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[分享] 浅谈汽车内外饰间隙段差问题影响因素及解决方法

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发表于 2020-7-8 15:36:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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浅谈汽车内外饰间隙段差问题影响因素及解决方法

雷思键,谢智勇

(上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西 柳州 545005)

【中国汽车材料网】【摘 要】文章总结了设计偏差、零件偏差、制造过程偏差及质量检查偏差4个方面对汽车内外饰间隙段差问题的影响,并针对各个影响因素加以阐述;针对整车下线产生的内外饰间隙段差问题提出了解决方法并结合现场实际问题的解决加以经验总结,对提升内外饰间隙段差问题的解决效率具有参考价值。同时,希望能让读者对内外饰间隙段差问题影响因素及解决方法有更深层次的理解,缩短内外饰间隙段差问题解决周期及提升整车工厂内外饰间隙段差长期质量问题解决的关闭率。
【关键词】内外饰;间隙段差;影响因素;解决方法
0 引言
整车从开发到量产中间环节众多,尺寸偏差从前期设计到制造过程中的冲压、焊接及装配不断累积和传递,此外考虑零部件本身尺寸精度的影响,整车的偏差就更加难以控制;因此,各种偏差不断地影响着整车内外饰品质的输出,整车工厂下线也不可避免地出现各种各样的内外饰间隙段差问题。以往整车企业专注于解决制造和零部件匹配精度的问题,对于尺寸感知质量的要求不高,很少关注内外饰配合的品质;但随着汽车行业的快速发展,消费者对汽车客观感知效果的要求日益增高,消费者对内外饰间隙段差的关注度大大增强,这就要求汽车企业加大在提升内外饰配合品质方面的投入,快速高效地解决内外饰质量问题,提升消费者满意度。
1 汽车内外饰间隙段差影响因素
整车的制造品质贯穿于前期的造型设计到后期的量产全过程;合理的定位、分配和制定公差、模具设计、检具设计及恰当的装配工艺对整车达到既定品质和功能尤为关键。整车制造过程环节众多,尺寸偏差在各环节中累积和传递,设计合理性、零件质量水平、装配过程合理性及质量检查方式方法等均会影响汽车内外饰间隙段差,进而影响整车品质输出。
1.1 设计偏差
整车开发过程工作内容多且复杂,设计上覆盖造型设计、零部件定位系统和公差设计、工装设计、夹具设计、检具设计及测量设计等。整车造型设计阶段的间隙面差目标值定义的合理性、整车及零部件定位和公差设计与校核的合理性、制造过程偏差分析的合理性及零件夹具、检具和测量设计的合理性对整车间隙段差的输出具有极大的影响。设计偏差对于整车内外饰间隙段差品质输出极其不利。目前,许多企业均已引入尺寸工程的概念,通过整车及零部件定位系统和公差设计信息,把车身设计、制造和检测过程有机连成一体,从设计到量产全过程,通过尺寸链或公差虚拟仿真技术对尺寸设计和要求进行风险评估和预防,有效地监控和改善整车品质。
1.2 零件偏差
汽车内饰件包括顶衬、饰板、座舱模块、座椅及地毯等;外饰件包括前后保、前后组合灯、后视镜、裙板及扰流板等。目前,内饰方面间隙段差问题主要集中于顶衬与饰板配合、扶手与顶衬配合上,而外饰方面间隙段差问题显著集中于前后保与周圈配合、裙板配合及前后组合灯与周圈配合上;这些内外饰间隙段差问题约70%与零件型面和尺寸偏差有关。汽车内外饰件,大部分为注塑、吸塑及模压件,均为一次成型件,除了保证零件性能和功能要求外,内外饰件尺寸稳定性也是至关重要的。此外,冲压零件回弹、车身焊装后零件总成偏差及“五门一盖”包边精度等对整车内外饰间隙段差也有极大的影响。针对零件偏差问题,要求选择高模具精度、具备较强的制造过程控制能力的零件供应商;优化冲压工艺和模具设计,降低冲压件自身偏差;严格控制车身重要零件的装配孔、装配面和工艺孔的尺寸。
1.3 制造过程偏差
