[车身几何尺寸生产控制模式] 车身稳定控制系统

　　【摘 要】本文提出了车身几何尺寸在生产过程中的控制模式。通过建立合理有效的几何尺寸监控计划，在生产过程中予以控制，构建以测量为基础的PDCA推进和改善模式，维护和提升车身尺寸质量水平，达到车身良好交付的效果。
　　【关键词】车身尺寸;监控计划;过程控制;模式
　　绪 论
　　随着中国汽车产业的快速发展，车身尺寸质量开始受到各大汽车厂商的重视，国内目前在这方面的质量水平离国外知名汽车公司还有很大差距，很多主机厂车身几何尺寸精度的控制还处在发展和摸索阶段，方式也不尽相同。本文遵循PDCA模式建立一种车身几何尺寸生产控制模型并阐述了实行的方法和原理（图1）。
　　1、建立几何尺寸监控计划
　　建立几何尺寸监控计划的目的是在现生产阶段控制整车几何尺寸，达到用户满意的质量水平。监控特性的获得从理论上来说是按尺寸链来核实的，工序特性和相关零件的产品特性组成了尺寸链的矢量，也就是说包含工序特性和产品特性两个方面，通过对工序和零件的监控和控制实现几何质量的控制，监控要能适应影响质量的正常和异常的情况。几何尺寸监控计划具体体现为一个叫监控计划的文件，此文件包含监控内容与要求、参与人、执行地点和时间、监控频次以及异常情况下采取的方案。
　　几何尺寸监控计划的建立贯穿于设计和集成过程中。在项目设计阶段对待监控的特性进行鉴别、分级，对每个特性的风险进行评估；在工业化阶段根据级别和风险识别来确认特性的测量设备、检测阶段和方法，编制监控文件，根据每个特性达不到目标的风险大小估计检测频次（图2）；现生产阶段运用监控计划并不断调整优化。（图3）
　　2、测量
　　监控是测量为基础，测量就是为了了解过程和结果是否符合监控计划的规定和要求，按其实施地点可分为在线测量和离线测量，在线测量是在生产线上的实时测量，离线测量就是在生产线上抽取产品进行测量评价。按表征的意义又可分为工序特性测量和产品特性测量，当过程受控产品结果就受控的条件下，我们优先对工序参数进行监控，提前识别出对结果的不利因素并加以干涉和纠正，最大限度的避免问题处理的滞后性，因此这种对过程参数的控制来保证结果的可靠性其作用是显而易见的。
　　目前常用的监控方式有三坐标测量、检具量具检查、激光在线测量等。激光在线测量是一种相对测量，被应用于地板线、车身线和调整线等焊装大总成或者整车检查，可实现关键尺寸100%检查。检具量具检查用于开启件检查、白车身间隙面差检查、样板检查等，检查内容为产品总成状态，测量快速、直观。三坐标测量具有精度高、柔性强的特点，是当前世界汽车厂监控车身尺寸的主流方式，不过，比较目前国内各厂家的测量监控方式，部分日系以及自主品牌厂家只针对车身总成进行三坐标测量，对组成车身总成的各子零部件并未进行测量监控，我们知道一个车身总成是经历过很多工序加工而成，得到的车身结果是工序特性和子产品特性的矢量和，最后得到的数据是累加的结果，但对于偏差到底是哪道工序出了问题，很难去界定，只能凭经验去分析解决，对此我们建议对分工序的产品进行监控，测量子产品的工序参数和产品特性，既为整车尺寸偏差诊断提供依据，也可早识别出有问题的工序和结果并实施对策，保证合格的零部件产品合装成好的车身总成。
　　3、结果分析、处理
　　车身的测量数据主要分为两大类：表征生产工序的工序尺寸和表征产品功能特性的功能尺寸。如何从繁琐的检测数据中找出变化和异常，调查车身几何尺寸缺陷产生的原因，分析、制定车身功能尺寸和工序尺寸的优化整改措施，开展以改善几何尺寸偏差的持续改进工作 ，避免影响到后续整车安装匹配甚至整车性能的失效，满足下游客户的需要，是实施尺寸过程控制的重要目的。
