基于全面質量管理理論的樣車試制質量控制及改善研究

馬若飛

摘 要：文章通過分析樣車試制過程的特點，創新提出了“基礎規范+項目參數”的質量控制方法，解決了試制階段PFMEA、PCP、工藝文件等質量信息不完備的問題。另外，基于全面質量管理理論，對樣車試制全過程的質量影響因素開展了改善方法研究。關鍵詞 樣車試制;全面質量管理;質量控制

中圖分類號：F273 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）04-218-04

Research on Quality Control and Improvement of Trial Production ofPrototype Based on Total Quality Management Theory

Ma Ruofei

（ SAIC General Motors Co. Ltd.， Shanghai 201201 ）

Abstract：?This paper studied the characteristic of pre-production of automobile. To solve the problem of lake of frozen quality information of PFMEA， PCP and standardization work documentation during pre-production process， a new way of quality management by combining basic common rule and program specific parameter was brought up. Besides， Total Quality Management theory was used to improve the quality of pre-production of automobile.

Keywords： Pre-production; Total Quality Management; Quality Control

CLC NO.：?F273 ?Document Code： B ?Article ID：?1671-7988（2020）04-218-04

引言

在樣車試制過程中，包括Mule、IV和NCT階段，由于零部件尚處于樣件開發階段，設計狀態未凍結，車身零件和總裝零件均未達到量產的質量標準和合格率要求，并且零件設計狀態存在不斷變化的情況，所以傳統的樣車試制對樣車的產品質量要求不高，僅將樣車作為驗證產品是否達到設計或性能目標的手段，能夠滿足后續的各項試驗的需求即可，對于樣車本身的質量并沒有足夠具體的標準或要求。但是，隨著市場競爭日期激烈，新車型開發周期越來越短，高質量的樣車對于整車、零部件的設計驗證、工藝驗證和人機工程方面的驗證有很大的幫助，一方面能夠更好的反映出零件實際實物狀態與與設計狀態之間的偏差，另一方面，能夠在試制階段更好的發現一些工藝問題，可制造性問題，以及人機問題。所以，研究如何提高試制階段的樣車質量是非常必要的。

傳統的以統計學為基礎的適用于大批量、規模化生產的質量控制方法，并不使用于以小批量、多批次為特點的樣車試制過程，并且試制階段的產品存在設計狀態變化大、質量標準不確定、工藝順序未凍結的情況。通過多年的樣車試制實踐驗證，本文創新地提出了“基礎方法+項目參數”的質量控制方法有效克服了樣車試制質量控制的難點。

全面質量管理的核心是指全員參與的、全面的、全過程的質量管理。“三全”管理，其實質就是對質量的系統管理。本文基于全面質量管理理念，對影響樣車質量的全過程和所有因素開展了研究，提出了樣車試制質量不斷改進的方法。

1 樣車試制特點分析

樣車試制過程包括鈑金零件的制備（軟模零件或硬模零件），車身焊接，車身油漆，總裝，電器刷新和檢查、質量檢查，最終交付用戶。整個工藝過程與量產時相同，且有條件的車企越來越強調在試制階段盡量采取量產時的工藝、設備，盡量多的模擬量產工藝，以提前發現可制造性、工藝、設備、人機類的問題。樣車試制的特點如下：

1.1 單項目造車數量少，項目輪轉快

對于一款新車型，在項目的不同階段（Mule、IV、NCT）對樣車的需求數量不同，但是數量均不多，從幾輛到幾十輛樣車不等，上百輛樣車的項目較少，所以試制造車周期短，一般僅持續數月。但是無論項目造車數量多于少，對于前期工藝文件、工裝工具、質量標準等準備工作的要求是一樣的，工作量是相同的。如何快速的開發出滿足試制要求的工藝文件、工裝工具對于樣車試制部門是個挑戰。

1.2 多批次，不重復

對于同一個新車型開發項目，會在Mule、IV和NCT階段分批次地制造樣車，以完成對新車型的不同開發階段進行多批次實體造車驗證。對于成熟的車企，一般會有多款新車型或年度改型項目同時開展。因此，試制車間會出現多個項目同時開展的情況，同時在造項目多。

