部分膠段單面粘問題分析及解決

蔡曉輝 修旗 張昭晗 郭杰

摘 要：文章基于實際生產中的案例，論述問題的分析解決過程。首先對該問題的基本情況進行介紹。針對裝焊膠段在過完烤箱后出現的單面粘問題，闡述分析膠段功能、缺陷形式、膠類型的區別以及車身零件表面情況。然后采用綠帶方法的具體分析過程，主要包括對比分析、聚集圖分析、小組比較分析，并總結根本原因。最后通過驗證根本原因的方式，逐步確定長期措施。本文所采用的分析方法，對生產中出現的質量問題具有重要的參考價值，進而可以減少費用支出，優化質量，提高工作效率。

關鍵詞：裝焊膠段;單面粘;剔試;分析

Abstract： This article discusses the process of analyzing and solving problems based on actual production cases. Firstly， the article introduced the general situation for this case. For bodyshop glue one-side bond issue after oven baking， showed the glue function， defect format， different result for different glue and the surface status of car body parts. Secondly， started the specific analysis process， including comparison analysis， concentrate analysis， group comparison analysis， and generally concluded the main factor. Finally， through verifying the main factor， find the long term solution to solve this issue. The analysis method used in this article has important reference value for quality issues in production. It can effectively solve car issue especially for gap and transition issue， reduce cost， optimize quality and improve work efficiency.

Keywords： Bodyshop glue; One-side bond; Destructive Test; Analysis

前言

質量是企業生存和發展的根本，如何高效準確地找到根本原因，解決質量問題是各公司相關部門在探索的方向。質量問題分析方法，主要有8D方法，5W2H方法，以及六西格瑪黑帶分析方法等。本文采用Delterlyze 綠帶分析方法解決車輛質量問題。Delterlyze 綠帶分析方法是一種高效的質量分析工具，核心思路是通過好壞結果的對比和分析，逐步找到根本原因解決質量問題。

某車型為德國引進車型，前期試裝階段發現有大概率RA310膠段單面粘缺陷，車輛出現單面粘的概率為100%，單車各膠段出現單面粘的概率為30%。為了規避膠段失效引起的噪音、腐蝕等風險，保證成品車的質量，需要盡快從根本上解決此問題。

1 項目背景

1.1 缺陷描述

該車型車身，自從第一輛剔試車身考核以來，左右側圍涂RA310的膠段就會出現單面粘的缺陷，整車膠段缺陷率為30%。尤其是側圍A柱上部區域，位置重要且出現缺陷頻率高。如果不能有效解決單面粘的問題，該位置會有腐蝕風險。問題背景可參考圖1。

對比德國工廠相同車型使用的膠RA310NF卻沒有單面粘缺陷。理論上中國工廠使用的RA310是RA310NF的升級版產品，性能更優。但實際生產結果卻與預期不同。RA310NF是不是解決問題的關鍵因素，在后續分析中會作出分析和解釋。

該車型所用黑膠包括RA310，RA350，RA820，不同型號的膠原材料成分略有差別，實現的功能也不同，在車身上的位置也不同。只有RA310膠段出現單面粘缺陷。

1.2 考核標準

為了保證客戶車質量，需要對車身零件間的連接有效性定期進行檢查。質量同事進行定期抽查，即剔試檢查。車間生產的考核車經過電泳烤箱后，膠段完全固化，剔試考核員使用鉆頭、老虎鉗等工具將車身連接地方拆開，由考核員對連接膠段的外觀、尺寸、位置等進行考核，用2-4等級進行劃分評定，4級問題嚴重程度最低，3級問題較嚴重，2級問題嚴重程度最高。對于3級和2級問題，一般需要將該問題升級至研發和專家組，以決定下一步措施及整改方案。表1為剔試考核標準。

1.3 膠段類型和功能

裝焊膠，根據功能可分為結構膠、密封膠、減震膠、折邊膠。根據型號可分為RA310，RA350，RA820，Teroson 1630，Teroson 1041GS等。

