車身外部配合尺寸問題案例分析

周濤

上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司 重慶市 404100

1 引言

汽車在生產制造過程中，會因人員操作不合、工具不合、零件質量偏差大、工藝及產品設計不合理等因素造成車身外部零件的配合尺寸超差，導致整車外觀質量下降，引起客戶抱怨。對于這些車身外部配合尺寸問題的分析解決，以提高客戶的滿意度，是質量改進的一項重要工作。

對于車身外部配合尺寸質量提升工作，白車身的尺寸控制是關鍵。白車身(車身本體)由梁、支柱及加強板等車身結構件和車身覆蓋件組合而成，包括翼子板、車門、發動機罩和行李箱蓋等部件，它是車身內外裝件和電子電氣附件的裝載基體，是極其重要的總成。白車身復雜的曲面結構涉及到各種偏差，分為設計偏差、零部件制造偏差與裝配過程偏差，這些偏差會直接影響車身的質量，因此，提高車身制造精度已成為汽車企業亟待解決的重要任務之一。

2 尺寸偏差來源

車身尺寸控制是車身六支柱之一，車身尺寸偏差主要來源于以下幾個方面（如下圖所示）：設計偏差、沖壓件/零部件尺寸偏差、裝配過程偏差、質量檢查偏差。正是這些影響因素的變化波動引起的車身尺寸的波動，每項因素都會不可避免的存在波動，所以車身尺寸的偏差是不可避免的。在車身制造過程中，主要是后面三個影響因素，要提高車身制造尺寸質量，必須從這三個影響因素進行分析并采取控制措施，見圖1。

3 互換分析法

對于一些因單一因素造成的車身外部配合尺寸問題，我們可以通過簡單的對比分析即能找到問題的要因，例如：

某N系列車型右前門與加油口門段差大，影響整車外觀質量，逆風向段差大，引起客戶抱怨。針對此問題，問題解決團隊通過對比故障車與正常車，簡單的互換零件排除某些因素來找尋問題點。通過對比分析，將問題點鎖定在加油口門鎖銷的尺寸偏差。該零件的CMM（三坐標測量）數據及零件上檢具的檢測數據與分析一致，加油口門鎖銷Y向（左右方向）朝外偏差2mm，導致加油口門外偏，造成加油口門與右前門段差大。確定問題要因后，制定解決措施，調整沖孔模具，將零件做合檢具即能解決該問題。

圖1

而對于一些復雜配合的尺寸問題，涉及到多方面因素的綜合性問題，我們就需要利用樹狀圖、魚骨圖等，對每一個因素進行調查分析：

4 樹狀圖分析法

樹狀圖就是把要實現的目的、需要采取的手段或造成事物的原因系統地展開，并繪制成圖。

某N系列車型左前大燈與翼子板干涉，當月GCA（全球客戶評審）平均扣分值WDPV達到5.0，影響前大燈的裝配，存在翼子板及前大燈變形風險，引起客戶抱怨。

針對此問題，問題解決團隊對故障車進行分析，確認干涉點為翼子板下端，翼子板與前大燈的匹配面是一個弧面，翼子板與前大燈在X（前后）方向和Z（上下）方向的相對靠近運動都會造成該干涉。

小組召開頭腦風暴會議，利用樹形圖對問題進行分析，得出末端因素，見圖2：

對末端因素進行調查分析，確認問題要因并制定解決措施：

①對故障車前大燈與翼子板上檢具檢測，零件尺寸均合檢具，未發生變異，故排除該因素；

②查看近期白車身前大燈與翼子板安裝孔X方向的CMM數據并進行對比如圖3：

數據趨勢顯示左前大燈安裝孔X向后偏2mm（X方向數據為正表示向車尾方向偏移，數據為負表示往車頭方向偏移），左翼子板安裝孔X向前偏2mm，均是造成左前大燈與翼子板干涉的要因。

③查看近期白車身前大燈與翼子板安裝孔Z方向的CMM數據并進行對比如圖4：

從數據趨勢圖來看，左翼子板安裝孔Z向數據穩定在-1～0mm之間，非問題的要因；而左前大燈安裝孔Z向數據在-3.0～0之間波動較大，且左前大燈Z向相對于翼子板下沉，是造成左前大燈與翼子板干涉的要因。

