基于質量控制的汽車無鑰匙進入功能失效分析

□ 龍 泉 □ 梁少龍 □ 陳 超 □ 謝小根

1.博世汽車部件(長沙)有限公司 長沙 410199 2.浙江極氪智能科技有限公司 浙江寧波 315832

1 研究背景

如今,汽車已經成為人們交通出行中必不可少的工具。在現代社會物質水平逐漸提升的情況下,人們對汽車的舒適感、便捷性、安全性提出了越來越高的要求。為滿足使用者的要求,汽車的電子化、多媒體化、智能化水平不斷提高,汽車無鑰匙進入功能應運而生。汽車無鑰匙進入功能采用世界上最先進的無線射頻識別技術和最先進的車輛身份編碼識別系統,應用小型化、小功率射頻天線開發方案,融合遙控功能,沿用傳統的整車電路保護,實現雙重射頻、雙重防盜保護,為車主最大限度提供便利,保證安全[1]。

企業質量管理水平是企業核心競爭力的體現。通過對產品或服務全過程的管理來保證質量,降低成本,提高效率,最終在日益激烈的市場競爭中有效向市場提供優質的產品和服務。

企業全員參與全過程的質量管理,就是質量控制活動。質量控制活動源于制造業,隨著經濟的發展,質量含義不斷延伸,質量控制活動不再局限于產品質量,而是延伸到企業經營的各個方面,涵蓋管理、服務、現場、技術攻關與創新等多方面[2]。

筆者基于質量控制五問分析法對汽車無鑰匙進入功能失效故障進行分析。

2 故障情況

2019年7月以來,某車型的售后服務部門陸續收到故障反饋,故障為汽車無鑰匙進入功能失效。具體故障現象如下:車主帶著遙控鑰匙下車,并將車輛上鎖后,無法采用汽車無鑰匙進入功能打開車門,但可以通過按遙控鑰匙上的開鎖鍵解鎖車輛。

該車型售后市場維修量及汽車無鑰匙進入功能失效占比統計數據如圖1所示。經調查,左右車門均存在故障,左右車門故障率分別為62%和34%,且故障與使用時長和行駛里程無關。故障為間歇性故障,難以根據故障數據發現相關線索。

3 汽車無鑰匙進入功能失效主要因素

針對故障,成立質量控制小組,通過現狀調查、確定目標、分析原因,找出汽車無鑰匙進入功能失效的主要因素[3]。

3.1 現狀調查

(1) 故障車輛基本故障現象。對故障車輛進行現場試車,呈現的故障現象如下:試車人員帶著遙控鑰匙離車鎖車后,采用汽車無鑰匙進入功能再次打開車門時,發現車門無法正常打開,始終處于鎖止狀態。按遙控鑰匙上的解鎖按鍵,可以正常解鎖打開車門。反復試驗多次,故障現象始終不變。

▲圖1 售后市場維修量及汽車無鑰匙進入功能失效占比

(2) 故障車輛檢測。對故障車輛進行現場隨機抽檢,抽檢車輛左右前門和左后門,均可以使用汽車無鑰匙進入功能打開車門,而右后門則無法采用汽車無鑰匙進入功能打開車門。對此,檢測右后門鎖電路的控制信號。在對信號檢測時發現,右后門上鎖信號始終有效,而解鎖開關信號無效,即使沒有任何操作,鎖門信號也被觸發。

采用Fleiss kappa統計量分析方法[4]來評估一致性,根據計算結果,可知kappa為1,大于0.9,由此可以認為檢驗員故障模式識別是可信的,數據可信度高。Fleiss kappa統計量分析如圖2所示。

▲圖2 Fleiss kappa統計量分析

(3) 汽車無鑰匙進入功能工作原理。具備汽車無鑰匙進入功能的車輛,車內安裝五六根低頻天線。當車主攜帶遙控鑰匙且發生相關事件后,低頻天線便被驅動,搜索覆蓋范圍內是否有遙控鑰匙存在,并發出低頻觸發命令。相關事件包括觸發門把手上按鈕、觸發門把手內側電容傳感器等。遙控鑰匙接收到低頻觸發命令后,通過射頻反饋認證信息至車輛電子控制單元。電子控制單元對認證信息進行校對核驗,核對正確后執行相應的解鎖操作[5-6]。

