論如何利用大數據控制車身尺寸精度

袁兵 徐玉冬

1. 上汽通用東岳汽車有限公司 山東 煙臺 264006；2. 泛亞汽車技術中心有限公司 上海 201201

前言

車身制造是整車四大工藝中重要的一環，它是車輛的骨骼、內部和外部裝飾和底盤零件的載體,直接影響車輛的性能，車身尺寸精度反映了制造商的生產水平和產品質量水平，也是汽車工業的核心競爭力。

1 車身尺寸精度控制的重要性

車身是整車的主要載體，幾乎所有零部件都附著在車身上，車身尺寸的精準控制最能體現汽車制造企業的整體實力，體現汽車的整體質量。如果車身的尺寸精度控制不到位，各個零件就會出現不規則的偏差，嚴重的會形成強烈的共振，對司機和乘客的生命都有很大的威脅。此外，車身尺寸的精度對汽車的外觀和各零部件的性能有著巨大的影響。如果車身尺寸出現問題，會大大降低汽車用戶的駕駛體驗，對汽車銷售產生一定的負面影響。從這個角度來看，要想提高轎車的整體質量，就需要做好轎車車身的尺寸精度。

2 當前尺寸控制存在的主要問題

①更多立足于三坐標、檢具等傳統尺寸測量監控數據，很多生產質量信息、零件、工裝歷史狀態信息缺失。②大量信息處于分散或者不記錄狀態。③依靠于經驗豐富的工程師，耗費大量時間和精力，做許多重復的調查和分析驗證工作。④數據收集手段單一、收集樣本少，缺少來料檢測數據、缺少在線100% 檢測系統等手段。⑤資料查閱不便，數據、信息的收集與使用脫節。⑥各類信息缺乏統一管理，并且很難根據統計分析識別生產過程中各種因素之間的關系。

3 大數據構建

（1）產品數據庫及工藝數據庫。產品數據允許適度開放對解決現場質量問題的分析具有很好的幫助作用，與傳統產品數據相比，我們使用光JT格式文件具有良好的兼容性和開放性，它的最大特點是產品數模數據的輕量化，JT格式文件只相當于百分之一的傳統3D文件，電腦配置要求不高，分析和處理速度快[1]。通過產品數據管理系統，根據零件編號調用產品數據，進行數字模擬查詢、測量、比對、標記、斷面及間隙檢查，進行虛擬裝配、尺寸鏈分析等一系列處理。電子工藝系統的開發取代了以前的紙質版工藝，利用電子工藝系統查看各個車輛項目的工藝標準和工藝文件，包括工位零件的詳細信息、操作內容、焊接信息、定位基準等。電子工藝系統使工藝文件的存儲和變更更加有序，查詢和檢索更加方便，提高了工作效率。

（2）工裝數據庫。工裝狀態是影響尺寸穩定性的重要因素之一，建立工裝數據的信息化管理，有助于我們分析和解決相關尺寸波動。工裝數據統一歸納一個數據管理系統中，它包含有我們工裝設計圖、工裝測量數據、工裝調整記錄、TPM 記錄、備件臺賬以及工裝貼合狀態記錄。如工裝 TPM 發現定位基準松動磨損，會直接反映為數據波動變大，同樣我們數據上的突變，也可以查看相應工位的 TPM記錄是否發生過變化，如更換定位銷帶來的尺寸變化。備件臺賬是工裝管理的重要工具，通過備件更換記錄，識別易損件并及時備庫，同時根據消耗頻次分析我們工裝設計合理性，進一步優化我們工裝設計結構和材料標準，確保工裝長期穩定有效。工裝零件貼合狀態記錄描述的是基準與零件、壓頭與零件、零件與零件之間的間隙，能體現出工裝或零件的變化，一般而言間隙過大尺寸波動越大，對工裝鋼板間隙定期測量和進行記錄，有助于我們分析和找到尺寸波動的具體工位具體位置。

（3）零件信息與問題管理系統。據統計，一半以上的身體尺寸偏差案例都是由部位尺寸變化引起的，必須對眾多供應商零件進行數據測量和跟蹤管理，實現零部件測量數據與車輛尺寸監控大數據的共享，實現車輛尺寸全過程的監控、跟蹤與改進[2]。供應商對高度關注的零件尺寸進行日常測量和監測，并及時反饋監測數據。我們將改進工作延伸到供應商，協助供應商解決工藝波動，提高上下游各工藝鏈的穩定性，從而減少車輛尺寸6sig 波動。通過供應商的部分數據的收集和積累, 建立起零件尺寸與整車尺寸關聯性，進行整車數據及供應商鈑金零件波動的相關性分析，制定零件預警標準甚至偏差控制標準，輸入供應商執行。對日常監控及現場走訪識別的零件問題，要形成系統清單并滾動更新。在定期的供應商會議上，進行跟蹤評審，推動問題措施的落實，通過系統管理，共同驅動我們實物質量提升。

（4）尺寸數據系統。尺寸數據系統是測量數據采集、加工以及存儲系統，也是數據查詢、分析及數據共享平臺、跨部門跨廠區尺寸信息交流的重要工具，從車型前期開發到停產全生命周期內的所有測量數據應上傳并長期保存在尺寸信息系統中。它上傳的數據包括重點供應商零件數據、沖壓件數據、在線測量數據、CMM 測量數據、Audit 測量數據以及整車匹配等制造全過程數據。我們可以利用這個數據大平臺實現廣泛應用，通過上下游完整尺寸數據建立起整車裝配表現與車身測量狀態、車身測量數據與零部件測量數據的對應關系，把下游質量控制前移到上游把控。通過數據實時上傳服務器并智能分析，進行自動報警，開發通過郵件、手機端推送功能，發送報警信息給相關人員評估，從而快速發現缺陷、遏制缺陷[3]。我們可以預設標準報告模板，獲得定制的尺寸報告，后續無須重新設置就可以從報告服務器獲取所需的信息。也可以利用數據分析軟件進行尺寸數據的處理計算和統計過程分析，維護我們車身尺寸的穩定。

4 結束語

車身作為汽車零部件的載體，其尺寸精度直接影響到汽車的質量水平，嚴重的情況下甚至會造成安全隱患。生產廠家需要改善我們的尺寸數據系統建設、和解各類數據和信息的管理及使用問題， 使尺寸數據更完整、信息傳遞更便捷、數據監控更及時、分析應用更快速，是維護和改進車身尺寸的重要手段，有助于提升我們的工藝制造能力和質量競爭水平。