樣車試制均為一次性生產。對于單個項目，不同試制生產階段（Mule、IV和NCT）也存在較大差別，在工藝、工裝等方面會存在較大差異。對于不同項目，則差異更大。

1.3 項目質量文件尚不完備

由于項目尚處于開發階段，質量相關的文件尚處于開發階段，不能達到量產時的規范程度，例如失效模式分析PFMEA、控制計劃PCP、標準化操作指導文件SOS/JES等尚未開發完成。另外，由于試制項目周期短、輪轉快的特點，不允許試制車間按照量產車間的開發方式和標準開發針對試制階段的的PFMEA、PCP、SOS/JES、質量標準等。在項目質量相關文件不完備的情況下，如何快速、準確的準備樣車試制過程所需要的PFMEA、PCP、SOS/JES等質量管理文件需要進行深入研究，以滿足樣車質量的需求。

1.4 質量信息分散

由于單個項目造車數量少，質量數據樣本小，針對單個項目的質量數據，無法采用傳統的質量統計工具進行分析研究。并且項目周期短，針對質量問題的改善措施難以在同一個試制項目中得到實施反饋。所以，以整個試制車間為對象，模糊各個項目間的差異，抽取關鍵質量控制指標進行分析改進，是提升樣車試制質量體系能力的有效途徑。

2 樣車試制質量控制方法的提出

鑒于樣車試制的特點，如何對試制階段的樣車生產質量進行管理和控制是個難題。本文對樣車試制全過程進行了研究，依據全面質量管理理念，創新地提出了“基礎規范+項目參數”的質量管理和控制方法。即對所有項目前期準備的質量相關文件，首先開發一份基礎規范，這份基礎規范通用于所有試制項目，作為基礎性指導文件。而針對某個新的單獨項目，在項目開始前，將該項目特有的技術參數補充進來，將基礎規范和項目特有參數合二為一作為該新項目的項目質量指導文件。一方面單個項目的技術參數不會遺漏，均能夠在新項目試制過程中得到有效實施;另一方面，可以減少技術文件開發的工作量，即不需要對每個新項目都重新開發一份技術文件，基礎的操作規范可以作為基礎技術指導，滿足了項目準備周期短的問題;另外，還有助于制造技術和經驗的不斷積累，可以把每個項目實施過程中的經驗教訓不斷累積到基礎規范中。有效解決了試制項目質量控制文件不完備或開發粗糙的問題。下面以PFMEA、PCP、標準化操作指導書為例進行說明。

2.1?樣車試制PFMEA開發

對于每一個新車型，VME會施放針對該項目的L2級的PFMEA，量產工廠會根據L2級的PFMEA開發一份更詳細的L3級的PFMEA，用于指導后續控制計劃PCP和標準化操作文件SOS/JES的開發。但是在樣車試制階段，量產L3級的PFMEA尚未到達完成節點，沒有完成開發。而L2級別的PFMEA不能直接用于PCP開發，不能滿足樣車試制的要求。利用“基礎規范+項目參數”的質量控制方法，首先，試制車間開發一份L3級的基礎的PFMEA（包括車身車間基礎PFMEA和總裝車間基礎PFMEA等），用于試制車間的所有試制項目，可以參考某個典型項目做為參考進行開發;其次，對于后續的新項目，在項目準備階段首先梳理是否有新的技術工藝，如有，則依據新項目的L2級PFMEA開發出針對這些新技術工藝的L3級PFMEA，并補充到基礎的PFMEA中;最后，在新項目中使用更新后的L3級基礎PFMEA。如圖1所示。

在試制車間采用基礎PFMEA，一方面達到了對新項目中新技術工藝進行PFMEA分析控制的目的，另一方面減少了PFMEA的開發工作。能夠有效指導后續PCP和標準化操作指導書的開發。

2.2?樣車試制PCP開發

類似于基礎PFMEA，試制車間依據基礎PFMEA開發出基礎的PCP，用于指導試制車間標準化操作文件的開發。如果基礎PFMEA有了新的更新，相應更新基礎PCP即可。如圖1所示。

2.3?樣車試制工藝文件開發

在樣車試制階段（Mule、IV、NCT），量產工廠開發的用于量產的SOS/JES尚未完成開發，且用于指導SOS/JES開發的MPD文件（VME施放）雖然包含了項目相關的零件造型信息和質量參數等，但不包含具體的指導操作步驟的操作規范等內容，不能直接用于指導現場技師造車。

利用“基礎規范+項目參數”的質量控制方法，試制車間可以先開發出一份基礎標準化操作指導書，用于指導所有試制項目的標準化操作。另一方面，同時使用VME施放的項目工藝文件MPD，作為該項目的具體質量參數來源。技師操作時，對于一個具體零件，一方面參考基礎標準化操作指導書中的操作步驟和關鍵操作注意事項，另一方面，參考MPD中的具體質量參數數據，結合兩個文件完成操作。既確保了技師有針對每個操作步驟的標準化操作指導，又能夠按照新項目的具體質量參數操作。既確保了操作技師有了標準化操作指導文件，保證了質量，又減少了技術文件開發的工作量，保證了項目進度。

