關于量產車型白車身溢膠問題的分析

李海利，黃宏，馬雅慧，邵科君

（杭州吉利汽車有限公司，浙江 杭州 310020）

1 引言

某車型在進入量產狀態后，涂裝車間反饋焊裝白車100%存在溢膠問題，影響車身外觀品質和打膠密封作業。白車身溢膠部位指示如圖1所示。根據相關企標《焊裝結構膠與點焊密封膠涂膠工藝要求》中要求，A類翻邊：常見翻邊 允 許3mm溢 膠 量；C類翻邊：容易清洗到的區域，不允許溢膠。

圖1 白車身溢膠部位指示

按照此標準對車號為#0068的白車身各涂膠區域進行評審，問題數43項，PPM值286700。焊裝溢膠問題統計如圖2所示。由于目前溢膠問題較多，會造成以下不良影響：污染涂裝電泳槽液；膠渣附著影響外觀品質；膠品本身過量成本浪費。故本文將按照3824分析法則對溢膠問題進行充分分析，并制定出有效措施，以解決該車型溢膠問題。

圖2 焊裝溢膠問題統計圖表

2 現狀調查

根據企標《焊裝結構膠與點焊密封膠涂膠工藝要求》，聯合焊裝廠、涂裝廠對車身號為#001384的白車身每個溢膠狀態進行確認，識別存在溢膠問題涂膠部位43段，如圖3所示。

圖3 #001384的白車身溢膠狀態確認

溢膠評價方法如圖4所示。

圖4 溢膠評價方法

3 原因推測

質量分析小組成員結合歷史庫問題以及溢膠現狀對問題利用魚骨圖分析法展開分析，從人機料法環各個角度展開，共得出以下可能導致溢膠問題的原因：①員工培訓不到位，未按照工藝要求涂膠；②機器人涂膠軌跡收尾差；③機器人涂膠軌跡偏差；④膠品粘度低易流掛；⑤零件匹配有缺口，缺口處涂膠后溢膠；⑥零件的搭接邊小；⑦涂膠長度設置過長；⑧涂膠直徑設置不合理，涂膠直徑設置偏大；⑨涂膠邊距設置偏移，涂膠邊距不滿足工藝要求。

下面將逐一對以上原因展開確認，確定導致溢膠問題產生的真正要因，如圖5所示。

圖5 要因確認計劃表

3.1 未按工藝要求涂膠

人員作業不規范，涂膠未按工藝要求作業，如圖6所示，工藝要求為涂膠直徑φ4±1mm，膠條距鈑金邊緣為5mm，實際因為員工涂膠手法原因造成涂膠不合格。

圖6 工藝要求

1）檢查人工涂膠工位：15個。

2）涂膠不合格數：0個。

3）排查驗證發現：員工均滿足上崗要求，同時對焊裝手工線15個工位涂膠狀態進行驗證，手工工位均有涂膠仿形工裝，經確認，能保證滿足工藝要求。

結論：未按工藝涂膠是導致溢膠的非要因。

3.2 機器人涂膠軌跡收尾差

機器人涂膠軌跡設定不合理，涂膠未按工藝要求作業，涂膠作業收尾時，膠嘴直接向后上方移動，導致涂膠拉絲，鈑金搭接后出現溢膠問題。機器人涂膠收尾工藝要求如圖7所示。

圖7 機器人涂膠收尾工藝要求

1）機器人涂膠工位：16個。

2）涂膠不合格數：0個。

3）軌跡驗證：對焊裝涂膠機器人軌跡進行確認，軌跡設置符合企標《焊裝結構膠與點焊密封膠涂膠工藝要求》。

4）結論：機器人涂膠軌跡收尾差是導致溢膠的非要因。

收尾位置狀態如圖8所示。

圖8 收尾位置狀態

3.3 機器人涂膠軌跡偏差

工藝要求涂膠位置度偏差為±1mm，涂膠機器人運行過程中能否滿足位置度要求。ABB工業機器人滿足定位精度0.15mm，軌跡精度1mm。

驗證：對機器人標定記錄進行檢查，發現機器人軌跡精度為1mm，滿足工藝要求±1mm需求。

結論：機器人涂膠軌跡偏差是導致溢膠的非要因。

3.4 膠品粘度低易流掛

MB220工位流水槽位置的結構膠打膠作業，焊裝MB390工位人員對其進行溢膠擦拭作業，然后生產休息2天后，發現該位置結構膠有溢出，并且向下移動，如圖9所示。

圖9 MB220工位流水槽溢膠圖示

抽樣驗證：臨時使用特制高粘度結構膠粘度45和結構膠粘度30的進行差異性對比試驗，驗證結果高粘度的結構膠對流掛性問題顯著，可以有效抑制流水槽位置結構膠的流淌性。

結論：膠品粘度低易流掛是導致溢膠的要因。

3.5 零件匹配有缺口

兩鈑金對接與第3個板材搭接（圖10），鈑金間涂膠連續導致膠品在對接接口處溢膠。

圖10 板材搭接缺口

典型工位：TG080，如圖11所示。

圖11 TG080工位

抽樣驗證：對焊裝自動線TG080工位折邊膠進行驗證，涂膠直徑按照φ2mm，在缺口處斷膠處理，距內板邊緣為5mm，該工位缺口無溢膠現象。

結論：零件匹配有缺口是導致溢膠的要因。

3.6 零件搭接邊小

企標Q-JLM0040—2019《焊裝結構膠與點焊密封膠涂膠工藝要求》中對涂膠寬度要求W≥10mm，對標焊裝SE工程師，涂膠最小搭接邊尺寸需≥12mm，而該車型涂膠部位最窄為門框區域，設計尺寸13mm，滿足最小搭接邊要求。

