基于大數據的白車身尺寸控制應用

黃祥　宗曉亮　何挺　孔苗德　姚勇銘　王運生

摘 要：為了快速準確的找出導致白車身尺寸精度超差的影響因素，并進行優化。該文提出利用大數據的思路通過一些數據采集系統及工具，收集零部件、分總成、白車身數據及工藝過程信息，為白車身尺寸超差的整改提供科學的指導建議，保證白車身尺寸目標的快速達成。

關鍵詞：大數據 白車身 尺寸控制

Application of BIW Dimension Control Based on Big Data

Huang Xiang，Zong Xiaoliang，He Ting， Kong Miaode，Yao Yongming，Wang Yunsheng

Abstract：In order to quickly and accurately find out the influencing factors leading to the out of tolerance of body in white dimensional accuracy， and optimize it. This paper puts forward the idea of using big data to collect the data and process information of parts， subassemblies and BIW through some data acquisition systems and tools， so as to provide scientific guidance and suggestions for the rectification of BIW size out of tolerance and ensure the rapid achievement of BIW size goal.

Key words：big data， BIW， size control

1 引言

隨著汽車消費市場競爭的愈加激烈，各大汽車主機廠都通過開發新功能，增加新配置，設計獨特造型等各種手段來提升產品的核心競爭力吸引消費者，白車身作為整車內外飾零部件和汽車各種功能配置裝配的基礎，白車身尺寸精度的好壞直接影響整車產品的核心競爭力從而影響產品銷量。白車身尺寸精度不僅受產品結構設計影響，還跟零部件尺寸精度、制造工藝水平等密切相關。從零部件-焊接總成-白車身生產過程中，尺寸鏈環多、涉及工序長，當白車身尺寸精度超差時，如何快速準確找到超差的影響因素一直是白車身車身尺寸精度控制的難點。為解決傳統依靠工程師個人經驗來解決車身尺寸超差效率低、真因分析不全面，零部件單件到白車身過程質量數據存儲零散且無繼承性，工序過程問題記錄缺失，信息共享不充分等問題。本文結合目前實際工作中白車身尺寸精度控制所用到的大數據等信息化技術，對大數據技術在白車身尺寸精度控制中的初步應用作一個簡單介紹。

2 大數據應用介紹

大數據技術在白車身尺寸控制的應用主要體現在零部件尺寸管理，焊接工序過程問題管理、整車尺寸管理三大部分，如圖1所示。而整車尺寸管理又分白車身及分總成尺寸管理和總裝成車尺寸管理，本文重點闡述白車身及分總成尺寸管理。

2.1 零部件尺寸可視化管理

白車身尺寸精度是整車尺寸目標達成的根本，而白車身又是通過幾百上千個鈑金零部件再夾具上一序一序焊接而成，所以說鈑金零部件單件的尺寸精度是白車身尺寸精度達成的基礎。零部件單件尺寸質量狀態對白車身尺寸精度的達成至關重要，因此必須對影響白車身尺寸精度的關重零部件尺寸管控前移，在供應商端進行零部件尺寸精度數據監測和跟蹤管理。

為解決測量結果數據標準化與零部件供應商數據安全共享，通過建立統一的供應商端測量模板、測量抽樣頻次和測量過程管控，在零部件供應商調用測量程序對零部件進行測量時就對測量結果進行加密，測量結束后自動將測量結果上傳至主機廠零部件入廠管理系統，保證零部件質量數據的真實性和有效性。同時通過系統對測量數據進行服務器上傳歸檔，有效的解決了傳統質量數據存儲混亂、缺失、無法溯源、缺乏統一管理等問題，為后續的零部件尺寸分析、不同供應商同類產品之間的質量對標等應用提供數據保證。

2.2 焊接工序過程問題管理

零部件從單件到白車身的焊接過程中，由于涉及的工序多，每一序焊接過程中，夾具精度情況，零部件與夾具的貼合情況、夾具上零件與零件的匹配情況都對最終白車身的尺寸精度有著或大或小的影響。

