汽車尺寸控制與開(kāi)發(fā)探討

盧又平

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

汽車尺寸控制與開(kāi)發(fā)探討

盧又平

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

提出了汽車尺寸控制與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)建設(shè)的思路和主要內(nèi)容，通過(guò)對(duì)各個(gè)步驟的分步闡述和分析，為尺寸開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的建立提供了指導(dǎo)和依據(jù)。

尺寸控制；尺寸開(kāi)發(fā)；汽車

隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，顧客對(duì)于產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量要求越來(lái)越高，尺寸控制與開(kāi)發(fā)在整車開(kāi)發(fā)過(guò)程中扮演越來(lái)越重要的角色，甚至一定程度上左右了顧客的選擇。為了適應(yīng)這一需求，提升整車品質(zhì)，需要建立一套貫穿造型階段到批產(chǎn)階段的尺寸開(kāi)發(fā)和控制活動(dòng)的尺寸控制規(guī)范。

從整車尺寸目標(biāo)（DTS）出發(fā)，綜合考慮整車造型、零件結(jié)構(gòu)、工裝方案、工藝方案等影響尺寸的關(guān)鍵因素，提出各階段零部件尺寸目標(biāo)及控制策略，制定尺寸控制計(jì)劃和各階段交付物，并進(jìn)行尺寸鏈分析，從理論上確保尺寸目標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性，并在實(shí)際的造車過(guò)程中進(jìn)行綜合評(píng)估驗(yàn)證，采取必要措施，并平衡優(yōu)化開(kāi)發(fā)成本周期等因素，使整車滿足尺寸要求的過(guò)程，滿足客戶需求，并不斷超越顧客期望，贏得市場(chǎng)的充分肯定。

1尺寸控制與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)建設(shè)探討

尺寸控制與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)建設(shè)，具體可以從以下幾個(gè)主要方面開(kāi)展工作：

（1）尺寸開(kāi)發(fā)控制相關(guān)工作子計(jì)劃

在項(xiàng)目立項(xiàng)初期，尺寸工程即開(kāi)始根據(jù)項(xiàng)目主計(jì)劃，制定詳細(xì)尺寸開(kāi)發(fā)控制相關(guān)工作子計(jì)劃，即尺寸管理計(jì)劃（DMP)，建立整個(gè)尺寸開(kāi)發(fā)與控制的主線和主要交付物，滿足項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、成本等要求。

各項(xiàng)尺寸工作的組織和開(kāi)展以此為主線（見(jiàn)圖1），逐項(xiàng)跟蹤和推進(jìn)，以確保最終尺寸目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，有效地改變以往無(wú)規(guī)劃及無(wú)法有效控制的情況，尺寸開(kāi)發(fā)控制得到系統(tǒng)的規(guī)劃和實(shí)施、監(jiān)控。

圖1 尺寸管理計(jì)劃

（2）整車尺寸匹配標(biāo)準(zhǔn)（DTS）

為進(jìn)行整車新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和現(xiàn)有產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn)，確保整車產(chǎn)品尺寸工程的新設(shè)計(jì)和工程更改意圖能在技術(shù)部門及公司各部門之間交流傳遞、充分討論和評(píng)審，以確保整車產(chǎn)品尺寸工程的新設(shè)計(jì)或工程更改方案切實(shí)可行，并得以順利實(shí)施，在項(xiàng)目前期研究階段，即開(kāi)始研究、收集各競(jìng)品車型數(shù)據(jù)，依據(jù)公司現(xiàn)已投產(chǎn)車型的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)采集、分析，形成對(duì)比分析報(bào)告，如圖2所示。

圖2 尺寸匹配標(biāo)準(zhǔn)

以此為基礎(chǔ)，建立本車型BIS整車級(jí)別的尺寸技術(shù)要求，即DTS間隙段差標(biāo)準(zhǔn)，在典型截面和整車技術(shù)要求中體現(xiàn)和實(shí)施，并隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的推進(jìn)逐步完善和優(yōu)化，形成最終的出廠尺寸標(biāo)準(zhǔn)。

（3）工藝、基準(zhǔn)設(shè)計(jì)和一致（CDLS）

為解決以往各制造環(huán)節(jié)基準(zhǔn)混亂，數(shù)據(jù)失真及分析判斷困難等問(wèn)題，確保新產(chǎn)品定位策略的準(zhǔn)確性和一致性，需要建立CDLS共同基準(zhǔn)策略體系（見(jiàn)圖3）。

圖3 基準(zhǔn)策略

通過(guò)集成設(shè)計(jì)與制造的所有關(guān)鍵控制因素，根據(jù)制造順序、零件分級(jí)、接頭設(shè)計(jì)，并綜合考慮焊鉗、工裝、輸送系統(tǒng)的選擇，建立從BIW到分總成，再由分總成到單件，一直分解到最底層零件，逐級(jí)制定各零件制造、加工、檢測(cè)過(guò)程的主定位基準(zhǔn)，并結(jié)合以往制造現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題、經(jīng)驗(yàn)反復(fù)研究、修正，形成統(tǒng)一基準(zhǔn)文件，指導(dǎo)各零部件設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)，如圖4所示。

圖4 零部件基準(zhǔn)圖

（4）偏差分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（VA)

在機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中，普遍存在尺寸鏈問(wèn)題，由于零件尺寸不能制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，或多或少總會(huì)有誤差產(chǎn)生，因此在裝配的同時(shí)，也會(huì)有誤差的積累，積累后形成的總誤差將會(huì)影響零部件的工作性能和質(zhì)量。

