基于工藝工程設計的DTS保證體系構建

劉春濤，唐意君，高 凱

（東風本田汽車有限公司，湖北 武漢 430050）

0 引言

縱觀汽車的發展史，人們從最初對汽車的定義為最基本的行駛功能，到現在把汽車作為生活的一部分，整個過程就是一個汽車品質持續提升的過程。人們對于汽車所寄托的期待，不僅僅是把它當成一種交通工具，更加強調它的駕駛樂趣和藝術性。

1 DTS保證體系構筑的背景

縱觀整個汽車發展史，人們對汽車的訴求不斷發生變化，早期人們的觀念是“汽車只是代步工具”，能實現簡單的兩點之間快速移動即可，而隨著生活水平的提高，汽車也成為個性和身份的象征，因此人們在注重性能的同時也開始關注車型外觀，為了滿足消費者對汽車外觀及功能越來越高的要求，滿足更高的尺寸精度，車企需要不斷提升制造工藝，保證車輛整體DTS。

2 DTS檢證在工藝工程領域的應用

保證產品質量、保證DTS項目按計劃達成，是每一個車企在新車型開發中最希望做到的，為了應對這一目標，汽車行業構建尺寸工程業務體系進行DTS檢證及目標達成，其作用也逐漸受到各大主機廠的重視。尺寸工程是一個系統工程，包含產品設計、制造工藝、測量技術，對車輛的制造水平起著重要的作用。

新車型核心業務包含整車四大工藝（總裝、焊裝、沖壓、涂裝），承擔著公司新車型工藝設計規劃的重大使命，將外觀設計，通過制造技術的工藝轉化，最后呈現給客戶高品質的產品。結合現有業務構建基于工藝工程設計的整車DTS保證體系，展開制度化、流程化、系統化的業務，從而實現提高產品質量，降低成本，達成品質目標。展開流程見圖1。

圖1 尺寸工程展開流程Fig.1 Dimensional engineering expansion process

3 主要做法

3.1 構筑DTS保證的管理體系

為了加速工業化調試過程，縮短項目的研發周期，實現產品的裝配需求和功能質量目標，需要構筑高效的、一體化的DTS保證體系。

3.1.1 結合工藝工程構筑統一的DTS保證體系

通過構建DTS檢證體系（如圖2）。在產品設計階段設定整車DTS管理項目，通過對圖面的構造檢證，基于結構圖的尺寸鏈分析等手段，將整車DTS項目分解成各工程的管理項目，并通過工藝KH經驗，將各管理項目轉化成工藝工程設計要點，將要點反饋至工藝組，由工藝組將要點反映至工裝夾具的設計當中，然后由DTS保證小組進行最終的技術審核確認。在試制階段，DTS保證小組聯合各工程展開鈑物配合檢證及過程檢證，對管理項目達成情況進行確認，以管理項目的最終達成保證整車DTS項目的達成，全流程得到有效管控。

圖2 現有DTS保證體制方案Fig.2 Existing DTS guarantee system p lan

3.1.2 構建整車DTS檢證業務體系

通過在企劃設計階段系統的對DTS項目進行設定并進行產品結構、定位、公差的檢證分析，設定管理項目并在模具、夾具、檢具、工藝流程上進行意志的加入，在工業化調試階段對工藝工程中的管理項目進行驗證確認，通過管理項目的達成最終達到新車型品熟早期安定化的效果，如圖3所示。

圖3 面向完成車的DTS保證流程Fig.3 DTS assurance process for vehicle com pletion

3.2 構筑DTS保證的技術體系

為保證DTS保證的體系的可持續展開，主要進行了如下3個方面展開。

3.2.1 制定以DTS為目標的管理項目設計方案

通過企劃設計階段的提前分析和判斷，從制造工藝角度出發，結合本田系統的結構樹分析方法，設定從單品到完成車的管理項目，在工裝夾具、檢具、焊接過程、裝配手法等方面對管理項目進行保證及確認。通過對管理項目的管理和推進，保證DTS項目的順利達成。

以發動機艙蓋與翼子板配合DTS為例，針對工藝流程，設定管理項目如圖4所示。

圖4 HOOD周邊DTS保證管理項目設定Fig.4 HOOD peripheral DTS guarantees

結合結構樹的推進思路，對管理項目設定方法及流程進行標準化，形成基于工藝流程結構樹的管理項目設定手冊，保證在檢證過程中不漏項，如圖5所示。

圖5 管理項目設定展開流程Fig.5 M anage project setup process

3.2.2 制定基于工藝工程的DTS品質檢證流程和方法

結合四大工藝領域各自的工藝特點，針對具體的管理項目制定了對應的檢證方法與流程。根據檢證項目設定流程，需要在企劃設計階段分別展開公差校核及檢證、工程工裝式樣審查檢證、蓋物剛性檢證，在試作階段展開點云虛擬配合檢證。