排查驗證：對SX12車型涂膠部位最窄為門框區域設計尺寸進行測量確認，滿足最小搭接邊要求。

結論：零件搭接邊小為焊裝白車身溢膠的非要因。

3.7 涂膠長度設置過長

兩鈑金搭接間涂膠，由于涂膠長度設置等于鈑金配合搭接長度，兩鈑金件合裝后，造成多余的粘接膠溢出，導致溢膠問題發生。鈑金搭接處涂膠如圖12所示，鈑金搭接處涂膠后溢膠如圖13所示。

圖12 鈑金搭接處涂膠

圖13 鈑金搭接處涂膠后溢膠

典型工位：FUA10、UB080。

抽樣驗證：對焊裝手工FUA10工位2段結構膠進行驗證，搭接頭處減少7mm涂膠，涂膠長度由原來的32mm改為25mm驗證，該工位膠條均未發生溢膠問題。

結論：涂膠長度設置過長是導致溢膠的要因。

3.8 涂膠直徑設置偏大

兩鈑金搭接間涂膠后點焊，如圖14所示。受焊槍的擠壓膠品鋪展，由于涂膠直徑大，鋪展的寬度大于鈑金搭接寬度時就會產生溢膠現象。

圖14 鈑金搭接處涂膠

典型工位：BSR015L、BSR015L、MB130。

抽樣驗證：對焊裝自動線BSR015L/R工位2段點焊密封膠進行驗證，涂膠直徑按照φ4mm，距鈑金邊緣距離為7mm，溢膠量＜3mm（溢膠合格）。

結論：涂膠直徑設置偏大是導致溢膠的要因。

鈑金搭接處涂膠實物如圖15所示。

圖15 鈑金搭接處涂膠實物

3.9 涂膠邊距設置偏移

兩鈑金搭接間涂膠，膠條由于設定時偏向于外觀側，點焊時受到擠壓，膠條鋪展寬度超過此側鈑金的承接面導致溢膠嚴重。

典型工位：UB080、MB040、MB170。

抽樣驗證：對焊裝自動線MB040工位結構膠進行驗證，膠條距鈑金上邊緣為15mm，直徑φ4mm，該位置溢膠合格。

結論：涂膠邊距設置偏移是導致溢膠的要因。

鈑金邊距處涂膠如圖16所示。此工位按照直徑4mm涂膠，膠條距離上鈑金邊緣邊距為8mm（鈑金搭接寬度21.198mm膠條偏向于上側），受焊點擠壓后，產生溢膠現象。

圖16 鈑金邊距處涂膠

4 對策制定及實施

1）對策1：針對要因膠品粘度低易流掛，在不更改結構膠牌號前提下，提升膠粘度至上限45。

制作600kg的結構膠，對其進行小批量驗證，小批量試裝后，質量小組共同確認使用高粘度結構膠確實有效，持續觀察1個月無溢膠問題發生。

2）對策2：針對零件匹配有缺口，缺口處涂膠后溢膠，涂膠長度設置過長，涂膠直徑設置偏大，以及涂膠邊距設置偏移等要因，進行工藝變更優化涂膠工藝，如圖17所示。針對不同溢膠部位組內開展評審會議，形成初步措施，并編制變更方案。聯同焊裝廠工藝人員做工藝調試申請，對問題工位進行調試。焊裝廠內對溢膠部位進行調整后，驗證至滿足溢膠標準狀態。考慮膠徑、位置等變化可能影響整車漏水問題，各工位調試20臺記錄VIN號，郵件形式通知質量部配合進行強化淋雨試驗，試驗反饋調整方案可行。焊裝溢膠狀態滿足要求，無漏水問題發生。

圖17 優化工藝涂膠方案后

針對問題實施對策兩類，按照計劃時間點完成實施，經1~3月驗證溢膠符合工藝要求，改進實施有效。

5 效果驗證

根據企標《焊裝結構膠與點焊密封膠涂膠工藝要求》中要求，①A類翻邊，常見翻邊允許3mm溢膠量；②C類翻邊，容易清洗到的區域，不允許溢膠。按照此標準對車號為#002693的白車身各涂膠區域進行評審，問題為0PPM，如圖18所示。有效解決白車身涂膠溢膠問題。

圖18 線體溢膠率統計

6 防止再發

目標達成之后，小組成員對本次的改善進行歸零五轉化。更新涂膠手冊，固化過程流程圖及作業指導書中技術參數，更新檢驗標準以及產品控制計劃。本次焊裝共優化43段問題，減小了員工擦膠量，經計算焊裝單車可減少結構膠29.13g，點焊密封膠單車減小60.38g，折邊膠單車減0.35g。焊裝單車共節約膠的成本為2.867元；焊裝單車共節約擦膠工時成本2.32元；焊裝單車共節約為5.187元。

7 結語

通過對白車身溢膠問題的分析，質量小組按照3824分析法則步驟，期間經過現狀調查、原因分析、對策制定、改進實施、效果驗證、防止再發等步驟，真正找到了溢膠問題的根本原因，并通過修改結構膠粘度和優化涂膠工藝文件的措施，解決該車型白車身溢膠問題的同時，也極大提升了小組團隊精神、攻關水平、改進意識。