淺談樣車(chē)白車(chē)身制造常見(jiàn)問(wèn)題產(chǎn)生原因及控制

黎志梅 汪 紅 陳源平 張正舉

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，柳州 545007）

引言

目前，汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，且客戶(hù)對(duì)汽車(chē)的個(gè)性化需求越來(lái)越高。汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)逐漸集中在產(chǎn)品更新?lián)Q代速度上，促使各個(gè)汽車(chē)企業(yè)加快新車(chē)型的開(kāi)發(fā)研究以適應(yīng)產(chǎn)品的變化。樣車(chē)制造作為新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題、工藝問(wèn)題和產(chǎn)品質(zhì)量等問(wèn)題，并將這些問(wèn)題及時(shí)反饋給相關(guān)區(qū)域，以便在新車(chē)型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的早期階段解決各種問(wèn)題和潛在的產(chǎn)品缺陷。白車(chē)身是汽車(chē)的基礎(chǔ)載體框架。控制好白車(chē)身制造的質(zhì)量，更是為新車(chē)型各類(lèi)試驗(yàn)的驗(yàn)證提供了有力條件，為順利開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 樣車(chē)白車(chē)身制造常見(jiàn)問(wèn)題

樣車(chē)白車(chē)身制造過(guò)程是把單件鈑金件、焊合件或沖壓件，通過(guò)焊接形式，在工裝夾具的支撐下進(jìn)行集成焊合為整個(gè)車(chē)身的過(guò)程。制造過(guò)程中，常出現(xiàn)零件與工裝配合、零件間型面配合狀態(tài)差、焊點(diǎn)質(zhì)量差等諸多問(wèn)題，影響白車(chē)身CMM合格率、焊接強(qiáng)度和外觀質(zhì)量等。產(chǎn)生的這些質(zhì)量問(wèn)題將嚴(yán)重影響車(chē)身強(qiáng)度和造車(chē)效率，更影響后期各方面的試驗(yàn)驗(yàn)證。表1是樣車(chē)試制過(guò)程常出現(xiàn)的問(wèn)題，圖1是某車(chē)型車(chē)身各區(qū)域CMM檢測(cè)數(shù)據(jù)情況。

2 問(wèn)題產(chǎn)生的原因分析及對(duì)策

制造質(zhì)量問(wèn)題如車(chē)身尺寸超差問(wèn)題、總裝裝配安裝孔位以及安裝位置不準(zhǔn)確等，一般是由于零件離空、裝夾過(guò)程中匹配達(dá)不到設(shè)計(jì)理想狀態(tài)、焊接會(huì)出現(xiàn)孔位偏離和型面錯(cuò)異等，影響總裝零件的驗(yàn)證和開(kāi)發(fā)。焊點(diǎn)漏焊、缺陷質(zhì)量差、塞焊和二保焊補(bǔ)焊情況較多，造成車(chē)身強(qiáng)度和性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，一定程度上影響零件結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)鎖定。針對(duì)以上常出現(xiàn)的問(wèn)題，分別從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的對(duì)策。

表1 常見(jiàn)問(wèn)題列表

2.1 前期數(shù)據(jù)傳輸一致性

圖1 某車(chē)型車(chē)身各區(qū)域CMM檢測(cè)數(shù)據(jù)

T1產(chǎn)品數(shù)據(jù)發(fā)布供應(yīng)商進(jìn)行加工后，由于制造工藝或其他原因，經(jīng)常對(duì)已鎖定的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，而樣車(chē)制造車(chē)間沒(méi)有及時(shí)接收到相應(yīng)的新數(shù)據(jù)，在工裝工藝設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有與供應(yīng)商制造樣件數(shù)據(jù)同步，最后導(dǎo)致樣件實(shí)際與設(shè)計(jì)定位產(chǎn)生差異，出現(xiàn)工裝與零件不匹配（銷(xiāo)孔擋孔、干涉，孔比銷(xiāo)子小或大）等問(wèn)題。