　　前面我们提到测量尺寸分为工序尺寸和功能尺寸两大类，工序尺寸主要是受工序（设备、参数）影响的尺寸。功能尺寸则对应的是产品功能需求，功能指的是什么？例如可装配性、美学外观、密封性等，它是一种需求或限制条件，在任何情况下，它都是要优先满足的，有时在工序尺寸合格而其它因素无法整改的情况下，为了使功能尺寸符合监控计划的要求还可调整工序尺寸，并非一成不变，故我们在面对一个超差尺寸时，要充分识别可能的原因，评估这些潜在失效对关联尺寸、最终用户、下一道工序或下游工厂用户的后果，制定可以进行的最优方案和行动计划再将其付诸实施，不管我们是调整夹具还是变更产品或工艺，在我们拟定正式方案实施前对风险程度和后果进行分析是很有必要的，在无风险情况下对监控计划进行优化和调整也是可能的。
　　如图1模型所示，分析结果时我们首先要注意的是测量数据的符合性和离散性，其相应标准应已在监控计划文件中规定，通过数据我们能够得到两个信息：生产的产品是否满足技术要求（名义值、公差）和所得数据的离散程度，一般体现为四种情况：数据离散且偏离公差带、数据离散但在公差带内、数据集中但偏离公差带以及数据集中且在公差带内。很显然，最后一种情况是我们追求的目标，当数据处于离散状态的时候，原因是多方面的，来件尺寸不稳定、设备状态的不稳定、定位设计不可靠、工艺设计无法保证或者是操作的随机性都能带来波动。特别是我们每次抽测样本数较少的情况下，数据中值在公差带外很有可能由于数据离散的原因带来，会干扰对中值调节的判断，对于此类问题，首先要解决的是数据的离散，不应该匆忙对系统中值实施纠正措施。
　　4、固化和预防
　　针对监控计划的不符合项，除确认纠正措施的有效性，还要确保不合格项的不再发生，已经固化相关措施并保持改进，在类似区域内传播、分享经验和方法，定义新的规则或技术规范。同时为消除潜在不合格发生因素，要求我们提前采取一些预防和保证措施，最大限度防止不合格项产生，减少经济损失。首先要从源头保证，控制来件状态，在每批次零件入厂时供应方需提供检测报告，汇总和分析不符合项，确认接受的零件不会导致质量缺陷、降级返修或报废，方可接收使用零件，在后序无风险或有后期处理预案的情况下可接受零件的偏差上线，但要有后续行动方案，整改零件或偏置公差。其次要保证组焊工装设备的精度，制定工装夹具精度预检修的制度和程序、检修的标准和检修周期计划，检修项目囊括定位块、定位销、压紧、限位、部件连接、功能、零件间隙、支座和测量基准等，并且定期使用便携式三坐标测量仪对工装夹具的定位元件的位置精度进行测量，与前期测量结果进行对比，分析定位元件空间位置的变化，只有使工装夹具的技术状态完好、几何精度满足技术要求，才能有效的保证生产处合格的车身总成。
　　5、良好交付
　　建立对车身几何尺寸的监控体系并持续改进，才能稳定和提升我们车身的几何尺寸质量水平，达到一个良好的交付水平，我们如何来评价交付质量的好坏呢？除了评价整车的实际装车效果还可以设定相关质量指数来衡量我们的车身状况，这里讲解3个指标：IQG，IQV，ICM。IQG（Indice Qualide Geometrique，车身几何质量指数）是一种零件不合格尺寸加权指数，它计算方式为：IQG=∑扣分/∑评价的项数。扣分数如图4所示，在公差带内不扣分，依超过公差的程度来扣分，超差越严重扣分值越大，通过这个指标可以看出不符合项的严重程度。IQV是产品尺寸合格项百分比，通过对单件的测量，计算出测量项中合格的项目占总测量项的比例。ICM则用来评价工序或产品尺寸的散差或对中性，可每周或者每批测量4～5件，计算出每个测量项的均值和散差，衡量均值和散差合格项数的百分比。根据不同的目的使用不同的评价方法，通过指数的评价让我们更为重视车身几何尺寸质量水平。
　　6、结束语
　　本文阐述的方法模型，强调全过程监控、预防和诊断，通过持续不断改善有助于降低不合格品率、提高车身尺寸质量，更能为客户提供有竞争力的产品。最后，希望本文能够为大家发展符合自己实际情况的有特色的车身尺寸生产控制方法提供一点参考。
　　参考文献
　　[1] DPCA企业标准 Q710120 Principes et exigences relatifis aux plans de surveillance监控计划的原则和要求
　　[2] DPCA企业标准 Q600010 Politique d’acceptation geometrie 几何尺寸接受政策