及門蓋翼子板按一定的工藝流程組合而成（如圖1、2所示）。白車身尺寸質量的過程影響因素大體分為如下部分：基準不統一、定位不足、工裝測量基準不合理/不統一、工藝制造/工裝定位尺寸不穩定、關鍵供應商零部件尺寸穩定性[1]。

圖1 工藝流程圖

1.1 制造基準與測量基準不統一

因翻邊的沖壓工藝特性及供應商模具存在差異性，導致大梁底面和翻邊之間的高度差精度有差異，從而難以保證大梁底面和翻邊的高度差穩定，所以因制造基準和測量基準不統一，導致測量出現偏差，如圖2、3所示。

圖2 制造基準與測量基準不統一

圖3 制造基準與測量基準高度差

1.2 工裝定位不足

某公司車身車間的三條生產主線：B線、C線及D線，B線生產寶駿560、CD線生產寶駿730車型，這三條主線的主夾具Z向支撐有差異，C線前部缺少Z向支撐，導致Z向數據波動明顯，如圖4所示。

圖4 三條生產線主夾具Z向支撐及數據

通過對比三條生產線主夾具的定位差異，在C線主夾具前端增加一個Z向支撐點，從上圖數據可以看出C線側圍主定位孔Z向數據穩定性提升。

1.3 工裝測量基準不合理

滑撬（是白車身的底盤定位工裝）的工裝底盤定位銷CMM測量監控，是以滑撬上的孔建標（如圖5所示），而每個滑撬存在自身的制造誤差（相當于每次測量的建標基準有差異），進而導致每個滑撬的測量數據存在差異性，影響尺寸數據分析。所以使用滑撬上的孔建標測量，不符合測量的基本原理——剛性、靜態、穩定。

圖5 以滑撬上的孔建標

針對以滑撬孔建標存在誤差驗證，分別以不同的16個滑撬孔建標測量主夾具主定位銷X向數據，進行誤差統計分析，結果得出的數據波動大，極差已超過可接受范圍，如圖6所示。

圖6 16個滑撬孔建標測量主夾具

1.4 工裝夾具定位不足及工藝制造偏差

主要列舉三個方面：（1）主夾具的下部工裝無Y向夾具，導致側圍Y向寬度穩定性不好（如圖7所示）；（2）定位點及夾頭與焊點重疊，存在因焊接等因素出現定位面偏差；（3）主夾具的定位及夾頭與側圍工裝的工序不一致，導致偏差產生。

圖7 主夾具側圍下部Y向無夾具

1.5 關鍵供應商零部件尺寸穩定性

關鍵供應商零部件（PB類零件，是外包給供應商生產的關鍵分總成零件，如后部下車體總成）尺寸穩定性直接關系白車身尺寸質量，因此控制穩定關鍵的外包零部件尺寸質量是至關重要的，要建立PB類零件尺寸質量的日常監控、報警及走訪機制，確保處于受控內。

2 白車身尺寸質量提升的過程控制改進

根據以上白車身尺寸質量的過程控制影響因素及對現有相關流程的回顧思考，提出過程控制方面的尺寸質量改進方向。

2.1 工裝工藝設計及基準一致性改進

在現有尺寸工程基礎上，從工裝定位、工藝與工裝關聯性、基準一致性三個方面說明[2]。

2.1.1 工裝定位

（1）工裝定位設計，保證定位點數量滿足及同平臺在多條生產線的一致性，如主夾具的Z向支撐不足。

（2）保證工裝定位前后工序的一致性，如側圍定位點與主夾具定位點不一致。

（3）避免工裝定位點布置在不規則的內板型面上，如側圍及主夾具A柱定位點布置在A柱內板造型面上，穩定性較差，引起Y向寬度變化。

2.1.2 工藝與工裝關聯性

（1）避開定位點與工藝上的焊點、卡扣位置重疊。

（2）合理規劃工藝上的定位焊點焊接順序與工裝前后關夾順序。

2.1.3 基準一致性

（1）工裝定位基準與測量基準統一，明確基準點的設計要求。

（2）工裝尺寸監控的測量建標基準統一且合理，避免建標不合理導致的工裝測量偏差。

2.2 完善數據應用、報警流程

針對工裝數據監控分析、ABCD類尺寸測量分析，建立和完善數據的應用分析報警，快速有效的控制并穩定尺寸質量（如圖8所示）[5]。

圖8 車身尺寸控制

（1）建立完善工裝拼臺數據臺賬，定義關鍵工裝和一般工裝。針對關鍵和一般工裝，確立工裝監控測量頻次。

（2）建立明確工裝測量精度和工裝測量合格率要求。

（3）建立明確工裝測量尺寸、零部件總成測量尺寸（B類）、白車身測量配合尺寸（AC類）報警閥值條件，完善報警流程（如圖9）.