綜上，前大燈與翼子板安裝孔孔位的尺寸精度及穩定性差是該問題的根本原因。

確定要因后，對每一個要因制定對策措施：

①調整數據超差的翼子板安裝孔，X方向后移2mm；

②調整數據超差前大燈安裝孔，X方向前移2mm，Z方向上抬2mm，并改進Z向的定位工裝，穩定孔位數據。

措施實施后，前大燈與翼子板安裝孔的CMM數據偏差穩定在公差范圍內，跟蹤前大燈與翼子板的配合情況，消除了干涉，間隙在標準范圍內，問題得到了有效解決。

5 魚骨圖分析法

魚骨圖是一種用于分析質量特性（結果）與可能影響質量特性的因素的（原因）的一種工具，是表達和分析因果關系的一種圖表。

某N系列車型前大燈與發罩豎直段間隙不均（左小右大）、水平段間隙過小，當月GCA平均扣分值WDPV達到6.7，調整困難，影響整車前臉外觀感知質量，引起客戶抱怨。

針對此問題，問題解決團隊利用魚骨圖對問題進行分析，對“人、機、料、法、環”進行調查，分析問題的要因，見圖5：

①安裝工具：

圖2

圖3

圖4

圖5

因工藝限制，發罩無安裝工具，發罩的Y（左右）方向安裝尺寸是通過翼子板的Y向尺寸間接控制的。現場調查翼子板的安裝工具，發現安裝工具加工粗糙，左右不對稱、定位塊與車身型面不匹配、定位面偏高，無法準確保證翼子板的安裝尺寸，間接影響發罩的Y向安裝尺寸，是該問題的要因。

②發罩型面及鉸鏈：

對發罩上檢具進行檢測，發罩鉸鏈左側不進銷、右側進銷，左右狀態Y向的偏差造成發罩安裝到車身上面后向左偏與前大燈豎直段的匹配間隙左小右大，發罩前端型面下榻造成與前大燈水平段的匹配間隙變小，是該問題的要因。

③大燈安裝尺寸偏差：

查看前大燈安裝孔的CMM數據，發現O4號安裝孔Z向尺寸超差、不穩定。用前大燈模擬塊試裝前側板零件，04號孔位擋孔。現場調查發現04號孔的定位工裝為簡易手持工裝，定位不穩定。對前側板零件上檢具檢測，04號孔Z向偏差在1.0～1.75mm，與大燈模擬塊試裝狀態一致。大燈安裝孔位上偏差造成大燈上抬，與發罩水平段匹配間隙變小，是該問題要因，見圖6：

④發罩調整要求不完善

現場調查員工對發罩的調整，并核對SOS（標準操作單），發現SOS中只對發罩的Y向尺寸和Z向尺寸做了調整要求，未對X向做明確要求，發罩的前移會造成發罩前端下榻，與前大燈的匹配間隙變小，是該問題的要因。

圖6

綜上，安裝工具不合、SOS不完善，造成零件的裝配精度差，發罩及前大燈安裝孔孔位的尺寸精度差是該問題的根本原因。

確定要因后，對每一個要因制定對策措施：

①完善整改安裝工具；

②整改發罩前端型面，調整發罩鉸鏈安裝工裝，做合檢具；

③優化調整前大燈安裝支架定位工裝，將04號孔位下移2mm；

④明確發動機罩前端安裝與翼子板棱線平齊，納入員工標準化操作。

措施實施后，跟蹤驗證一個月，故障消失，GCA平均扣分值WDPV從6.7降到0，問題得到了有效解決。

6 結語

車身外部配合尺寸問題的分析解決，需要從制造過程中的工裝夾具、裝配操作過程、零件尺寸偏差及穩定性等各方面進行調查分析。尺寸配合問題往往是涉及多個因素的綜合性問題，借助樹狀圖、魚骨圖等質量管理工具梳理所有的可能因素，對每一個因素進行調查分析，能有效地確認問題要素并制定解決措施，達到提升整車外觀質量的目的。

零件尺寸的精度及穩定性是配合問題的重要因素，而尺寸的穩定性往往是最難控制的因素，如何更有效地控制尺寸的不穩定性，還需要質量改進團隊進一步去探討。