龐明君



【摘 要】文章針對生產過程中出現的后側門上部與側圍段差大的問題,根據后側門與車身的裝配結構及工藝,對“人、機、料、法、環”5個方面進行檢查驗證,列出可能引發此問題的原因,通過逐一排除,最終確認了產生此問題的5個根本原因。通過采取相應的措施,對實施后各項內容進行跟蹤驗證,根據整改的效果發現實施的措施有效,問題的發生率得到明顯改善,達到預期的目標。
【關鍵詞】滑移門系統;側圍;段差;裝配;感知質量
0 引言
隨著社會的不斷進步和居民消費水平的不斷提高,越來越多的人在購買汽車時除了考慮性能外,更加注重汽車的外觀感知質量。這種需求在一定程度上進一步要求汽車制造企業提升整車的外觀質量。正是基于廣大用戶的這一消費需求,汽車制造企業在整車的外觀靜態感知質量方面有著嚴格的控制標準。全球客戶評審(GCA)就是為了配合這一標準的實施而設立的,是汽車企業進行整車質量評審的一個重要工具。
無論是商用車還是乘用車,其整車外觀匹配質量的高低直接影響消費者的購買。因此,企業采用GCA的統一評價方式對汽車進行評判具有通用性。滑移門作為商務車最重要的外觀件之一,也是用戶經常使用的重要部件,它與周圍的車身相關部件協調匹配就成為關鍵,不僅直接影響整車風噪聲,還直接影響外觀品質[1]。因此,只有嚴格把控滑移門的外觀匹配,才能為商用車贏得更大的市場空間,也給用戶帶來更加全新的選擇。
1 問題描述
1.1 企業標準
在項目設計前期,企業通過對標車和感知質量等多方面對比分析,確定了某商用車的整車尺寸技術標準(DTS)。其中,規定后側門與前側圍段差為(0+1.5/-1.0)mm(如圖1A處),后側門與后側圍段差為(0+2.5/-1.0)mm(如圖1B處)。
根據DTS標準控制范圍,GCA在此基礎上也制定了扣分總則(見表1),目的是為了有一種統一的方法用于確定問題的優先性,以實施迅速糾正流程。針對整車外觀平整度問題,GCA對于兩個平面段差超過3 mm則扣10分,超過2 mm扣5分,而存在逆風向且超過2 mm則扣10分,具體扣分細則見表2。換句話說,如果后側門上部與側圍存在段差超過3 mm的則扣10分,超過2 mm扣5分;如果后側門上部前端高于前側圍或是后側門上部后端低于后側圍則是逆風向,超過2 mm的則扣10分。此外,根據企業GCA扣分總則的要求(見表1),扣分達10分(含10分)以上的項目必須優先解決,因為已經成為主要顧客不滿意較大的外觀問題。
1.2 問題描述
根據總裝車間反饋,9~10月份期間,某商用車的右后側門上部與側圍段差很大(右后側門上部與前側圍段差大2 mm以上,與后側圍段差大3 mm以上),超出DTS規定的標準上限值,且頻次發生很高(累積百分比為37.8%,如圖2所示),GCA評審單臺平均扣分20分左右,為GCA扣分前5位問題。此問題難以通過調整予以解決,已經嚴重影響整車外觀感知質量。
在接到問題反饋后,研究小組成員到總裝車間C線隨機選取了10月份生產下線的10臺車,采用段差規測量了某商用車的右后側門上部與前后側圍的段差情況(以側圍為基準,段差測量如圖3所示),具體測量結果見表3。
從以上測量的數據來看,隨機抽選的10臺車其右后側門上部與側圍的段差均存在段差大的情況,其問題的發生率為100%。右后側門上部與前側圍段差主要為2.15~2.32 mm,平均段差為2.3 mm;右后側門上部與后側圍段差主要為3.16~5.21 mm,平均段差為3.56 mm。兩處嚴重不符合DTS規定的標準范圍,實際調查的情況與車間反饋的情況一致。