為了改進(jìn)和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件尺寸公差設(shè)計(jì)，采用一維和三維建模模擬的方法來(lái)分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝能力是否能滿足DTS技術(shù)要求，并對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、公差進(jìn)行優(yōu)化，使得在設(shè)計(jì)初期就可以直觀有效地掌握零部件未來(lái)裝配制造過(guò)程中容易產(chǎn)生的問(wèn)題和缺陷，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在設(shè)計(jì)初期即加以改進(jìn)和優(yōu)化，最大限度的避免問(wèn)題的發(fā)生，把制造潛在問(wèn)題的解決提前到設(shè)計(jì)階段，提高了設(shè)計(jì)的合理性，減少后期不必要的修模、更改產(chǎn)品、工裝等成本支出，如圖5所示。

圖5 偏差分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

（5）產(chǎn)品尺寸圖紙（GD&T＋control drawing）&測(cè)點(diǎn)圖（MP)

GD&T尺寸公差圖是零部件、整車匹配要素和基準(zhǔn)、尺寸公差要求的重要載體，測(cè)點(diǎn)圖是具體控制要素和細(xì)節(jié)的體現(xiàn)。

為確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造意圖和要求準(zhǔn)確體現(xiàn)，以及產(chǎn)品圖紙要求中尺寸要素得到準(zhǔn)確傳遞和檢測(cè)實(shí)施，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前期，即建立從BIW到分總成，再由分總成到單件，一直分解到最底層主要零部件的GD&T和測(cè)點(diǎn)開(kāi)發(fā)策略和清單，并由主機(jī)廠主持自行開(kāi)發(fā)、審核、會(huì)簽、發(fā)布，發(fā)放給各級(jí)零件、夾具、檢具、模具開(kāi)發(fā)使用，相比其它主機(jī)廠絕大部分圖紙和測(cè)點(diǎn)由供應(yīng)商自行開(kāi)發(fā)的狀況，從源頭上保證圖紙、測(cè)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)質(zhì)量和一致性，并從主機(jī)廠的角度體現(xiàn)整車各個(gè)環(huán)節(jié)的控制要求和質(zhì)量要求，為供應(yīng)商零部件、工裝的開(kāi)發(fā)提供規(guī)范的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，確保整車尺寸目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，零部件和整車質(zhì)量得到了很大提升，作為核心開(kāi)發(fā)要素，該開(kāi)發(fā)模式一直得到延續(xù)并將繼續(xù)發(fā)展，如圖6、7所示。

圖6 鈑金件GD&T尺寸公差圖

圖7 鈑金件測(cè)點(diǎn)圖（MP）

（6）測(cè)量系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施（MS）

為滿足整車尺寸檢測(cè)控制要求，規(guī)劃和統(tǒng)一從整車到各過(guò)程級(jí)總成、分總成、單件的測(cè)量方式和手段，結(jié)合統(tǒng)一基準(zhǔn)策略、尺寸公差圖、測(cè)點(diǎn)、BOP、具體的工藝、工裝等信息，以實(shí)現(xiàn)DTS為目標(biāo)，對(duì)測(cè)量手段（檢具、CMM、TAC等)、測(cè)量工位（對(duì)哪些零件、總成進(jìn)行測(cè)量）、測(cè)量頻次、測(cè)量人員等繼續(xù)了綜合總體策劃，并根據(jù)規(guī)劃，在項(xiàng)目前期就完成了相關(guān)設(shè)備、人員的預(yù)算，在項(xiàng)目相應(yīng)節(jié)點(diǎn)實(shí)施對(duì)應(yīng)測(cè)量計(jì)劃，保證了整車尺寸目標(biāo)得到具體測(cè)量系統(tǒng)支持，以設(shè)計(jì)名義值為驅(qū)動(dòng)，結(jié)合實(shí)際制造數(shù)據(jù)，為后期數(shù)據(jù)分析、問(wèn)題解決、穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)等等提供了極大的便利，如圖8所示。

圖8 測(cè)量系統(tǒng)規(guī)劃圖

根據(jù)這一規(guī)劃，引進(jìn)多種檢測(cè)控制工具和手段，對(duì)整車、零部件等進(jìn)行全方位的質(zhì)量監(jiān)控，包括檢具、TAC、白光、CMM、內(nèi)外間隙段差常規(guī)測(cè)量工具等等，并由主機(jī)廠主持控制開(kāi)發(fā)關(guān)鍵件檢具，保證了檢具的質(zhì)量和開(kāi)發(fā)周期，滿足低成本高價(jià)值短周期開(kāi)發(fā)模式需求。圖9所示。

圖9 測(cè)量系統(tǒng)實(shí)物圖

2結(jié)束語(yǔ)

基于制造經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)質(zhì)量技術(shù)，系統(tǒng)地建立并不斷完善尺寸控制與開(kāi)發(fā)體系，為零部件而后整車的開(kāi)發(fā)制定尺寸控制規(guī)范，使得從設(shè)計(jì)、加工、制造、量產(chǎn)控制具備了統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)和控制依據(jù)，從而保證整車尺寸目標(biāo)的達(dá)成，提高產(chǎn)品顏值水平和感知質(zhì)量，贏得消費(fèi)者青睞。

[1]林忠欽.汽車車身制造質(zhì)量控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

Vehicle DimensionalControland Development

LU You-ping
（SAICGMWuling Automobile Limited by Share Ltd.，Liuzhou Guangxi545007，China）

Present themethod of vehicle dimensional control and development system，and explain the steps to give guide for setting up the dimensional development system.

dimensional control；dimensional development；vehicle

U466

A

1672-545X（2016）12-0104-03

2016-09-16

盧又平（1979-），男，湖北荊門人，學(xué)士，工程師，研究方向：尺寸工程。