汽車制造質量控制中逆向工程的應用

袁紅民 詹云生

摘 要：本文重點針對汽車制造質量控制工作中，逆向工程的具體應用展開了全面分析和研究，基于逆向工程和虛擬裝配技術基礎之上，對汽車制造過程中的質量檢驗以及質量控制方法進行了全面探索，有效提高汽車產品的制造質量，同時推動我國汽車產業不斷朝著更高目標上發展。

關鍵詞：汽車制造;逆向工程;質量控制

在汽車的生產和制造工作過程中，逆向工程主要指的是改變以往的源頭，以客戶的具體需求作為出發點，收集更多關于客戶方面的信息。通過大量實踐研究客戶的真實需求，以客戶的特殊要求或者對產品的特點要求，設計出針對性的營銷工作方案和工作流程，制定出更加科學的資源配置方法，全面提高汽車產品的制造質量，同時對其中的關鍵質量控制環節加以保障。樣架和CMM數據統計是我國汽車生產領域當中比較常用的汽車制造裝配質量檢測工作方法，樣架可以直接反映出汽車產品各個零部件的空間狀態以及汽車裝配工作效果，但是在實際的運用過程中缺乏一定的精確性。

1 樣架和CMM檢測技術特性

CMM可以實現更加精確的測量汽車零部件的空間位置，同時建立起多個測量空間點位，要求工作人員具有更高的專業技能。通常情況下，樣架都用于汽車零部件的質量現場檢驗工作當中，而CMM測量工作主要是用于離線評估車身的整體制造質量。但是汽車在生產和制造過程中，如果產生質量缺陷問題需要從實物的層面上，有效采集各零部件的表面三維數據信息，并且通過所得到的數據信息，獲取汽車零部件的具體狀態以及汽車裝配工作效果，以此來充分實現對整個汽車產品質量的全面檢測，同時對整個汽車生產質量進行全面控制。當樣架和CMM都無法滿足汽車產品質量控制要求的情況下，可以有效運用逆向工程技術或者汽車裝配工藝分析技術，對汽車制造質量進行全面控制，有效提高汽車產品的生產質量和效果[1]。

2 基于逆向工程技術的汽車制造質量控制

2.1 汽車制造特點

在一些家用轎車制造生產過程中，車身零部件主要通過沖壓、車身制造、噴涂以及總裝等幾個重要環節所組。白車身零件通常包含了300～500個柔性薄板沖壓零部件，通過集體裝配而成，并且以點焊銜接作為裝配方式，平均每一輛車身存在4000～5000個焊接點。

由于車身零部件主要通過厚度范圍在0.6～1.2m薄板，經過沖壓之后所形成，薄板沖壓件具有容易變形以及柔性化等特點，因此在整個汽車的零部件裝配定位以及焊接工作中，由于受到外部環境或者受力作用，造成零部件可能產生變形問題，進而會出現汽車裝配誤差，各種誤差問題在裝配工作當中傳播、耦合以及積累，會直接影響到白車身裝配工作的精確度，進而對整個汽車的制造質量產生一定的影響。

2.2 基于CMM數據的逆向工程技術

現階段，在我國汽車制造領域當中，激光掃描零件的表面數據云圖進行曲面反求的方法，已經充分運用到指導NC加工當中，但是該項技術的應用在整個汽車制造的質量檢查以及質量控制工作中會消耗掉大量的經濟成本。因此，相關研究工作人員有效提出了基于CMM測量數據擬合面檢測工作方法，有效檢查車身整體的裝配工作質量和效果。因為大部分車身的零部件都具有比較復雜的三維空間，曲面特性零部件的曲面CMM測量與曲面反求，是逆向工程技術進行過程中的重要工作環節。自從上世紀60年代以來，CMM技術以0.01 mm的高精度測量，在高柔性汽車生產制造零當中得到了普遍使用，同時該項技術在不同的方向上，可以對整個汽車零部件整體或者局部區域進行高密度的質量檢測，對汽車車身各個零部件的安裝精確度來進行全面判斷和分析。但是為了有效呈現出零件曲面特征，以及考慮到零部件裝配工作之間的關系，通過CMM測量曲線所得到的測量數據量相對較大，因此無法實現將其直接設置成擬合零件曲面。因此，可以直接使用商用的CAD/CAM軟件，對汽車各個零部件的曲面進行重新構建，通過虛擬裝配模擬方法有效了解各個零部件之間的匹配關系，以此來全面提高汽車裝配工作的這兩個效果[2]。

2.3 汽車裝配質量控制新方法

通過CMM測量所獲得數據的平均值，以及在極限范圍內的管理圖像等統計方法，是汽車制造領域當中比較常用的制造工藝管理工作方式。通過該方法可以充分反映出同一個階段范圍內，汽車裝配制造質量波動情況以及實際的變化發展趨勢，但是在尋找汽車制造和裝配誤差廣中，需要消耗掉大量的工作時間，因此通過管理圖來對汽車制造質量進行檢查，在誤差判斷工作效率上相對較差。

當前隨著我國計算機技術的進一步研發和使用，在汽車質量控制工作當中，通過逆向工程的檢測方法，將計算機曲面反球和虛擬技術有效運用在汽車質量檢測工作當中，這也是我國未來汽車制造產業質量檢測工作發展的重要方向。通過該項技術的應用不但可以節省大量的工作時間，同時還可以有效降低定量誤差以及保證汽車結構設計的合理性。在具體的工作過程中，經過嚴格的樣架或者CMM測量檢測合格的汽車零部件來講，在理論模型上可以直接代表裝配工作中的零件模型，同時可以根據二維圖紙通過使量化技術的應用，建立起CAD汽車結構模型，但是在一些汽車零件的制造和生產工作中，由于缺乏必要的質量檢查工作方法，因此造成一些汽車零部件經常出現變形問題。因此，理論涉及的尺寸通常情況下無法有效反映出整個汽車零部件的真實存在狀態。通過建立起描述零件實際狀態的CAD模型可以有效解決裝配質量缺陷問題[3]。

3 結語

將逆向工程技術有效運用在汽車制造質量控制領域當中，真正實現了虛擬裝配零件具有真實制造形態的能力。通過這一方法可以有效保證整個汽車裝配空間具有良好的直觀性，同時對汽車裝配過程中產生的偏差問題進行有效控制，有效結合計算機虛擬裝配技術的應用，進一步控制汽車制造質量檢測工作成本，為我國汽車制造質量檢測工作提供出了全新的工作方向。

參考文獻：

[1]楊天賜.智能自動化技術在汽車工程中的應用[J].科技傳播，2018，10（23）：118-119.

[2]王星，劉志剛，陳偉平.三坐標測量機在模具制造中逆向工程的應用[J].模具制造，2018，18（09）：50-56.

[3]蘇博.逆向工程在汽車制造行業中的應用[J].汽車與駕駛維修（維修版），2018（05）：168.