根據表2中GCA的標準,針對現狀中右后側門上部與前側圍段差達2.3 mm,超過標準中逆風向最高段差2 mm的限制,必定要扣10分;而與后側圍段差更是達3.6 mm,超過標準中平整度3 mm的最高限制,必定要扣10分;因此,根據GCA扣分的原則,此10臺車平均單臺扣分為20分(注:新規規定同一個地方只扣一處問題)。每次GCA評審該區域的段差問題始終是扣分高風險項。此問題嚴重影響了外觀尺寸匹配,急需解決。
2 后側門與車身的裝配結構及工藝
2.1 后側門與車身的裝配結構
由于后側門是滑移門,其涉及的裝配結構零件很多,系統較為復雜,因此了解該門系統的結構是很有必要的。白車身是汽車結構裝配的骨架,其尺寸精度的好壞直接影響門系統的裝配。與后側門(如圖4中2位置所示)上部直接匹配的白車身當屬側圍(如圖4中1位置所示)。側圍在Y向的偏差直接影響后側門上部的段差。此外,白車身上影響后側門上部與側圍段差的關鍵部件則是后側門上導軌焊合總成(如圖4中5位置所示),它作為連接滑移門上走輪臂最關鍵的零件,其設計與制造質量對開關門品質起著關鍵性作用[2]。沿著上導軌滑動的是上走輪臂總成(如圖4中4位置所示),它一端的滑輪沿著上導軌運動,另一端則是緊固在后側門上,保證后側門上部平穩地運動,是車門與車身的關鍵連接件。為了減震、防水、防塵、隔音、裝飾等,還在后側門與側圍之間的間隙或縫隙中增加流水槽密封條和車身密封條(如圖4中3和6位置所示)。以上零部件直接或間接影響后側門上部與側圍的段差,是該系統中需要重點關注的零件。
2.2 后側門與車身的裝配工藝
在白車身經過涂裝車間后進入總裝車間,后側門裝配到車身上便由此開始。在裝配完后側門系統內門鎖、線束、玻璃等總裝件后,裝配人員開始裝配下走輪臂總成、中走輪臂總成和上走輪臂總成,目的是為了將整個后側門平穩地安裝在車身上,并保證后側門能沿著上、中、下導軌平順滑動。然后裝配后側門流水槽密封條、后側門車身密封條和緩沖膠塞等部件。值得注意的是,在裝配后側門時,調整人員必須先將后側門后端中部平整面和腰線與對應后側圍平整面和腰線平齊后,才能調整后側門周圈其他匹配的間隙和面差情況。
3 問題分析
經過小組成員現場調查分析、試驗、分組討論,從“人、機、料、法、環”5個方面入手,對產生某商用車的右后側門與后側圍上部段差大的主要癥結(右側門匹配的白車身不合及總裝件相互匹配不合)進行頭腦風暴分析,并且整理成如圖5所示的問題結構樹,找出了產生問題的10個末端因素:{1}右后側門焊合總成上部Y向面差不合;{2}上走輪臂總成不合;{3}右后側圍上外板Y向型面不合;{4}側圍總成焊接右上導軌焊合總成Y向不合;{5}右上導軌焊合總成件導軌Y向不合;{6}右上導軌焊合總成件切邊長;{7}右后側門車身側密封條壓縮負荷大;{8}右后側門膠塞壓縮負荷不合;{9}后側門流水槽密封條壓縮負荷不合;{10}員工培訓不到位;{11}調整工具使用不當。
4 根本原因確認
4.1 右后側門焊合總成上部Y向面差不合
由于右后側門上部段差是與此段差問題直接相關的,因此很有必要對右后側門焊合總成上部本身段差情況進行檢測。為了確認右后側門總成上部Y向段差是否超差問題,隨機選取5套右后側門總成上檢具,并采用段差規測量上部與側圍匹配的段差情況,測量結果記錄于圖6中的測量表格中。從測量報告的結果中發現,右后側門焊合總成上部兩處在檢具的段差均在公差范圍之內,且偏差一致(0.1~0.5 mm),穩定性很好。因此,可以排除右后側門總成上部Y向型面面差不合的因素。
4.2 上走輪臂總成不合
為了確認總裝車間C線員工對于右后側門上走輪臂總成在Y向的調整情況,分析上走輪臂對該處區域的段差貢獻,調查的結果如圖7所示。上走輪臂總成主要是由上走輪臂A和上走輪臂B組成,通過M8的螺栓將這兩個零件連接起來。其中,上走輪臂B有兩個9 mm×15 mm的長孔,經過計算,兩個上走輪臂單件之間在Y向有單邊3 mm的調整量。經過調查,由供應商送過來的走輪臂的孔位是居中的,基本上沒有進行調整,且符合檢具的要求[如圖7(b)所示]。但是經過總裝下線后的走輪臂發生了孔位的變化,即員工為了調整后側門與側圍的Y向段差,已經將上走輪臂B向車身的Y向調整到最大極限,調整后的上走輪臂在打緊螺栓之后還可以看出孔的邊緣(如圖7(c)所示圓圈處)。但是后側門上部與后側圍的段差依然很明顯,因此可以判斷上走輪臂不是影響段差的因素。
