關(guān)于汽車供應(yīng)鏈車身零部件質(zhì)量管理的研究

李澤誠

【關(guān)鍵詞】汽車車身;供應(yīng)鏈;質(zhì)量管理

【中圖分類號】F274;F426.471【文獻標識碼】A【文章編號】1674-0688（2021）09-0174-03

0 引言

汽車是一種滿足人體工程學、空氣動力學、審美藝術(shù)的，由動力驅(qū)動，具有4個或4個以上車輪的非軌道承載的車輛。車身是汽車上承載人的容器，對此要求車身整體結(jié)構(gòu)具有良好的舒適性和安全性。同時，車身是包容整個汽車的殼體，能夠最直觀地反映汽車外觀造型形象的特點，因此車身設(shè)計時應(yīng)注重外形造型，以滿足人們對外形的審美要求。汽車車身的制造是受零部件的工藝、尺寸、焊接質(zhì)量等多因素影響的過程，不同的零部件問題都會直接影響整車的外觀、裝配和整車性能。對此，本文統(tǒng)計了A公司某年度的汽車車身零部件質(zhì)量問題數(shù)據(jù)，并對前位問題加以分析，探討汽車車身零部件的質(zhì)量管理思路及在設(shè)計、制造、工藝等方面提出具體的控制方法。

1 車身零部件的構(gòu)成和質(zhì)量現(xiàn)狀分析

1.1 車身零部件的構(gòu)成和影響

車身是由多種尺寸精度高、形狀各異、曲面復雜的零部件拼焊組合而成的整體框架結(jié)構(gòu)。整體框架可拆分為前艙、前地板、后地板、行李廂蓋、前后側(cè)門、發(fā)動機罩、側(cè)圍、頂蓋。由于各零部件的沖壓工藝和焊接工藝影響，因此多個制造環(huán)節(jié)工藝質(zhì)量控制的不穩(wěn)定帶來了車身尺寸控制的不穩(wěn)定，繼而出現(xiàn)各種汽車車身質(zhì)量問題，整車表現(xiàn)為異響、外觀問題、功能異常、裝配擋孔。

1.2 車身零部件的質(zhì)量現(xiàn)狀

本文統(tǒng)計A公司某年度的造車質(zhì)量問題數(shù)據(jù)，各部位零部件問題統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1，零部件的問題類型統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

（1）問題前三部位為側(cè)圍內(nèi)框、前車體及側(cè)門。

（2）問題類型中，尺寸問題占首位，其次是鈑金外觀凹凸/變形/劃傷，脫漏焊/焊接異常、零件錯漏/漏工序問題。

（3）從零件面積來看，加油口雖小，但涉及質(zhì)量問題的零件達20個，占比為4%。

1.2.1 車身零部件的尺寸偏差影響

車身零部件的尺寸精度發(fā)生偏差將會直接影響整車的功能和制造質(zhì)量[1]。只有車身零部件的尺寸在標準公差范圍內(nèi)，才能保證整車的零部件能正常裝配到車身上，尺寸超出標準公差，零部件搭接時會直接或間接影響整車的強度和外觀質(zhì)量。通常車身零部件的尺寸不合，引起車身裝配孔擋孔、孔偏，以及鈑金錯位裝配不上、鈑金離空等問題。當制造車間出現(xiàn)此類零部件尺寸問題時，需要在線擴孔返修，嚴重時甚至要停線返修每一臺車，員工抱怨大，還要聯(lián)系供應(yīng)商進行退貨、換貨，重新上線裝配驗證，造成不必要的浪費，影響生產(chǎn)節(jié)拍，加大制造成本壓力。

1.2.2 車身零部件的外觀變形影響

車身零部件的外形是否滿足設(shè)計技術(shù)規(guī)范，決定了車身的外形能否給人們帶來審美享受。汽車焊接時一般不允許有較大的變形量，所以在試生產(chǎn)焊接夾具調(diào)試階段和正常大批量生產(chǎn)時都應(yīng)盡量減少和避免零部件發(fā)生變形。零部件的支架變形最常見，因為支架較軟且支架往往在零部件的最外側(cè)，所以容易發(fā)生磕碰。支架變形往往影響對手件的裝配，支架較軟、變形量不大的情況下，可以通過返修裝車上線，但是變形嚴重無法返修時會導致整車報廢。支架變形導致整車報廢的成本是極大的。