車身件尤其是沖壓件，表面都會有一定量的油污，例如壓延油、防銹油等。裝焊膠在研發階段，就考慮了油污對膠段的影響，實現裝焊膠可以接受少量的油污，3g/m2的油對膠段性能不會產生影響。

裝焊膠從膠泵出來的狀態是粘稠狀態的膠，在120°C的烤箱中烘烤12min進行預固化，避免在噴漆車間經過前處理和電泳池時被液體沖刷脫落。膠段在噴漆車間180°C電泳烤箱中烘烤15min，實現充分固化，體現膠段功能。根據車身不同位置，功能不同，對膠的需求不同，采用膠的型號不同。表2是三款裝焊膠主要特性對比。表3是膠的類型和功能介紹。在數據存檔中，有些膠段有DS標識，表示該段膠很重要，是與安全相關的膠段，帶有V標識的膠段標識該段膠需要溢出。

1.4 車身零件表面涂油情況

1.4.1 國產零件

車身零件，一般經過板材的卷板、沖壓、折邊和焊接等工序后零件表面會帶有一定量的油污。沖壓零件表面有潤滑油和防銹油，油污的存在會影響裝焊的工藝連接性能、焊接飛濺焊接質量以及噴漆車間前處理液的更換頻率。標準中要求沖壓件殘油量應該是小于等于3g/m2，如果油量過多，必須安排工人用布擦油，降低對后續工藝的不良影響。

1.4.2 進口零件

一般從歐洲進口的車身零件通過海運方式運到中國工廠，運輸時長通常為一到兩個月的時間。為了避免車身零件在海運過程中發生腐蝕，從歐洲供應商處會將零件噴一層防銹油，但對于比較大的零件，例如側圍總成，歐洲供應商往往會采用將大總成件浸到油池里，然后再撈出打包裝箱。這樣做既節約了工時，又能保證所有的區域都有油，降低了腐蝕風險。但是，油量過多會對裝焊及噴漆后續工藝造成不良影響，有必要清油。

1.5 車身生產

裝焊車間車身的生成，是由眾多單件、小總成通過焊接、壓鉚、膠接等連接工藝合成到一起生成一輛Z2.3車身，然后裝配前后門、發動機蓋板和翼子板、后備箱蓋板，最終生成Z3的車身。為了保證一輛Z3車身合格，首先要從源頭保證單件、小總成沒有問題。

送到裝焊車間的零件，包括廠內自制沖壓件（L1），供應商零件（L7），進口零件（B7L7）。該車型大部分零件是進口零件，物流部門安排工人在物流庫房先用布擦去表面過多的防銹油，然后再將零件配送到線邊。裝焊車間工人將線邊零件放到工裝上，然后通過手動焊槍、膠槍等手動工具實施工藝，最終完成白車身的生產。自動化率低，手動控制膠段位置和膠量的穩定性比較低。圖1-2為所示為擦油方式。

2 分析問題確認根本原因

為了分析缺陷原因，對剔試車缺陷膠段狀態、膠類型和車身零件狀態進行分析。一般影響膠段剔試結果的因素，包括烤箱溫度和時長，零件間隙，膠段類型，涂膠量，零件表面狀態。膠段單面粘的問題，只能通過剔試考核才能查看，剔試后的車身會走報廢流程。通過對缺陷膠段位置、膠型號、車身結構、車身表面狀態進行查看和分析，分步驟進行驗證，最終確認根本原因.