4.3 右后側圍上外板Y向型面不合
由于總裝車間調整后側門時,首先會以后側圍中部(圖8中9S9和9S10位置)作為基準,然后會調整整個后側門與側圍周圈的間隙和面差配合,所以該處Y向的位置顯得尤為重要。經過調查沖壓車間沖出的右后側圍上外板該處位置上檢具的狀態,結果發現該處位置一直處于超差0.7 mm的狀態且有些波動而不穩定。因此,右后側圍上外板于后側門匹配處的Y向不穩定是要因。
4.4 側圍總成焊接右上導軌焊合總成Y向不合
根據白車身CMM結果發現,從發生問題的一個月時間內側圍右上導軌焊合總成Y向偏移較大(3.41~4.22 mm),導致在將此總成焊接到側圍上時,其Y向也存在很大的偏差。因此,需要調整側圍分拼1#和2#拼臺上該區域相關部位在Y向的偏移,具體調整如圖9所示。由圖9中可以看出,這些位置焊接不合直接影響側圍CMM偏移的程度,也是直接影響后側門與側圍段差的關鍵因素。
4.5 右上導軌焊合總成件導軌Y向不合
為了確認導軌與上走輪臂Y向匹配的型面偏差情況,將右上導軌焊合總成置于檢具上,通過測量圖10中7S15點的偏差情況進行判斷。7S15點是后側門關閉時上走輪臂與導軌接觸的位置,具體所示位置如圖11所示。該位置在Y向的偏移直接影響后側門與后側圍的段差。從調查的測量報告可以看出,7S15點在Y向型面間隙偏小-3.6~-4.1 mm。換句話說,上導軌該處向車外偏4 mm左右,是導致后側門與后側圍段差大的重要影響因素之一。
4.6 右上導軌焊合總成件切邊長
小組成員又通過查看右上導軌焊合總成上檢具狀態發現,與后側門流水槽密封膠條配合的切邊長2 mm左右,也有可能導致后側門流水槽密封膠條在裝配后導致膠條Y向向車身外偏移,可能間接導致后側門與側圍段差大。因此,該處切邊長也是影響后側門與側圍段差的關鍵因素之一。
4.7 右后側門車身側密封條壓縮負荷大
后側門車身側密封條與后側門是過盈配合的,密封條壓縮負荷越大后側門越是向車外偏移,密封條壓縮負荷越小后側門越是向車內偏移[3]。所以,后側門車身側密封條壓縮負荷的程度直接影響后側門與側圍的段差。從調查的結果顯示,在取下右后側門車身側密封條后,后側門與后側圍段差的變化最大(0.9~1.2 mm),說明右后側門車身側密封條壓縮負荷較大。小組成員又將此密封條通過測試,結果也證明了該膠條的壓縮負荷偏大6 N/100 mm(標準為2~4 N/100 mm)。由此可見,后側門車身側密封條壓縮負荷大是產生問題的關鍵因素之一。
4.8 右后側門膠塞壓縮負荷不合
后側門膠塞對后側門與側圍的段差也產生一定的影響(0.57~0.86 mm),小組成員也到供應商處對后側門膠塞進行壓縮負荷的測試,測試的結果顯示,該膠塞的壓縮負荷值基本維持在2~4 N/100 mm,符合標準規定的測量數值范圍。同時,小組成員了解到,該零件屬于專用借用件,更改此零件將會帶來成本的影響。因此,后側門膠塞壓縮負荷不合不是主要影響因素。
4.9 后側門流水槽密封條壓縮負荷不合
后側門流水槽的密封條也會對后側門與后側圍的段差產生影響,但這種影響很小(0.10~0.25 mm)。為了能夠證明這一因素對結果的影響,小組成員將此密封條拿到供應商處進行檢測,測試結果發現,后側門流水槽的密封條的壓縮負荷基本控制在3~4 N/100 mm,符合標準的壓縮負荷范圍2~4 N/100 mm。因此,后側門流水槽密封條壓縮負荷不合不是主要影響因素。