這種情況下，在發(fā)布工裝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)前，邀請(qǐng)產(chǎn)品工程師對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)審，能找出定位孔位置不合理、數(shù)值不完整等問(wèn)題。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)對(duì)最新數(shù)據(jù)進(jìn)行再次確認(rèn)，避免工裝和產(chǎn)品零件數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題出現(xiàn)，提高工裝匹配調(diào)試的效率。

2.2 工藝及BOM準(zhǔn)確性

BOM及工藝文件是現(xiàn)場(chǎng)造車(chē)的最根本依據(jù)。工藝上出現(xiàn)焊點(diǎn)缺漏或配置零件的零件圖號(hào)錯(cuò)誤，將引起整車(chē)焊點(diǎn)缺失和零件錯(cuò)用，嚴(yán)重影響后續(xù)的造車(chē)和驗(yàn)證。在編制工藝文件時(shí)，工藝工程師根據(jù)IA數(shù)模對(duì)現(xiàn)有焊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，形成工藝文件需反饋產(chǎn)品工程師進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)進(jìn)行會(huì)簽并發(fā)布。同時(shí)，制造第一臺(tái)車(chē)時(shí)，要求相關(guān)產(chǎn)品工程師現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和跟蹤驗(yàn)證造車(chē)，發(fā)現(xiàn)缺漏及時(shí)反饋并工藝更新，保證后續(xù)造車(chē)清單和工藝的正確性。

2.3 零件狀態(tài)影響

軟工裝開(kāi)發(fā)周期短，交樣時(shí)間緊，樣件采用軟模具沖壓形成。有些型面需要用手工校正，才能達(dá)到配合要求。邊界和孔位則是通過(guò)線切割完成。沖壓樣件在夾具定位上型面配合狀態(tài)差，造成錯(cuò)位或是離空。搭接面配合不好，焊點(diǎn)出現(xiàn)虛焊或者燒穿現(xiàn)象，同時(shí)在焊接壓力作用下，容易變形造成尺寸偏差，而有時(shí)在焊合總成上無(wú)法消除這些誤差。焊合件尺寸的超差，進(jìn)而導(dǎo)致整車(chē)CMM合格率超差嚴(yán)重，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)切邊不合、搭接邊的尺寸無(wú)法滿(mǎn)足布焊點(diǎn)空間以及導(dǎo)致邊緣焊等問(wèn)題。

因此，需對(duì)供應(yīng)商制造質(zhì)量進(jìn)行管控，在零件單件時(shí)就需嚴(yán)格把關(guān)，制定沖壓件和焊合件質(zhì)量管理的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和流程，促使供應(yīng)商按制定的開(kāi)發(fā)流程完成各序工作，形成交付文件。圖2為供應(yīng)商零件質(zhì)量管控流程。

零部件工程師負(fù)責(zé)零件預(yù)驗(yàn)收/終驗(yàn)收，首批次零件全檢，后續(xù)交樣，關(guān)鍵零件全檢，非關(guān)鍵零件50%抽檢。確認(rèn)關(guān)鍵零件與非關(guān)鍵零件清單狀態(tài)，審核交樣文件。不符合交樣要求的，形成問(wèn)題清單，查找原因，提出整改計(jì)劃，對(duì)各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行跟蹤落實(shí)。

2.4 夾具工裝的影響

焊接夾具是保證車(chē)身焊裝精度的重要因素，作用是保證所屬焊裝零件之間的相對(duì)位置與焊接件的尺寸精度，減少焊裝過(guò)程中焊接件的變形，提高焊裝生產(chǎn)效率。但是，在樣車(chē)試制階段，夾具由于集成性較大，在某一工位焊接會(huì)受到相鄰?qiáng)A具影響。焊接時(shí)，焊鉗與工裝干涉，空間小。在焊接過(guò)程中，焊鉗不好控制方向，容易產(chǎn)生焊點(diǎn)扭曲或是邊緣焊。由于被干涉，一般能定位的焊點(diǎn)較少。在移出補(bǔ)焊過(guò)程中，容易造成零件變形而導(dǎo)致尺寸偏差。此外，車(chē)身工程師確認(rèn)能在拼臺(tái)上焊接的點(diǎn)，形成工藝文件。