在實際檢證展開過程中，設定各項檢證內容的檢證流程及方法。實際開展過程中，形成了以下具有高度創新性和實用性的檢證方法：①首次根據車輛結構，形成了內骨骼結構車身的夾具定位優化設計（例1）；②制定了基于結構樹的尺寸鏈設計方法。融合了尺寸鏈環及結構樹的分析方法，首次制定了基于結構樹尺寸校核方法（例2）；③結合行業先進開發經驗，首次對蓋物剛性進行CAE分析及實物檢證分析，進行蓋物剛性跟蹤（例3）。

以下分別對各主要創新點及展開方法進行說明：

例1：基于內骨骼結構車身的夾具定位結構設計優化。

新車型開發初期的企劃設計階段，DTS保證小組根據產品圖紙，對產品定位結構進行檢證，展開夾具定位結構設計及焊點布局設計優化。一般主機廠中，車身主要分塊包含地板總成、側圍總成、頂蓋總成等，通過對各總成的合拼，形成白車身；公司車身結構相比較與其他主機廠，結構的差異為：首先地板總成與加強件進行拼焊形成內骨骼框架，再將側圍總成、頂蓋總成與內骨骼框架焊接而形成白車身，內骨骼精度是車身精度的關鍵影響要素，如圖7。同時，公司有高度柔性化產線，不同機種對線體高度共用，夾具切換頻度高。在此背景下，內骨骼夾具定位及結構設計尤為重要。

在內骨骼夾具設計中，首先要考慮在共用線體下的專用部分設計，同時要保證夾具頻繁切換的精度穩定行。夾具設計過程中，從單品到內骨骼總成，以定位可靠、統一、一致性為原則，進行夾具定位設計。對夾具結構進行高度模塊化設計，并在在模塊與模塊之間，采用局部定位機構保證各模塊的相對位置準確性和穩定性，如圖7所示。

圖6 一般主機廠車身結構與公司結構差異Fig.6 Difference between body structure and com pany structure of general automobile company

例2：基于結構樹的尺寸鏈設計方法創建。

運用FTA及品熟展開中的結構樹的方法，對尺寸鏈傳遞進行分析。在實際開發過程中，尺寸鏈計算時，采用傳統的尺寸鏈分析方法，在分析過程中，只能從產品上進行尺寸分析，不能完好的反映工藝過程特點及變化。DTS保證小組結合公司的特色，通過對TFA及結構樹的融合后，形成公司的基于結構樹的尺寸鏈算法，將工藝制造過程的變量引入到尺寸連環的分析和實際中，保證尺寸連環的全面性，同時在工藝過程中進行尺寸連環的縮短和優化。展開方法：根據設定的DTS→利用結構樹方法工藝流程進行規劃→對尺寸公差的傳遞及累加過程進行分析和驗證→尺寸鏈環優化→工藝方案設定→工藝方案驗證。其中，對尺寸鏈的計算方法采用結構樹的分析方法展開，如圖8所示。

圖7 高度模塊化的夾具結構設計Fig.7 Highly modular fixture structure design

圖8 基于結構樹的尺寸鏈計算方法Fig.8 Calculation method of dimension chain based on structural tree

例3：針對蓋物剛性檢討的檢證

蓋物在整車DTS管理中是重要的組成部分，在過往機種實車配合中，均存在蓋物剛性不足課題，導致工業化調試階段實車配合過程蓋物周邊配合不良，實車DTS發生無法保證。

檢證方法為：企劃設計階段展開蓋物剛性CAE分析，設定參考目標值，根據分析結果與目標值進行對比，判斷是否需要通過結構、工程上進行對應；在T階段進行實物驗證，對企劃設計階段分析結果進行驗證。

以尾箱剛性檢討為例：在企劃設計階段展開剛性CAE初步分析，判斷剛性滿足過往經驗要求，OK；在實物階段對剛性進行驗證確認，判斷為OK。

圖9 1.某機種企劃設計階段剛性分析；2.實物階段剛性檢證結果Fig.9 1.rigid analysis of certain aircraft design stage;2.rigid inspection results in physical phase.

4 結束語

在當前快速流程開發體制及高產量導致的快節拍背景下，通過對整車DTS提前進行分析、定位結構設計優化、設定檢證項目進行檢證、制定管理項目，反映到工藝工程中進行管理，形成標準的檢證體系流程。該體系的展開，為新車型品質保證提供了重要保障，為車型順利投產奠定堅實的基礎。