车身制造的2mm工程法

作者:杨铁夫(长丰汽车) 杨志红 海争平( 文章来源:长丰汽车制造股份有限公司 湖南交通职业技术学院 发布时间:2010-07-08
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汽车车身产品2mm工程以系统的观点对汽车车身产品采用综合误差指数(Continuous Improvement Indicator),即六倍均方差“6σ”来控制车身制造质量,从而实现用最经济的制造成本提高汽车车身产品的整体质量。汽车企业2mm工程要求,企业必须系统地考虑从产品开发设计到产品制造过程中的管理模式。

影响车身制造的因素

汽车车身的制造是一个非常复杂的过程,通常由300~500多个具有复杂空间曲面的薄板冲压零件,在有近100个装配工位的生产线上大批量、快节奏地焊装而成,同时若干零件经焊装成为分总成,分总成又变成下一层装配中的零件。中间环节众多,制造偏差难以控制。考虑到汽车车身的设计和生产,具体影响汽车车身的质量因素如图1所示。


图1  影响车身质量的因素

车身2mm工程具体控制过程

“2mm”工程法指的是所有白车身的关键测点的波动(6σ)值均小于2mm。该技术对白车身尺寸质量的评定以关键测点的6σ表示,包括单个测点的6σ和整车的6σ,车身测点的数据主要由三坐标测量机采集。

6σ,是对一定数量的样本数据波动状况进行阶段评价的指标。样本一般为20~30台。对于小样本离线检测,通常要求通过数据分离提取出数据的波动项,并且该数据具有平稳的统计特性(近似正态分布)才可以进行6σ的计算。从统计意义上讲,代表该点的实际尺寸有99.73%的可能落在名义值的±3σ以内,因此可以认为表明了该点数据的变动范围。整车6σ将全部测点的6σ从大到小进行排序,取95百分位的点的6σ值作为该白车身的6σ值(见图2)。


图2  白车身6σ值

整车6σ给出了一定时间内白车身尺寸波动水平的度量,并明确了尺寸波动控制的对象,经过一轮改进后,会得到较低的6σ;然后确定出新的波动控制点,再进行控制,如此不断改进,车身的整体尺寸质量就会达到很高的水平。因此,“2mm”充分体现了波动,即质量的损失和不断改善的思想。

一台白车身上所有测点中及格点数与测点总数的比值即为通过率。以各点测量数据与设计数模上该点的标准值和公差带进行比较,如果差值落在公差范围内,则该测点及格,否则为不及格。车身尺寸质量问题解决的具体流程如图3所示。


图3  车身尺寸质量问题解决流程

在分析过程中,根据每日的数据检测报告出具检测点超差的分析报告,技术员对两种典型的超差原因,即均值漂移与波动过大进行区分,对于波动大造成超差的情况,纳入2mm工程进行控制,出具2mm工程报告,并对此进行分析跟踪;对于均值的漂移,进行相应的故障查询,由工装工程师对工装进行调整,调整后再进行数据跟踪及效果评估。根据总装匹配的原则,其中极少数长期稳定的均值漂移对后续装配没有影响,可进行名义值的经验修正;对于既有波动又有均值漂移的现象,采取先控制波动,再根据均值控制原则进行处理的方法。

结语

在解决具体问题的过程中,建立在统计学理论基础上,科学的数据分析方法与生产现场的工艺知识经验两者缺一不可。2mm工程法在具体运用中首先将6σ值较高的测点选出(通常是处于最高5%之内的测点),观察这些不同区域的测点波动之间是否存在一定的数据关联性,相关性强的测点的波动往往是由同一个原因引起的。通过循环解决位于6σ值较高的测点的故障,能够满足车身匹配性的要求。 

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