2.1 基本信息收集

剔試發現整車車身膠段問題比較多，需要優化。車間嘗試通過調整零件間尺寸、涂膠量等解決膠段問題，在后續剔試發現有所改善，但依然存在單面粘的問題。圖3和4為以后輪罩和A柱頂部區域為例，圖示車身剔試后RA310膠段單面粘狀態。RA310所有膠段中，按長度對比，單面粘缺陷膠段占比例高達11%，按膠段段數對比，單面粘膠段涉及5段膠，缺陷比例達到20%。所以RA310膠段單面粘的問題需要盡快推動找到根本原因。

德國該車型剔試結果，并未出現與BBAC類似的單面粘情況，德國N293所用膠RA310NF，與BBAC的RA310不同。所以，膠型號作為影響因素X1。對比其他車型車身，A柱結構類似，同樣的膠RA310，使用同樣的烤箱烘烤，但其他車型自動化率高，自動涂膠，膠量均勻，與缺陷膠段車型裝焊手動涂膠不同，因此，涂膠量作為影響因素X2。此外，中國工廠與德國工廠使用零件多來自相同的德國供應商，因此，德國工廠使用零件多為國產零件，不需要海運，零件表面油污少，中國工廠使用的零件是從德國進口，零件被防銹油浸泡過，表面含油量與德國工廠不同。所以，車身零件表面油污狀態為影響因素X3。

根據以上X1，X2，X3展開對該問題的分析、解決。

2.2 初步試驗分析

2.2.1 初步試驗內容

對于膠型號影響因素X1，一輛試驗車身使用RA310NF代替原來的RA310膠段，另一輛試驗車身使用RA350代替原來的RA310，驗證膠型號影響有多大，是否可以得到跟德國工廠一致的剔試結果。

對于涂膠量影響因素X2，參照其他車型自動涂膠軌跡及膠量，優化該車型手動涂膠量，即減少手動涂膠量，避免膠段堆積導致過烤箱時內部膠段不能被充分烘烤，影響膠段功能。

對于車身零件表面油污狀態影響因素X3，使用清油劑去除表面油污，避免過多的油阻隔在膠段和零件之間。

2.2.2 結果分析

不同膠型號試驗車剔試結果如表4所示。RA310（1）是最初剔試結果，試驗車都優化了涂膠量（X2），結果表明，不同型號的膠對單面粘情況的貢獻不同，RA350膠得出的結果最好，總長度只有129mm，比RA310減少了2/3的缺陷。并且只有后輪罩位置的2段膠有缺陷。RA310NF膠得出的結果最差，出現的缺陷長度最長，高達685mm。使用液體清油劑的試驗車，缺陷膠段長度125mm，比RA310有了明顯的改善。

德國使用的RA310NF得出的剔試結果合格，但中國工廠使用RA310NF得出的剔試結果很差。所以膠型號X1不是該問題的主要影響因素。

使用液體清油劑的試驗車，剔試結果明顯改善。說明油污對膠段性能影響確實很大，剔試車只有A柱頂部位置，后輪罩后部位置有單面粘問題。針對具體位置進行進一步分析和試驗。

2.2.3 聚焦圖分析

根據日常剔試考核結果以及試驗剔試結果，對缺陷膠段進行聚焦圖分析。如圖5所示。

根據聚集圖顯示，缺陷出現頻率較高的膠段為：A柱的1931，1932膠段;下邊梁的1943，1944膠段;后輪罩的1983和1984以及加油口處的5680膠段。整個側圍外板鈑金材料一致，但不同位置出現了不同的結果。接下來會對這些位置進行進一步的分析。

2.3 進一步試驗分析

2.3.1 進一步試驗內容

對A柱頂部和后輪罩位置出現單面粘缺陷的位置，進行進一步分析。經觀察零件，發現這兩個位置都是板材焊接的位置，如圖6為A柱頂部結構。經切割對應位置，發現兩層板材搭接面的位置存有大量的油，如圖7所示。這些油會隨著時間和重力的作用，慢慢流出來并浸入到裝焊涂的膠段位置。

為了驗證重力對板材焊接搭接面的油污的影響，將裝焊車間合成的側圍外板總成放置線邊兩天，等待查看油污跡象。

查看靜置兩天的側圍外板，A柱頂部有部分油流出，尾燈角和三角窗位置流出的油較多，尤其是尾燈板處的油已經流到了后輪罩位置，如下圖8所示。由此推斷，隱藏在板材焊接搭接面的油是造成A柱和后輪罩單面粘的重要因素。