通過建立一個工序過程管理系統如圖2所示，將零件數模、夾具數模、夾具標定報告、零件在夾具上的貼合狀態、夾具上零件與零件的匹配狀態進行確認，夾具調整情況進行記錄，并對問題在3D數模進行位置標記、對缺陷現象進行實物拍照、缺陷類型進行描述。同時該系統將尺寸匹配標準化流程內嵌其中保證不同經驗層級的工程師都能按照標準化的匹配流程，固化的檢查清單進行每一序焊接匹配。每一序焊接匹配前零件在夾具上的精度數據和焊接成分總成后的精度數據也會記錄在系統中，以幫助工程師量化總結每一序焊接對精度的影響。此外該系統還可以對問題按項目，按缺陷類型進行分類歸納統計，并同公司問題管理系統互通，實現問題的一鍵上傳，一鍵共享，保證問題涉及的責任工程師能及時了解自己負責零部件的問題情況，從而確保白車身焊接尺寸匹配問題高效的進行閉環管理。

2.3 整車尺寸管理

整車尺寸管理系統（如圖3所示）是一套集車身尺寸數據處理、存儲、查詢、超差預警、偏差3D可視化展示系統。該系統可以將白車身測量數據實時在線的在白車身3D數模進行直觀展示，并將白車身所有測點的精度情況用紅黃綠進行標識，紅色表示實測結果超出設定的公差范圍，系統會將超差點的測點編號，所處區域和超差情況等信息自動推送給責任工程師，提醒工程師查明原因并制定整改方案;黃色表示實測結果在公差范圍的75%-100%之間，有超差風險，需要持續關注;綠色表示實測結果在公差范圍的75%之內，無需重點關注。該系統還可以對白車身所有測點歷史精度數據在3D數模以趨勢圖的形式進行呈現，并進行均值、極值、6西格瑪等數理統計分析，有助于工程師掌握了解具體測點的歷史精度情況。整車尺寸管理系統的應用有效的解決了傳統白車身測量數據EXCEL或者PDF等傳統的二維展示抽象、測點位置不易識別，單個測點歷史精度數據波動情況不直觀，超差預警不及時的問題。

當某一個白車身級別測量點尺寸精度超差時，系統會將超差點的測點編號，所處區域和超差情況等信息自動推送給工程師，工程師通過整車尺寸管理系統查詢該超差測點在不同總成層級到零部件層級下的尺寸精度測量數據，識別哪個工序產生的偏差驟變，并通過焊接工序過程管理系統來查詢該工序下夾具精度情況，零部件與夾具的貼合情況、夾具上零件與零件的匹配情況，從而指導工程師進行白車身尺寸問題分析排查，確保白車身尺寸目標的快速達成，提升整車質量品質和競爭力。該系統不僅可以用于白車身尺寸精度保證，也可拓展至總裝成車尺寸質量保證，當總裝成車出現尺寸匹配問題時，通過系統收集的白車身尺寸精度數據，總裝零部件尺寸精度數據，工程師可以快速準確的識別問題產生的原因，并進行快速整改，從而高效的進行總裝成車尺寸問題的整改。

3 結語

通過利用大數據技術在零部件尺寸管理，焊接工序過程管理，整車尺寸數據管理中的應用，實現了零部件單件—分總成—白車身以及焊接工序過程的尺寸監控大數據共享。達到尺寸過程控制透明化，問題超差預警推送、大數據溯源、3D動態報表等場景，提升尺寸分析的準確度和分析效率，有效解決了依靠工程師個人經驗來解決車身尺寸超差效率低、真因分析不全面的問題，同時為后續實現白車身尺寸AI自動分析提供支持。

參考文獻：

[1]易平.利用大數據控制車身尺寸精度[J].時代汽車，2020（08）：95-96.

[2]易濤.影響車身精度的因素探析[J].中國高新技術企業，2015（08）：75-76.