1.2.3 車身零部件的錯漏脫焊影響

車身零部件的錯漏焊問題，直接影響整車強度，脫焊更會導致安全性能無法滿足，嚴重影響駕乘人員生命安全。車身零部件的點焊是一個多變量耦合、高度非線性和多種隨機不確定因素的過程，焊點的熔核處于封閉狀態(tài)，根本無法直接觀測，并且形成過程時間非常短，焊點內(nèi)部特征信息識別困難，只能通過焊后進行完全破壞性試驗或是焊接過程中反映的外部特征信息間接檢測焊點質(zhì)量[2]。焊點通常區(qū)分為關(guān)鍵焊點和普通焊點，關(guān)鍵焊點的要求為100%合格，與整車安全性能緊密聯(lián)系。針對不涉及整車安全、密封性能的一般錯漏脫焊問題，可以使用鉆孔塞焊的方式返修，僅影響生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)生少量的成本。但涉及關(guān)鍵焊點時會影響安全性能，無法返修時整車報廢，損失大。

2 車身零部件在設(shè)計、工藝、制造過程的控制方法

針對問題的原因進行分類統(tǒng)計（見表3），從設(shè)計、工藝、制造過程三個大方向進行思考及分析，提出以下控制方法。

2.1 有效識別汽車車身零部件設(shè)計階段缺陷并優(yōu)化設(shè)計

在進行車身的設(shè)計工作時，不僅要考慮其自身的質(zhì)量狀況，還需考慮其實際生產(chǎn)情況，必須滿足后期大批量生產(chǎn)的要求。因此，在設(shè)計時就要考慮車身零部件整套模具、夾具、檢具的穩(wěn)定性問題。任何一個小的設(shè)計問題未關(guān)閉，在大批量生產(chǎn)后，都會演變成無法穩(wěn)定控制質(zhì)量的重要因素。眾所周知，車身主要起到一個骨架殼體的作用，后期工作中還需添加各種設(shè)計變更，所以對其提出了較高的要求。第一，定位策略要穩(wěn)定，保障各種零件在焊接夾具上能夠定位穩(wěn)定，定位孔之間的距離不能過近，避免零件發(fā)生擺動或者變形。第二，考慮合理的焊接空間，注意焊槍與零件之間避讓，否則零件在焊接過程容易發(fā)生干涉導致變形。第三，注意統(tǒng)一零部件的基準一致性，通過先保證其定位具有一定的精度保障零部件的加工精度，即零部件的全部工序應(yīng)遵循定位基準單一化原則[3]。第四，零部件的焊接夾具設(shè)計需要滿足人體工程學，操作人員需要長期機械式操作，不舒適的焊接姿態(tài)必會導致焊接出來的尺寸不穩(wěn)定。第五，零部件結(jié)構(gòu)都要細分至單件做CAE分析，對前期識別沖壓易變形回彈、易開裂起皺部位的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。

2.2 規(guī)范汽車車身零部件制造工藝

零部件的焊接工藝，既要滿足生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量，又要滿足“人、機、料、法、環(huán)”等各方面的合理性。一般的焊接工藝包括焊接規(guī)范、標準化作業(yè)指導書、零部件名稱和圖號、焊槍、夾具及操作人員等，各個環(huán)節(jié)協(xié)同影響零部件的最終質(zhì)量。

車身零部件大部分都是采用低碳鋼薄板和鍍鋅鋼板，不需要采用特殊的設(shè)備和工藝即可獲得較好的焊接性能和質(zhì)量。為了控制焊接變形，零部件一般采用電阻點焊，最好采用機器人焊接設(shè)備進行焊接，不僅能使焊點均勻，點焊過程穩(wěn)定，還能最大限度地減少零部件焊接變形量。

零部件生產(chǎn)必須制定明確合理的焊接工藝文件，常見的錯漏焊原因是生產(chǎn)過程中排產(chǎn)計劃變動，不同崗位員工臨時柔性生產(chǎn)，沒有嚴格執(zhí)行工藝文件的要求導致錯漏焊?？赏ㄟ^在焊槍上增加焊點計數(shù)功能，按工藝規(guī)定的焊點數(shù)量設(shè)置，計數(shù)不對就鎖槍排查，杜絕漏焊。