工裝設(shè)計(jì)時(shí)要避開(kāi)焊點(diǎn)位置，并使焊槍與工裝有足夠的安全間隙，防止焊接時(shí)焊槍與工裝接觸產(chǎn)生分流，從而影響焊點(diǎn)的質(zhì)量。對(duì)有可能會(huì)與工裝觸碰的電極，要求包上絕緣層。同時(shí)，根據(jù)焊點(diǎn)布置情況，考慮焊鉗空間，設(shè)計(jì)工裝夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避開(kāi)與之干涉。數(shù)據(jù)發(fā)布前，邀請(qǐng)區(qū)域進(jìn)行工裝方案評(píng)審，以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，使盡可能多的焊點(diǎn)可以在工裝夾具上實(shí)現(xiàn)焊接。安裝完成后，工裝CMM測(cè)量精度要確保在標(biāo)準(zhǔn)范圍，再焊接一定數(shù)量車(chē)輛后對(duì)主要定位進(jìn)行復(fù)測(cè)。

2.5 員工操作的影響

焊接過(guò)程中要想保證焊接質(zhì)量，工作態(tài)度和管理模式尤為重要。監(jiān)督員工按照生產(chǎn)工藝進(jìn)行操作，極可能出現(xiàn)漏焊或多焊的現(xiàn)象。每款新車(chē)型樣車(chē)制造臺(tái)量一般較多，車(chē)間內(nèi)部技能人員無(wú)法滿(mǎn)足按計(jì)劃生產(chǎn)。為滿(mǎn)足計(jì)劃生產(chǎn)，需要向其他車(chē)身車(chē)間借調(diào)一大部分員工支持造車(chē)，而這部分員工在線上習(xí)慣各自崗位的單一操作。而樣車(chē)試制工藝新且比較柔性化，前期階段這部分員工可能不適應(yīng)。因此，需通過(guò)造車(chē)前新工藝BOP等培訓(xùn)，形成培訓(xùn)記錄，提高員工的質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任心。工藝技術(shù)管理人員根據(jù)焊接人員的不同特點(diǎn)合理分工，各盡其責(zé)，最優(yōu)化地完成焊接任務(wù)。同時(shí)，需每天總結(jié)焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)交流分析，以不斷提高焊接水平。

圖2 供應(yīng)商零件質(zhì)量管控流程

2.6 焊接設(shè)備的影響

試制軟工裝生產(chǎn)線場(chǎng)地局限。為滿(mǎn)足各車(chē)型焊接的柔性生產(chǎn)，每個(gè)拼臺(tái)布置的焊鉗種類(lèi)最大程度通用。在較少情況下，無(wú)法較好滿(mǎn)足各個(gè)工位焊接合理性要求，會(huì)造成一定的焊接困難，出現(xiàn)焊點(diǎn)扭曲。在焊接參數(shù)的選擇上，需設(shè)置多組焊接規(guī)范，滿(mǎn)足不同板厚的焊接。在每個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始造車(chē)前，必須要對(duì)所用的焊鉗參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，用試片檢查，完成記錄表格。首臺(tái)車(chē)每個(gè)工位焊接完成后，要求做非破壞檢查。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)六個(gè)方面對(duì)樣車(chē)車(chē)身制造過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行剖析，并提出了相應(yīng)的控制措施，建立了完善的質(zhì)量控制體系，保證白車(chē)身的CMM合格率、焊接強(qiáng)度和外觀質(zhì)量等，為后續(xù)總裝裝配、試驗(yàn)驗(yàn)證順利開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。

[1]宋曉琳.汽車(chē)車(chē)身制造工藝學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.

[2]林忠欽.汽車(chē)車(chē)身制造質(zhì)量控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.