整车制造过程环节众多,本文介绍的装配过程偏差主要包括车身和总装制造过程偏差。制造过程质量通过一系列标准化文件来加以控制,针对人员、工艺、工装设备、材料及环境做出了明确要求。人员培训不到位上岗操作、工艺装配顺序不合理、工装工具磨损损坏、设备故障、装配错误和缺陷零件及环境异常突变均会影响整车品质输出;因此,在提升内外饰品质过程中,减少制造过程偏差就显得尤为关键。针对制造过程偏差问题,制造过程中应严格按照工艺文件标准化操作,优化不合理装配顺序,充分评估零件包装及分总成转运、吊装和装配工具对尺寸的影响,充分评估生产节拍和人员操作熟练度对装配精度的影响等。
1.4 质量检测偏差
汽车内外饰间隙段差要求是不同的,在制造公差和装配公差得到很好控制的前提下,内饰件之间的段差重要性次于间隙的重要性;而外饰件段差则越小越好。间隙段差的检测影响因素主要包括检测人员、检测方法及检测工具。检测人员培训不到位、检测方法未标准化和不统一及检测工具磨损偏差均会对检测结果产生影响。因此,减小质量检测偏差除了完善测量规划和检具设计以外,应当培养高素质的检测人员、完善检测方法和标准及提高检测设备和工具的精度。
2 汽车内外饰间隙段差问题解决方法
目前,整车企业普遍采用“8D过程”及“7钻”方法分析和解决内外饰间隙段差问题。“8D过程”是解决问题的8个质量管理步骤,包括问题定义、团队建立、初步分析、临时措施、识别根本原因、实施长期措施、跟踪验证及总结标准化8个步骤,遵循“8D过程”能够显著提高间隙段差问题的解决效率。“7钻”中“前3钻”为装配过程质量问题,需要车间内部通过执行正确的过程、装配正确的零件及使用正确的工具来解决;“4钻”则为零部件质量问题,需要零部件供应商整改控制;“后3钻”则涉及工艺优化变更、设计变更及极端复杂问题,需要协调各区域如PE、QD、SQ、BD、GA及供应商等共同参与解决。在熟悉总体问题解决策略后,在实际问题解决过程中还应注重具体工具方法的使用,本文主要从现状调查与数据分析、重装互换、检具测量、跟踪验证与标准化4个方面对间隙段差质量问题解决进行简单研究。
2.1 现状调查与数据分析
现状调查与数据分析在解决间隙段差质量问题过程中至关重要,其结果直接影响问题的解决方向并决定了解决问题使用的策略。例如,某车型D柱饰板与顶衬间隙大问题,现状调查发现该车型顶衬有A和B两家供应商,故障数据分析显示问题全部集中于右D柱饰板与顶衬间隙大且全为A供应商顶衬,通过初步调查,我们将进一步调查A供应商顶衬与右D柱饰板配合处的尺寸及型面状态。现状调查与数据分析涉及面比较广,通常使用分层法即按一定的标志,把收集到的大量有关某一特定主题的统计数据加以归类、整理和汇总,可以按照“人机料法环”进行具体分层,进而找出差异。
现状调查及数据分析可以初步分析班(组)及个人熟练的影响、设备及工装工具新旧程度的影响、零件供应商及批次的影响、工艺和操作参数的影响及温湿度的影响等,进而提高问题解决效率,对间隙段差问题解决及其重要。
2.2 重装互换
重装是研究装配对问题影响,重装时操作员须有装配资质且符合标准化装配,还应考虑零件变形损坏对重装的影响。重装后故障消失,则需进一步调查装配过程的影响,初步可将该问题定义为“前3钻”问题,车间分析内部原因推动问题解决。对于能够按标准流程重装故障不消失的问题,我们将进一步选择进行零件互换。互换研究的是车身与零件对问题的影响程度,互换过程中故障车辆与正常车辆所进行互换的零件应满足相同车型、相同配置及相同批次,零件互换过程中应做好标识,避免故障车零件与正常车零件弄混并且应当做好数据结果记录,以便后续推动问题解决。例如,某车型扰流板与侧围间隙小问题,扰流板与侧围间隙标准为3.5~6.5 mm,测量故障车扰流板与侧围间隙均在2.5 mm左右,此时选取故障车扰流板A与正常车扰流板B进行零件互换;结果显示故障车扰流板A装上正常车后间隙均在5.0 mm左右,而正常车扰流板B装上故障车后间隙为2.5 mm左右不符合标准;根据互换结果,后续将重点调查车身结构、相关测点及型面等对问题的影响。问题发生在便于拆装的零部件上时,重装和互换的作用能大大凸显;当问题发生在不便于拆装、拆装成本高及拆装易产生关联质量问题时,重装和互换便不再适用。
2.3 检具测量
