用魚骨圖分析法解決發(fā)動機氣門間隙測量合格率低問題研究

劉喜斌 吳文超 李翔

摘要：本文以某公司發(fā)動機氣門間隙測量合格率低下問題為基礎(chǔ)，采用魚骨圖分析法建立影響因素模型，圍繞人員、機械、材料、方法與環(huán)境五個層面針對可能導致氣門間隙合格率低的因素進行分析及等級排序，并探討了具體改進措施與整改后的實際應(yīng)用效果，以期為產(chǎn)品質(zhì)量問題成因分析與改進優(yōu)化提供參考價值。

關(guān)鍵詞：氣門間隙;合格率;魚骨圖

引言：氣門間隙對于發(fā)動機進排氣效果、發(fā)動機功率與零部件質(zhì)量構(gòu)成直接影響，其合格率低下將造成返修浪費問題。魚骨圖是一種尋求問題本質(zhì)原因的分析方法，聚焦人、機、料、法、環(huán)等層別進行因素識別，將其運用于設(shè)備質(zhì)量問題分析領(lǐng)域，能夠在查明根本原因的基礎(chǔ)上編制針對性解決方案，提升設(shè)備合格率。

1 問題分析與方法建立

1.1問題描述

以某公司生產(chǎn)的發(fā)動機產(chǎn)品為例，在19d內(nèi)針對發(fā)動機氣門間隙進行檢測，測得合格率最高值為88.5%、最低值為80.3%，平均值基本保持在85%以下，同比公司正常生產(chǎn)的合格率指標95%存在較大的差距，產(chǎn)品返修率較高，將增加停線時間，并且對于后續(xù)生產(chǎn)進度、生產(chǎn)計劃安排造成負面影響。因此需針對影響氣門間隙合格率的因素進行綜合分析，結(jié)合問題尋求針對性解決措施，保障氣門間隙合格率達到95%及以上。

1.2魚骨圖分析法

魚骨圖是一種發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)原因的分析方法[1]。將該方法應(yīng)用于影響氣門間隙合格率因素的分析中，主要圍繞以下五個層面入手：其一是人的方面，諸如挺柱拿錯料、員工培訓不足、操作不符工藝流程、操作違背技術(shù)規(guī)程等均有可能影響到設(shè)備合格率;其二是機的方面，其影響因素可能包含設(shè)備傳感器受損、保養(yǎng)工作不完備、卡鉗開口小、發(fā)動機號無法寫入tag標簽、設(shè)備補償K值未調(diào)定等;其三是料的方面，其影響因素可能包含零部件鑄造缺陷、加工缺陷、挺柱送錯料等;其四是法的方面，其影響因素可能包含氣門間隙調(diào)整順序錯誤、檢測方法使用不當、設(shè)備校零手法錯誤、缸蓋凸輪軸孔處存在雜質(zhì)等;其五是環(huán)的方面，其影響因素可能為未達到設(shè)備允許溫度25°C。

2 研究結(jié)果與改進對策

2.1氣門間隙測量合格率低的原因分析

2.1.1人員層面

在人員層面針對四項影響因素的重要性進行分析，通過針對該企業(yè)員工培訓、生產(chǎn)操作流程進行跟蹤發(fā)現(xiàn)，在未采取任何干預措施且員工無崗位調(diào)動的情況下，氣門間隙合格率指標未發(fā)生線性或周期性變化，合格率最高值為93.5%、最低值為80.0%，由此說明四項影響因素未對氣門間隙一次送檢合格率產(chǎn)生影響，可將人的因素予以排除。

2.1.2機械層面

在設(shè)備層面針對五項影響因素的重要性進行分析，通過針對選配設(shè)備的傳感器進行標定可以發(fā)現(xiàn)，部分傳感器出現(xiàn)零點偏離的問題，偏離尺度為0.2mm，由此對于最終測量結(jié)果構(gòu)成一定干擾，因此可將傳感器受損確定為重要影響因素;通過針對選配設(shè)備的傳感器和管路進行現(xiàn)場排查可以發(fā)現(xiàn)，有部分設(shè)備多次出現(xiàn)傳感器基準偏移的問題，其定位基準已生銹、磨損，待現(xiàn)場清洗、更換后完成TOP1、TOP2標定，確定將保養(yǎng)工作不完備作為影響設(shè)備穩(wěn)定性的重要影響因素;通過針對缸蓋、卡鉗開口進行測量可知，凸輪軸的安裝精度較差，導致凸輪軸頸、座間的配合間隙超差，且卡鉗開口較小，導致卡鉗與檢測儀器干涉，影響到測量結(jié)果的精確度，可將其確定為重要影響因素;其余兩項因素則為未影響因素。

2.1.3材料層面

在材料層面針對三項影響因素的重要性進行分析，通過針對缸蓋進行質(zhì)量檢查可以發(fā)現(xiàn)，有鑄造件存在多肉、夾渣、凸起等質(zhì)量缺陷，且加工質(zhì)量不一，導致氣門間隙測量卡鉗無法放下，但該因素應(yīng)由鑄造工廠承擔責任，因此可將其確定為一般影響因素并予以排除。