3.2 原因分析

結合汽車無鑰匙進入功能工作原理和所存在的故障現象進行初步原因分析。通過遙控鑰匙上的解鎖按鈕可以正常解鎖車輛,表明遙控鑰匙、車輛防盜認證系統及中控門鎖本身并不存在故障。采用汽車無鑰匙進入功能無法打開車輛,表明車輛沒有解鎖,利用排除法可知故障范圍在車門把手上的觸發機構,即微動開關部分。

根據確定的故障模式,利用魚骨圖從人、機、料、法、環、測量等方面分析故障產生的可能原因,所有的可能原因都要考慮,并對可能原因逐一進行驗證。驗證時,采用試驗、數據對比、作業觀察等方式確定可能原因是否為要因[7]。針對汽車無鑰匙進入功能失效,車門把手鎖門信號自動觸發的情況,分析得到20條可能原因。魚骨圖分析如圖3所示。

進行柱塞桿狀態及焊接質量檢查,對30個失效微動開關的柱塞桿進行質量檢查,所有柱塞桿都處于正常工作狀態,彈片完好,柱塞桿也沒有被拔出或存在破損。另一方面,柱塞桿焊接質量沒有異常。

對微動開關電阻進行檢測與分析,微動開關在未觸發狀態下是開路,電阻應為無窮大。但是在檢測中發現,部分微動開關存在短路情況,需要進一步拆解微動開關,找到短路的原因。微動開關電阻檢測如圖4所示。

▲圖4 微動開關電阻檢測

隨機抽取兩個失效件樣件進行檢測,在顯微鏡下發現微動開關的銜鐵觸點上存在雜質,同時彈簧存在銹蝕情況,如圖5所示。不同樣件的雜質顏色及外觀不同,對雜質進行分析,確認雜質成分不同。

▲圖5 失效件樣件檢測

對比新的未裝入車門把手的微動開關,無銹蝕現象,電阻正常。由此推測微動開關的密封性被破壞,導致外界水分和雜質進入,使其電阻發生變化。測試失效件樣件的密封性,顯示微動開關上下部分的連接處有漏氣現象。

為了進一步驗證微動開關密封性被破壞對電阻的影響,將一些新微動開關和已經裝入門把手的微動開關分別放入水中浸泡,取出后測量電阻。試驗表明,新微動開關放入水中前后電阻均為無窮大,而裝入門把手的微動開關,放入水中前電阻為無窮大,放入水中后有12個電阻產生變化,編號1～12,電阻見表1。

表1 微動開關放入水中后電阻

由此可以推測,微動開關在安裝到門把手的過程中密封性被破壞。

根據質量控制五問分析法,結合相關工藝流程追溯汽車無鑰匙進入功能失效的根本原因,確認根本原因為操作者在安裝微動開關過程中使用不正確的硬質工具,破壞了微動開關的密封性。汽車無鑰匙進入功能失效根本原因確認見表2。

表2 汽車無鑰匙進入功能失效根本原因確認

4 對策

短期措施為對微動開關所有表面涂密封膠。采用短期措施,對八個失效件進行測試,確認措施有效。

長期措施為修改微動開關安裝槽,增加導向小筋,使安裝更方便,密封性不會被破壞。微動開關安裝槽修改前后對比如圖6所示。

▲圖6 微動開關安裝槽修改前后對比

采取短期措施,一個月后汽車無鑰匙進入功能失效故障率由0.6%降低至0.46%,兩個月后降低至0.02%。之后采取長期措施,汽車無鑰匙進入功能失效故障率降為0,措施有效。

5 結束語

筆者針對某車型在投放市場后陸續收到汽車無鑰匙進入功能失效反饋,運用魚骨圖列出可能原因,對各個可能原因進行確認,并運用質量控制五問分析法,確認直接原因為操作者采用硬質工具安裝微動開關時破壞了微動開關的密封性,使微動開關短路。對此提出短期措施和長期措施,消除了汽車無鑰匙進入功能失效這一故障。