防錯技術在汽車燃油管路泄漏測試中的應用

馬振　馬孟澤　張振山

摘 要：汽車燃油管路泄露測試為關鍵工序，如果發生燃油泄漏將影響汽車的安全駕駛甚至引起汽車燃燒或者爆炸，危及人身安全。利用防錯技術有效避免管路燃油泄漏帶來的汽車安全風險。

關鍵詞：防錯 泄露 安全 燃油管路 潛在失效模式分析

Application of Error-proofing Technology in Leak Test of Automobile Fuel PipelineMa Zhen

Ma Zhen Ma Mengze Zhang ZhenShan

Abstract：Automobile fuel pipeline leakage test is a key process. If fuel leakage occurs， it will affect the safe driving of the car and even cause the car to burn or explode， endangering personal safety. The article uses error-proofing technology to effectively avoid automobile safety risks caused by pipeline fuel leakage.

Key words：error prevention， leakage， safety， fuel line， analysis of potential failure modes

1 引言

防錯技術最早起源于日本豐田公司，為了生產出零缺陷產品，豐田工程師SHIGEO SHINGO建立了一套防錯系統稱為Poka-Yoke。防錯技術在當今工業體系中越來越多的被重視，特別是對生產線中的關鍵工序，如果是高風險或者涉及安全的工序尤為重要。對于汽車的燃油管路而言，燃油管路最主要的功能就是輸送燃油從汽車油箱到發動機，如果燃油發生泄漏，汽車運行中會有燃燒甚至爆炸的風險。關鍵性不言而喻。所以防錯技術的引用無疑非常重要。

2 行業現狀

對于燃油管路系統，最高的風險就是系統工作過程中產生燃油泄漏。所以目前燃油管路系統廠家，在燃油管路系統生產制作過程中，都有一個工序是燃油管路系統的泄露測試。泄漏測試的基本原理是在管路中充入氣體到一定壓力（例如1MPa），保持一段時間，再一次測試管路中的壓力，如果有泄漏產生則壓力會降低，儀器根據壓力差判斷是否泄漏。簡易原理圖見以下示意圖1。

目前泄露測試基本被所有廠家包括汽車主機廠定義為關鍵特性（關鍵特性為影響法規或安全的特性）。但是該工序的防錯應用卻相對不完善，有些廠家只是在檢測合格過后，手工畫一個顏色標識在產品上以示檢測過，如圖2初步防錯系統。但長期工作中發現，此防錯會造成員工漏畫或者不畫甚至不檢測就包裝入庫，完全起不到防錯的效果。有些廠家甚至完全沒有防錯。所以該工序防錯技術處于初級階段。

3 防錯的分析

針對該工藝的防錯，主要有三點考慮。首先，確保泄露測試被執行，不能出現未測試的零件流出;其次，執行泄漏測試后的零件要有明顯的特征方便區分;最后，不合格件要有特殊管控不能與合格件混淆。

針對以上考慮，由于涉及方面較多，為了便于統計，初步以PFMEA（潛在失效模式分析）的思路按照工藝過程進行分析。首先按操作步驟細化泄漏測試的工藝過程，該工藝的詳細過程為（圖3）：

針對該操作過程的每一步進行防錯考慮（圖4）

以上分析基本涵蓋了改泄漏測試工位的全部過程及大概防錯方向。

4 防錯系統設計

針對防錯分析，進行進一步的防錯系統方案設計（表1）

由于標簽包含產品件號及批次號信息，相當于產品的身份證，客戶根據該標簽識別產品，所以每個產品必須有專用標簽。根據標簽的這個特性，防錯系統可以利用標簽進行更有效防錯。所以針對貼標簽這個工藝過程進行細化設計。

以上針對工藝過程對工裝、程序、標簽、照相系統進行了防錯設計。為了防錯系統的穩定性，避免設備被未授權員工開啟并操作，考慮設計一個指紋識別開關，只給授權員工錄入指紋，這樣未授權人員即便想操作都不能開機。針對以上所有防錯設計考慮，設計整機系統的方案如下圖6。

5 防錯系統的驗證

根據設備設計方案，結合設備制作過程中的實際問題，設備完成狀態如圖7所示。

工作時，工裝設備準備就緒后，員工只需把產品裝入工裝中，雙手啟動測試按鈕，設備即自行進行測試和判斷，根據設備判斷結果把對應標簽粘貼到指定位置即可取下零件。如果中間環節有問題，零件將不能取出。該工序的詳細防錯步驟見以下（表3）：

通過該防錯設備的應用，有效降低了該工序及整個產品的風險。同時降低了操作工的勞動強度。順利通過了驗收并被現場操作工認可。

6 總結

經過一段時間的應用，該設備的防錯系統運行正常，并有效的探測和控制到了各種失效風險。得到了公司高層管理的好評。福特北美專家審核過程中給予了高度肯定，評價為全球燃油管路系統防錯最優化設計，并希望全球推廣。

參考文獻：

[1] Failure Mode and Effect Analysis， Fourth Edition， Copyright is Chrysler LLC， Ford Motors Company and General Motors Corporation.