根據2.2.3小節部分，提出高概率發生單面粘缺陷的位置在：A柱，下邊梁，后輪罩和加油口處。由于A柱和后輪罩區域根據查看實際車身，找到了出油位置。加油口處位置在三角窗下邊，三角窗位置鈑金連接區域存儲的油會流到加油口處。下邊梁位置，由于下邊梁結構特別，它是截面彎角較多的總成件，作為進口件到中國工廠后，自身存油較多。影響膠段質量。

2.4 確認根本原因

2.4.1 根本原因表述及試驗驗證

結合3.2和3.3的試驗分析和結果，可以推斷出單面粘的主要因素是油污過多，一方面是零件表面自帶的，另一方面是板材焊接搭接面隱藏的油污。為了驗證根本原因并為解決方案做準備，安排一輛Z2.3的試驗車進行剔試。此試驗車，經過擦油特殊處理：1）首先用吹風槍將A柱、尾燈板、三角窗的板材焊接搭接面位置吹一遍，將隱藏的油污吹出來，如圖9所示。2）用布擦去吹出來的油污。3）在板材表面將要涂膠的位置用清油劑去除油污。4）然后再正常涂膠，進行后續環節。經過裝焊車間烤箱預烘烤，噴漆車間電泳烤箱烘烤之后，膠段性能趨于穩定，該試驗車送去剔試。

剔試結果符合預期，所有RA310膠段全部合格，沒有缺陷，也沒有單面粘問題。因此N293 RA310膠段單面粘的問題的根本原因是進口零件表面油含量過高，板材搭接面隱藏的油含量過高。清油后，剔試結果合格。

3 制定長期方案

3.1 方案內容

基于以上分析，制定長期方案：1）要先使用吹風槍吹出隱藏的油，否則油會源源不斷的流向已涂膠段區域，影響膠功能。2）要使用清油劑清油，否則零件表面油含量過高，影響膠功能。3）確保操作人員涂膠穩定性和均勻性，確保烘烤過程內外的膠都能充分受熱。

在涂膠之前，增加清油工藝：吹出隱藏在鈑金間的油污，并用清油劑去除鈑金面的油污。這樣就有效得解決了由油污引起的單面粘問題，避免膠段和鈑金粘連失效，同時也規避了膠段缺陷造成的腐蝕風險，保證剔試考核結果合格和成品車的質量。

3.2 方案執行情況

根據第三部分提到的試驗，試裝結果比較理想，圖10和圖11分別為執行長期得到的剔試結果。剔試RA310膠段，全部合格，并未引起其他問題。

單面粘問題得到了有效的控制，解決了一項從最初就有的質量問題，為穩定生產、保證車身強度、耐腐蝕性能，對整車質量做出了重要貢獻。

4 結論

膠段單面粘缺陷，一方面會降低膠段連接性能，使車身強度降低，另一方面由于未有效粘接，水蒸氣等其他容易侵入縫隙中，會增加車身腐蝕風險。所以單面粘的情況是剔試考核中的Prio2的問題，屬于嚴重的質量問題。

本文結合實際生產中的案例，對問題的著手點、分析方向及內容進行了闡述，有效得解決了生產中的問題。本文案例為膠段單面粘問題，但該思路可延伸用于分析解決生產中出現的其他質量問題。通過觀察缺陷位置表面現象，推測出可能產生此問題的因素;通過收集實際生產情況和對比情況，采用聚集圖方法，可以初步判斷可能的影響因素、原因;通過試驗驗證和觀察對比試驗結果，可以進一步推測根本原因。每種分析方法之后的結論，結合到一起，便能推測出根本原因。從推測出的根本原因為出發點，用消除根本因素的方法安排試驗進行驗證，最終確認根本原因。進而可以要求工藝優化、零件狀態的控制，以從根本上解決問題。目前綠帶分析方法越來越多得被應用，有效地解決生產過程出現的問題，確保了車輛的強度和耐腐蝕性能，保證了北京奔馳成品車的質量和品牌效應。

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