3 樣車試制質量提升方法研究

結合全面質量管理全員參與的、全面的、全過程的質量管理理念，對樣車試制從計劃階段、準備階段、試制階段、項目結束的全過程進行分析，并對影響試制質量的全要素進行研究、改善，提升樣車試制質量。

3.1?試制項目各階段的分析與改進

樣車試制分為計劃階段、準備階段、試制階段和結束階段。其中零件采購和質量檢驗、工藝文件準備。

3.1.1?計劃階段

計劃階段負責制定詳細的可實施的試制準備工作計劃，設置項目節點、交付物和責任人。計劃階段應充分關注涉及質量的交付物的交付節點設置，并和責任人充分溝通確認，樣車質量與產品工程PE、整車制造工程VME、目標量產工廠均有較大相關性。

3.1.2?準備階段

準備階段需要根據試制項目計劃定期開展項目質量評審，包括交付節點和交付物的質量評審，主要涉及樣件采購和交付，樣件質量文件交付，工裝/工具開發制作，質量標準凍結發布，以及質量相關文件的開發準備等。

3.1.3?試制階段

嚴格完成標準化操作，并完成質量跟蹤文件的記錄，以及試制問題的發現、記錄、分析、解決。做好變化點管理。

3.1.4?結束階段

項目結束后，需要做好經驗教訓的總結，對試制過程中發生的質量問題進行分析改進，并及時更新進基礎PFMEA、基礎PCP和基礎標準化操作指導書，用于指導后續項目。

3.2?試制質量影響因素分析與改進

對人、機、料、法、環等可能影響試制質量的各要素進行討論：

3.2.1?人員培訓改善

在人員管理、班組建設方面，樣車試制階段與量產階段沒有本質區別，應盡量參照量產車間對人員管理、班組建設方面的規范進行管理，不斷提升員工技術能力和質量意識，促進員工充分參與到質量提升工作中。

3.2.2?試制工裝/工具開發

樣車無法直接在量產生產線上進行生產，需在簡易的車身、總裝生產線或舉升機上進行制造。但是，為了保證樣車質量，仍需要使用工裝/工具進行制造。試制階段的工裝/工具有兩個來源：第一個來源，提前開發出即將在量產時使用的工裝/工具，在樣車試制階段進行使用。一方面能夠提高樣車的質量，另一方面能夠提前對量產的工裝/工具進行驗證，提前發現工裝/工具開發的問題并及時進行改進。另一個來源是開發僅針對試制階段的工裝/工具，試制階段的工裝/工具應采用與量產工裝/工具相同的定位基準和操作方法，以充分模擬量產時的工藝順序。另外，可以通過開發可用于多個項目的柔性工裝/工具，以減少項目周期短、輪轉快導致的重復開發。如圖2所示，為柔性可移動儀表盤安裝工裝。

3.2.3?試制物料管理

試制零件料架和包裝設計應充分考慮通用性，在項目準備階段，應充分評估現有料架是否滿足新零件的擺放要求，并制定零件擺放標準，以保證零件質量。如圖3：柔性總裝料架：

3.2.4?試制工藝及標準化操作

如前所述，樣車試制車間應嚴格按照“基礎標準化操作指導書+項目工藝信息（MPD）”進行標準化操作，另外，由于樣車試制過程變化點多，有較多的新狀態零件切換和零件、工裝/工具驗證的情況。做好變化點管理，對減少變化點對試制質量的影響有重要作用。

3.2.5?試制環境改善

試制現場的5S管理與量產環境要求應一致，提高工作場所有序化和工作環境有利于提升樣車試制質量。

4 結語

樣車質量的提升有助于更好的開展設計驗證、工藝驗證和產品試驗。本文通過提出基礎規范+項目參數的方法有效解決了樣車試制項目造車數量少、輪轉快、質量信息不全等特點引起的試制質量控制難題，并依據全面質量管理理論對樣車試制全過程、全要素進行了分析并提出了質量改進建議，對樣車質量保證起到了有效的促進作用。另外，隨著信息技術和大數據技術不斷引入到樣車試制環節，對樣車試制質量控制方面將會有很大的促進作用。

參考文獻

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