2.1.4方法層面

在方法層面針對四項影響因素的重要性進行分析，通過現(xiàn)場檢查可發(fā)現(xiàn)缸蓋凸輪軸孔處存在一定的雜質(zhì)，采用擦拭工藝進行清潔處理后，氣門間隙的合格率未出現(xiàn)提升趨勢，因此可將上述因素確定為未影響因素，排除方法因素。

2.1.5環(huán)境層面

在環(huán)境層面進行影響因素重要性的評價，通過開展現(xiàn)場實驗發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)溫度對于氣門間隙合格率指標無明顯影響，因此可將其歸類至未影響因素中，將環(huán)境因素排除。

通過采用魚骨圖分析法進行影響氣門間隙測量合格率因素的分析與重要性等級排序，可將導致氣門間隙合格率低的因素劃分為以下三種，分別為設(shè)備傳感器受損、保養(yǎng)工作不完備以及卡鉗開口小，并結(jié)合問題成因編制相應(yīng)的改進措施。

2.2相關(guān)改進措施設(shè)計

2.2.1傳感器受損問題

為解決傳感器校零時零點偏移的問題，應(yīng)與設(shè)備傳感器生產(chǎn)廠家進行及時溝通，由廠家安排技術(shù)人員針對傳感器、管路開展現(xiàn)場排查，完成TOP1、TOP2標定，增加設(shè)備標定頻次、提高設(shè)備校準的頻率，并引入自校準等技術(shù)手段，做好傳感器的定期更換，保障傳感器精度達標。

2.2.2保養(yǎng)工作不完備問題

為解決保養(yǎng)工作不完備的問題，應(yīng)建立常態(tài)化設(shè)備巡視與運維制度，安排技術(shù)人員定期針對設(shè)備進行清洗、保養(yǎng)與維修處理，并結(jié)合測量數(shù)據(jù)結(jié)果進行設(shè)備補償K值的調(diào)整，保障設(shè)備參數(shù)設(shè)置的合理性，維護其正常運轉(zhuǎn)。同時，需重點控制好設(shè)備的清潔度，將凸輪軸測量站清潔頻次設(shè)為1h/次、缸蓋測量站清潔頻次設(shè)為2h/次、除塵站清潔頻次設(shè)為每班次/次，避免因雜質(zhì)對測量結(jié)果造成干擾，防范因保養(yǎng)不當引發(fā)氣門間隙測量不合格的問題[2]。

2.2.3卡鉗開口小問題

為解決卡鉗開口小的問題，應(yīng)及時將問題發(fā)動機進行隔離、完成鑄造分析。同時，需完成卡鉗補償值的檢查工作，選取至少5臺發(fā)動機記錄其測量數(shù)據(jù)，配合塞尺復檢的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)補充，將卡鉗測量值與實際數(shù)值進行比較，結(jié)合數(shù)值偏差以5μm的幅度進行卡鉗補償值的調(diào)整，提升批量合格率。此外，還可以針對卡鉗進行改造，通過調(diào)節(jié)墊片厚度的方式使卡鉗卡爪間隙擴大，避免造成干涉問題。

2.3實際整改效果評價

通過將上述改進措施投入到實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，觀察氣門間隙測量合格率指標可以發(fā)現(xiàn)，氣門間隙故障發(fā)生頻次顯著降低、平均測量合格率保持在97%左右，有效達成預期目標。針對生產(chǎn)效益進行評估，在氣門間隙合格率超過95%后，每月節(jié)約工時108h左右，單位時間工作量提高至45臺/h，使得產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)奏明顯加快、效率顯著提升，且因返修次數(shù)減少使得搬運、擰緊作業(yè)次數(shù)與零部件使用量同步減少，節(jié)省返修更換產(chǎn)生的零部件費用6539元/月，進一步釋放勞動力、降低質(zhì)量風險與廢品率，有效節(jié)約該公司的生產(chǎn)成本、提高氣門間隙合格率，實現(xiàn)降本增效的目標。

結(jié)論：氣門間隙是發(fā)動機裝配環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)，其測量合格率指標將直接影響到企業(yè)停線時間與生產(chǎn)作業(yè)效率。通過利用魚骨圖進行質(zhì)量問題分析，能夠直觀全面、快速有效地查明設(shè)備生產(chǎn)過程中有可能引發(fā)質(zhì)量問題的影響因素，并采取針對性整改與優(yōu)化措施，以此加快質(zhì)量攻關(guān)進展、提升產(chǎn)品品質(zhì)與質(zhì)量。

參考文獻：

[1]陳倩.淺析氣門間隙和配氣相位對發(fā)動機工作的影響[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018，（27）：138.

[2]溫建榮，張成，王瑞平.氣門座圈環(huán)帶寬度對發(fā)動機使用壽命的影響[J].內(nèi)燃機，2019，（02）：33-36+40.