（4）建立下車體總成、側圍總成的三坐標監控機制，識別及控制分總成的尺寸質量。

（5）建立TAC檢具的匹配質量檢查機制，提前識別整車配合問題點。

（6）建立供應商零部件尺寸測量、報警流程，確保關鍵零部件總成尺寸受控。

圖9 尺寸報警機制

2.3 建立數字封樣數據庫，明確改進流程

針對結果質量驅動，鎖定工裝、零部件、白車身測點數據，明確工具方法回顧驗證，確保數字封樣數據有依有據可循。

（1）根據白車身尺寸數據和結果質量鎖定工裝封樣數據和零部件封樣數據，建立實件封樣庫和數據庫，直接標注封樣數據在實物零件上[3]。

（2）依據白車身尺寸質量和整車裝配質量，鎖定白車身尺寸實際值，進行名義值偏置，實施封樣，定義新的偏置理論值。

（3）建立封樣數據持續改進流程。針對封樣鎖定、名義值偏置的數據，做質量持續改進時，有明確流程支持。

（4）建立TOMANA（工裝穩定性驗證）、慢車制造流程，監控工裝穩定性、工裝與零件匹配，保證工裝與零件的配合穩定及有效。

2.4 經驗總結輸入及創新改進

依據問題分析解決，過程控制改進，形成經驗教訓知識庫，輸入先期設計，提升尺寸工程質量。對流程、工具創新改進及應用，提升制造高精度乘用車白車身的能力，數據驅動質量。

（1）將過程問題分析解決形成經驗教訓知識庫和DFM（設計面向制造），輸入到設計環節，提升尺寸工程質量。

（2）基于尺寸合格率，尺寸分析由單點數據分析增加功能尺寸分析，滿足整車裝配質量的結果導向[4]。

（3）建立跨部門溝通的車身尺寸控制中心，快速拉動資源進行問題解決。

（4）通過整車裝配質量驅動數據改進，對白車身測點進行評價，合理設定公差帶。

（5）基于在線測量系統，實時監控白車身關鍵定位點、安裝點及配合點，有效監控過程穩定性。

（6）基于數據分析軟件，集成工裝測量數據、零部件總成尺寸數據、白車身尺寸數據，快速分析響應。

（7）關鍵零部件由主機廠拼裝，提升制造工程能力，快速響應及保證過程穩定性。

3 結束語

本文闡述了基于過程控制的白車身尺寸質量提升，從一致性、流程、工具方法展開說明。白車身尺寸質量提升是一項復雜的系統工作，需要多部門、跨部門聯合行動，建立有效快速的流程，結合適當的工具方法，有效結合應用及監控，提升及穩定尺寸質量不是一件難事。通過以上的分析總結，為后續的尺寸質量提升工作提供參考借鑒。

[1]王偉森，胡健斌.精益化白車身“2 mm工程”尺寸控制方法[J].企業科技與發展，2013（11）：100-105.

[2]唐遠志.汽車車身制造工藝[M].北京：化學工業出版社，2009.

[3]張惠立，李福貴.基于樣車白車身制造品質的控制[J].裝備制造技術，2013（01）：56-59.

[4]錢雄松.基于功能尺寸的車身尺寸控制系統的設計及應用[D].合肥：合肥工業大學，2010.

[5]馮維廉.白車身尺寸質量分析預警系統的建立與應用[D].上海：上海交通大學，2007.

Control Analysis and Improvement Basis on Body Dimension Quality

ZOU Feng-xiang，LIU Jie，JIANG Ling-li，WEI Xue-yuan
（SAIC Wuling Wuling Automobile Limited by Share Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Body dimension quality relate to the vehicle assemble，including function，waterproof，NVH，static surface and so on.The vehicle dimension quality is satisfying basis on Body dimension process control，so this article describle the improvement of dimension alarm，fixture and procedure basis on body dimension improvement，increase competition of product.

body dimension；process control；analysis；improvement

U463.82

A

1672-545X（2017）08-0089-04

2017-05-24

鄒鳳祥（1984-），男，廣西人，本科，工程師，研究方向：汽車焊接制造；劉 杰（1982-），男，河南人，本科，工程師，研究方向：汽車制造質量改進；蔣玲麗（1983-），女，湖南人，本科，工程師，研究方向：汽車質量監測；韋雪媛（1992-），女，廣西人，大專，工程師，研究方向：汽車尺寸檢測。