某車型前照燈高度調節問題分析及改善

周斌　劉珩

【摘? 要】前照燈是汽車上重要的功能件和外觀件，為了駕駛的便捷和安全，汽車前照燈必須為駕駛員提供各種適應路況的光區，正是因為如此汽車前照燈也有著較為復雜的內部運動結構。本文聚焦某乘用車在剛剛量產時發現的左右前照燈調節動作不一致問題進行分析，首先對所有可能造成此問題的因素進行分析和驗證，確認要因后再提出針對性的改善方案，在驗證改善方案時，又發現壓合深度需要進一步優化，最后確定最優的壓合深度后前照燈高度調節問題得到了解決。此問題的解決不僅有效地降低了工廠產線的品質成本，還提升了品質改善小組的個人能力，為類似問題提供了有效的改善流程，為后續產品設計積累了經驗。

【關鍵詞】前照燈高度調節；電機卡滯；品質改善

中圖分類號：U463.65? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1003-8639（ 2023 ）09-0081-03

Analysis and Improvement of Headlamp Height Adjustment Problem for a Certain Vehicle Model

ZHOU Bin，LIU Heng

（Wuhan Institute of Shipbuilding Technology College of Shipping and Ocean Engineering，Wuhan 430050，China）

【Abstract】Headlights is an important parts，in order to drive safety，it must provide a variety of light area，it means headlights also have a complex internal motion structure. This paper focuses on the analysis of the inconsistency of headlamp adjustment movements found in the beginning of mass production.After confirming the cause，targeted improvement plans were proposed，and the pressing depth was further optimized. Finally，the problem of headlight height adjustment was solved after determining the optimal pressing depth. Effectively reducing the quality cost of the factory's production line，providing an effective improvement process for similar problems，and accumulating experience for subsequent product design.

【Key words】headlamp height adjustment；adjustment motor stuck；quality improvement

作者簡介

周斌（1986—），男，工程師，碩士，研究方向為新能源汽車；劉珩（1990—），女，講師，碩士。

1? 引言

汽車前照燈不僅起著照明的作用，隨著近年來日間行車燈和前照燈的逐漸集成，其對行車安全的重要性也得到了極大地提升。同時前照燈在汽車整體造型和品牌塑造上也起著至關重要的作用，一款好的前照燈能讓整車“顏值”提升不少。因此一款好的車輛前照燈，不只是汽車上一個重要的功能件，也是提升汽車整體商品競爭力的工藝品。由于汽車行業整體技術水平的發展，汽車前照燈的功能也不斷的豐富，其中前照燈的高度調節功能是最重要和最基本的，這是為了在汽車行駛過程中獲取最佳的燈光照射范圍。要實現這個功能，前照燈就必須具有相應的運動機構、電機和控制系統（圖1）。這些部件的存在使得前照燈系統變得更具復雜性，從品質管控的角度來看，發生不良的概率也更高。

2? 前照燈高度調節問題描述

某車型在投產后持續接到產線反饋前照燈高度調節不良問題（表1）。該問題表現出的情況為：撥動前照燈調節按鈕，左右前照燈調節的動作不一致，導致最終燈光的光型不符合要求。針對此問題，最高峰時不良率達到0.5%，意味著當天ppm為5000，遠超過全年100ppm的目標值。并且返修一臺車輛的時間約為30min，造成了額外的品質成本。因為返修車燈還要拆除前保險杠，還會進一步衍生前保險杠的品質風險，因此消除此問題迫在眉睫。

通過對不良件的拆解，有兩種情況會造成左右前照燈調節動作不一致：①滑塊球頭從透鏡組固定座內脫出；②調節電機球頭從滑塊座內脫出。兩者都會導致調節電機動作無法帶動透鏡組分總成上下轉動，致使前照燈調節功能失效，如圖2所示。

針對上述不良，品質改善小組采取了FTA分析法，提取7個可能會導致滑塊球頭和電機球頭脫出的因素，詳見表2。

為了在這7個因素中進一步找到前照燈高度調節問題的要因，品質改善小組有針對性地制定了測試計劃并進行測試。

針對透鏡組調節過程阻力大因素，測量裝配時的運行阻力，經多次測試后發現運行阻力均在標準范圍4N以內，故此因素為非要因。

為了確認球頭與固定座卡接力小因素，經測量調節電機球頭拉脫力均遠大于標準規格60N，這是因為調節電機球頭為非橢圓形狀且球頭帶限位臺階。但是測量球頭與透鏡組固定座時，發現拉脫力在60N左右浮動，不滿足標準規格，故球頭與透鏡組固定座拉脫力不足是要因。

針對透鏡組調節至極限位置受力脫出，將多個樣本的透鏡組以固定銷為中心轉動，實物確認各個方位調整至極限情況下仍有余量未發生球頭脫出情況，故此條為非要因。

為了驗證球頭與固定座尺寸配合精度，測量球頭座球頭直徑與透鏡組固定座尺寸和配合均滿足尺寸要求，故此條為非要因。

針對調節電機初始位置不正確因素，經供應商協助，在監控供應商產線時多次發現調節電機裝配前未復位，導致部分電機球頭伸出距離過短，無法壓到球頭座內（圖3），故此因素是要因。