2.3 在汽車車身零部件制造過程中提升質(zhì)量穩(wěn)定性

2.3.1 設(shè)備管理對零部件質(zhì)量的影響

車身所有零部件都是由單件定位在焊裝夾具上，由機器人或操作員工用焊槍焊接而成。零部件焊接夾具的定位基準、壓緊塊及其他組件在使用一段時間之后會產(chǎn)生不同程度的磨損，從而造成定位誤差加大。在日常使用過程中，零部件的焊接夾具還會產(chǎn)生定位基準和壓緊塊的松動、脫落、斷裂等問題。

通過定期檢查和維護夾具，定期檢測焊接夾具定位基準，及時更換或調(diào)整損壞或磨損量較大的夾具組件，達到零部件焊接質(zhì)量及尺寸的控制。

2.3.2 過程控制對零部件質(zhì)量的影響

質(zhì)量控制的核心就是過程工序控制，零部件焊接過程需要合理地安排每一個工序，對每一個工序都要嚴格監(jiān)控。在零部件的焊接過程中，要加強過程工藝管理，提高工藝技術(shù)人員的水平，編制規(guī)范合理的工藝文件;操作員工要執(zhí)行標準化操作，嚴格按照規(guī)范的工藝文件操作;同時，規(guī)定工序的質(zhì)量控制點，加強工序間的檢驗，工段自檢保證其工序質(zhì)量，進而得到高質(zhì)量的零部件。

此外，可以建立專項提升行動，從焊接、沖壓、尺寸三大環(huán)節(jié)的過程監(jiān)控改善零部件質(zhì)量問題，提升員工的質(zhì)量意識和管理水平，從而提升整體質(zhì)量。

焊接專項：月度焊接參數(shù)審核、每日焊接狀態(tài)評審、電極頭狀態(tài)審核;制定焊接參數(shù)審核表，每月抽檢并記錄焊接參數(shù)實際輸出值。制定焊點檢查文件，員工每日抽查零件所有焊點數(shù)量、質(zhì)量。制作電極頭尺寸卡板，每日抽查電極頭尺寸狀態(tài)。

沖壓專項：切邊毛刺攻關(guān)、沖壓開裂風險點識別、沖壓防銹質(zhì)量優(yōu)化;首末件檢查制度，可以杜絕切邊毛刺、開裂的流傳。庫房發(fā)貨區(qū)增加頂棚防雨裝置，防止生銹。

尺寸專項：尺寸行動中心建立、焊接工裝穩(wěn)定性監(jiān)控活動、尺寸監(jiān)控系統(tǒng)搭建;通過軟件檢測零件尺寸數(shù)據(jù)，超過預警值則報警，搭建尺寸監(jiān)控系統(tǒng)。制定工裝維護規(guī)則，建立月度回顧機制，監(jiān)控完成率、關(guān)閉率等指標，達到穩(wěn)定控制的效果。

3 結(jié)論

車身作為汽車的基本骨架，影響汽車各方面性能。車身零部件的質(zhì)量問題給汽車制造企業(yè)帶來重大損失，同時不利于汽車供應(yīng)鏈的健康發(fā)展。零部件的尺寸不合、錯漏脫焊及外觀變形問題，不僅使零件報廢頻率增加，更使汽車制造成本成倍地增加。本文針對影響車身零部件質(zhì)量的部分因素展開了研究，并結(jié)合研究的結(jié)果提出了相關(guān)控制方法，希望能夠為日后車身零部件質(zhì)量保障提供幫助，助力汽車行業(yè)發(fā)展，為人們的生活創(chuàng)造更大的價值。

參 考 文 獻

[1]蔣解清.白車身焊接質(zhì)量控制研究[D].長沙：湖南大學，2012.

[2]堯永春，胡偉敏，唐高中，等.汽車白車身電阻點焊質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J].焊接技術(shù)，2016（12）：78-81.

[3]佟靜.RPS理論在車門上的應(yīng)用[D].長春：吉林大學，2003.