检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备,将需检测部件安放在检具上,通过段差表、游标卡尺、间隙尺等工具,对被测量部分进行数据的检查和收集,也可通过检具上设计的专用检测设备,比如测量销、通尺规等进行检测,从而可以直观迅速地判断零部件的质量状态。零件互换的结果为我们指明了问题的解决方向,检具测量则进一步确认了车身及零件对问题的影响,较互换更加量化、标准化及权威化。此外,应当区别整车工厂TAC检具和供应商处各个零部件及总成的检具,充分考虑封样数据及前期实配等情况。
2.3.1 零件符合TAC,调查车身影响
故障车零件装TAC,测量结果均符合要求,则应当进一步确认车身对问题的影响。例如,某车型扰流板与侧围间隙小问题,扰流板与侧围间隙标准为3.5~6.5 mm,测量故障车扰流板与侧围间隙均在2.5 mm左右,装TAC间隙在5.0 mm左右符合标准;从测量数据看,零件符合TAC要求,需调查车身的影响。针对此例,进一步确认侧围定位点、侧围轮廓、尾门铰链安装点、扰流板定位及安装点CMM数据等;调查发现,尾门铰链-X向超差为问题根本原因,车身调整尾门铰链工装夹具后,此问题得到有效解决。
2.3.2 零件不符合TAC及供应商检具,调查零件影响
故障车零件不符合TAC及供应商检具,则应当进一步调查供应商零件质量偏差对问题的影响。例如,某车型A柱饰板与顶衬间隙大问题,A柱饰板与顶衬配合间隙标准为贴合,实际故障表现为A柱饰板与顶衬离空约1.5 mm。故障车顶衬装TAC配合A柱模拟块同样出现1.5 mm左右的间隙,故障顶衬退供应商检具测量故障表现与实车一致,进而确认该问题为顶衬零件问题。经供应商进一步分析调查发现,顶衬与A柱配合处海绵块尺寸偏差及顶衬与A柱配合处型面偏差为引发问题的根本原因,通过调整海绵块尺寸及修模恢复型面后该问题得到有效解决。
2.3.3 TAC与供应商检具测量结果不一致
在实际间隙段差问题解决过程中,时常遇到TAC与供应商检具测量结果不一致的情况,这时应当组织召开团队集体会议,充分考虑TAC检具与供应商检具的差异及前期封样数据和实配对测量结果的影响;必要时应当走访供应商核查数据的真实性,使用非故障批次、检测未定位及数据造假等均会导致TAC与供应商检具测量结果不一致;确定为零件质量问题,应评估检具让步TAC满足现场生产需求。
汽车大部分内外饰件可以通过检具测量来分析零件是否存在偏差,但在间隙段差问题解决过程中时常会遇到没有检具参考的零部件,这时就应当结合数模及图纸尺寸加以分析。
2.4 跟踪验证与标准化
经过前期一系列分析之后,针对影响间隙段差问题的要因制定合理措施,并对措施进行跟踪,验证其有效性,最终实现标准化。跟踪验证的内容主要包括供应商按标准做合格零件验证、车身调整工装夹具验证及设计变更验证等。对于零件质量问题,供应商通过修模、调整加工工艺及优化零件材料等方式对零件进行整改;并对整改后的验证物料做好标识,运往主机厂装配验证措施的有效性,经过连续跟踪措施有效后方可关闭问题,形成经验总结,避免类似问题重复发生。对于车身及设计问题也是类似,在措施验证过程中各区域应当做好前馈及反馈工作,保证措施能够得到有效跟踪。措施验证无效时,应当组织问题小组召开会议,研究新的可行性方案,尽快推动问题解决。
在问题解决过程中标准化意识的建立极其重要,必要时部分措施需要形成会议纪要,各区域共同知悉并执行。涉及设计变更的措施应当执行工程指令变更流程;涉及实配时应当形成会议纪要,尤其涉及相同零件不同供应商时,各供应商措施应当同步;并在有新供应商进入时,将会议纪要输入新的供应商。
3 结语
本文总结了设计偏差、零件偏差、制造过程偏差及质量检查偏差4个方面对汽车内外饰间隙段差问题的影响并针对各个影响因素加以阐述;针对整车下线产生的内外饰间隙段差问题提出了解决方法,并结合现场实际问题的解决加以经验总结;对提升内外饰间隙段差问题的解决效率、缩短内外饰间隙段差问题解决周期及提升整车工厂内外饰间隙段差长期质量问题解决的关闭率具有参考价值。
参考文献
[1]汽车大漫谈.尺寸工程在整车研发中的作用与实施方法[EB/OL].https://mp.weixin.qq.com/s/vmP4OF0Ob4-ZNUQpcPphErw,2017-10-19.
[2]莫达君.汽车内外饰件间隙段差问题的原因分析方法[J].企业科技与发展,2015(11).
[3]连付强.检具在汽车车身的应用[J].模具制造,2018(4).



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