4.10 員工培訓不到位
裝配和調整右后側門主要涉及總裝車間7個工位:GA1-C11R、GA1-C12R、GA1-C13R、GA1-C14R、GA1-C15R、GA1-C16R和GA1-C17R。經過一個星期對總裝終線后側門安裝和調整工位進行員工培訓調查,調查過程中發現:{1}調整右后側門班組成員均經過公司三級培訓,通過崗位指導培訓考核;{2}員工都理解后側門上部段差調整質量標準[前端為(0+1.5/-1.0)mm,后端為(0+2.5/-1.0)mm];{3}員工均按照工位的SOS進行操作,抽查了崗位標準化,對照員工操作10臺車與SOS標準化操作的一致。因此,員工培訓不到位并不是產生問題的主要因素。
4.11 調整工具使用不當
檢查7個工位使用到的調整工具主要為3種:打緊和調整走輪臂螺栓的風槍、調整后側門與側圍和前門間隙段差的橡膠錘、檢查螺栓打緊程度的扭力扳手。使用BOSCH充電式電槍打緊和調整走輪臂螺栓,設定值為9 N·m,扭矩范圍為(9±1.5)N·m,電磁槍扭矩已進行標定,工作正常。電槍帶防錯功能,扭矩值指示燈綠時為合格,指示燈紅時需退松后打緊。風槍每周都進行檢測,確保扭矩符合要求。使用橡膠錘來調整后側門與側圍和前門間隙段差,經仔細檢查,橡膠錘完好無損,且每天都進行TPM點檢,保證橡膠錘使用性完整。扭力扳手主要用于檢測后側門走輪臂螺栓打緊的程度,設定值為26 N·m,工作正常,且每周進行檢查,符合工藝要求。由此可見,調整工具使用不當也不是造成問題的根本原因。
5 解決措施
綜合以上詳細的分析,造成某商用車的右后側門上部與側圍段差大的關鍵要素為5項:{1}右后側圍上外板Y向型面不合;{2}右上導軌焊合總成件導軌Y向不合;{3}側圍總成焊接右上導軌焊合總成Y向不合;{4}右上導軌焊合總成件切邊長;{5}后側門車身側密封條壓縮負荷大。詳細的解決對策、控制目標、具體的措施和最后實施的效果均列在表4中。
6 實施效果
在各項措施實施一個星期之后,在現場隨機抽取10臺車,對右后側門與側圍上部的段差進行測量,檢驗的結果列于表5中。從表5中可以看出,經過活動后右后側門與側圍上部的段差基本達到給定的公差范圍內[A處為(0+1.5/-1.0)mm,B處為(0+2.5/-1.0)mm],而且所測量的10臺車中只有一處有超差的情況,其問題發生率僅為1/20=5%。同時從GCA了解到,措施實施后此問題再也沒有被扣分,由先前的20分降為0分,表明實施措施后效果明顯改善,且達到了預定的目標。
7 總結
本文通過闡述某商用車的后側門與車身的裝配結構及工藝,詳細分析右后側門上部與側圍的段差問題,列出產生此問題可能的原因,并通過對各個因素進行仔細排除,最終確認造成某商用車的右后側門上部與側圍段差大的5項關鍵要素。采取相應的解決措施,并對實施后各項內容進行跟蹤驗證,根據整改的效果發現實施的措施有效,使問題的發生率得到明顯改善,達到了預期的目標。通過對此問題的分析檢查得出,產生后側門與側圍段差除了需要控制白車身的精度之外,還需要對相對應配合的總裝件進行嚴格的控制和管理。此外,需要實時對白車身的焊接工裝進行定期的檢測。同時,需要對各組成零件的質量狀態進行嚴格的把控,確保各環節都能符合預設的標準,將問題的發生率控制到最低狀態。
參 考 文 獻
[1]張守寶,葛廷俊,王玉.滑移門總成設計要求[J].中國科技博覽,2014(2):376.
[2]周福榮,施華灘,韋逢義,等.滑動門上走輪臂與上導軌干涉問題研究[J].企業科技與發展,2015(2):24-26.
[3]汪麗,莊建云.汽車門框密封條壓縮負荷試驗結果不確定度評定[J].世界橡膠工業,2015,42(5):44-47.