在前照燈組裝過程中，需要壓合螺桿將滑塊球頭壓入透鏡組中，如圖4所示。在供應商配合下，發現透鏡組壓合螺桿現有行程61.2mm是設定不足的，透鏡組球頭座不能有效壓入滑塊球頭內，故此因素是要因。

最后，針對壓合過程中燈殼變形因素，調查供應商產線，發現調節電機與支撐頂桿存在3.5mm間隙，透鏡組在壓合過程中燈殼缺少支撐受力而變形導致球頭未能壓入，故此因素為要因。

綜上所述，此車型前照燈高度調節不良問題的要因是球頭與固定座卡接力小、電機初始位置不正確、透鏡組壓合深度不足和壓合過程中燈殼變形這4點。

3? 前照燈高度調節問題的改善方案

為了改善前照燈高度調節問題，根據上文的要因分析，品質改善小組聯合供應商制定了相應的對策。

1）對策1：為了改善球頭與固定座卡接力小的問題，滑塊球頭形狀優化，配合處由橢圓形改為平面，增加限位，限位臺階球頭寬度0.8mm，如圖5所示。優化后，經測量球頭拉脫力在130N左右，對比優化前約60N的拉脫力，增加了近100%，完全符合標準規格。

2）對策2：電機球頭壓合前增加一道電機球頭檢測工序，以確保壓合前球頭伸出的長度一致，確保壓合時的一致性；同時供應商在壓合工裝上再增加電機復位傳感器，如圖6所示，如有未復位電機出現設備報警且零件無法取出，經過多次惡意測試，驗證此防錯設備的可靠性為100%。

3）對策3：調整壓合深度，根據多次測試及驗證將原有的壓合螺桿的行程由61.2mm改為63.6mm，確保球頭壓合到位，如圖7所示。

4）對策4：調節電機頂桿上調消除間隙增加支撐，消除壓合過程中燈殼的變形，如圖8所示。

上述對策實施后，經過改善件試裝確認，連續2周無前照燈調節不良發生，說明上述的改善措施是有效的。但在12月1日和12月3日又各有1例前照燈調節不良現象偶發，拆解不良件確認為此次前照燈調節不良的發生并非球頭脫落導致不良，而是調節電機卡死導致（圖9）。

4? 電機卡滯問題的改善方案

針對前照燈調節電機卡滯問題，品質改善小組再次進行了FTA分析，并對各個因素再次進行了逐一排查。通過對人、機、料、法、環等方面的因素再次進行全面分析，初步推測電機卡滯問題是上文所述對策3中壓合螺桿設置的行程略長，從而在壓合球頭時，前照燈調節電機的調節齒輪脫出，最終導致了調節電機卡滯故障出現，如表3所示。

為了進一步驗證結論的正確性，在供應商的配合下，將壓合螺桿高度調整至下限61mm與上限64mm分別進行各10套樣件測試，結果發現在壓合螺桿行程為61mm時存在3例球頭未壓進情況，在壓合螺桿行程為64mm時存在6例調節電機齒輪脫出或壓壞，調節電機卡滯，如表4所示。與初步的推測一致，故確定此因素為電機卡滯的要因。

由于調節電機卡滯故障，是對策3改善后壓合螺桿行程變長引起的，那么為了消除此問題就需要找到最佳的壓合行程，既不能行程過短，保證球頭壓合到位，又不能行程過長，保證調節電機壓合過程中不損壞。因此需要對產品進行小批量驗證，通過安排供應商的生產計劃，以50件為一組，在62mm和63mm中，每間隔0.1mm設置一組采樣，經過小批量試制，發現在壓合螺桿行程為62.1mm時球頭脫出和電機卡滯問題的不良率均為0，最終將壓合螺桿行程設置為62.1mm。從生產線反饋的信息來看此對策實施后，前照燈調節功能故障再無反饋。

經過1個月的實際生產驗證后，已確認對策是有效的，為了進一步防止該問題再發生，要求將供應商的作業指導書、檢查基準書、工藝流程圖、設備維護點檢臺賬等相關的生產文件都做了相應的修改，將此故障更新到產品的P-FEMA中，相關作業人員也完成培訓，通過上述措施進一步鞏固改善效果，對改善進行標準化管理。

5? 結束語

通過本次品質改善活動，最直觀的收益是減少了工廠的品質成本，按改善前平均不良率0.5%，前照燈單價1000元，返工耗時0.5h，工時費150元/h來計算，此改善每月可為工廠節省品質成本3.03萬元人民幣。

同時，此次品質改善活動也鍛煉了品質改善小組，使他們的個人能力都得到了提升，此次改善也為后續相關品質問題的解決提供了寶貴的方式方法。為同類品質問題積累了經驗和數據，避免再次出現相同問題。

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（編輯? 楊凱麟）