汽車零部件涂裝品質(zhì)管控過程的研究

付淑豐，朱紅平，聶小軍，劉潔敏

廣汽本田汽車有限公司，廣東廣州 510700

0 引言

涂裝是提高汽車產(chǎn)品的耐蝕性和延長汽車使用壽命的主要措施之一。當(dāng)前，汽車零部件的涂裝主要有電泳涂裝和噴涂兩種，而在環(huán)保、安全、成本及耐腐蝕性等綜合方面占據(jù)優(yōu)勢的電泳涂裝占比為95%以上。電泳涂裝是將被涂物浸泡在帶電荷涂料粒子的液體中，被涂物與對極之間通過直接電流，被涂物表面就會吸附沉積涂料粒子的涂裝法，分為陽極電泳與陰極電泳兩種，當(dāng)前使用最廣泛的為陰極電泳。電泳涂裝品質(zhì)的好壞，前處理工藝至關(guān)重要。汽車行業(yè)中，當(dāng)前普遍使用且工藝技術(shù)很成熟的前處理為磷化處理，近年來相對環(huán)保的硅烷處理與鋯化處理等前處理方法也被極少數(shù)整車廠或零部件供應(yīng)商使用，但由于耐腐蝕性、成本、效率、技術(shù)成熟度等因素，其應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不及磷化處理廣。磷化處理生成的磷化膜具有多孔性，涂料可以滲入到這些空隙中，形成“拋錨效應(yīng)”，顯著提高涂層的附著力;而且磷化膜使金屬表面由良導(dǎo)體變?yōu)椴涣紝?dǎo)體，從而抑制了金屬表面微電池的形成，有效阻礙了涂層的腐蝕，可以成倍提高涂層的耐腐蝕性;再者，磷化處理設(shè)備簡單、操作容易、成本低、生產(chǎn)效率高。因此，本文針對前處理為磷化處理、陰極電泳的涂裝品質(zhì)管控過程展開了研究。下文所講述的涂裝，均指前處理為磷化處理的陰極電泳涂裝。

由于涂裝供應(yīng)商工藝技術(shù)能力及品質(zhì)保證能力存在差異。雖然涂料及涂裝工藝技術(shù)的發(fā)展已很成熟，但不同的涂裝供應(yīng)商，其工藝技術(shù)能力、品質(zhì)管控經(jīng)驗(yàn)參差不齊，甚至部分涂裝供應(yīng)商完全依賴于涂料廠家提供技術(shù)指導(dǎo)，不同供應(yīng)商責(zé)任心與誠信度也存在差異。其次，涉及面廣。零部件涂裝品質(zhì)出現(xiàn)問題，一般都是批量性的，一旦裝到整車上，涉及面相當(dāng)廣，追溯更換工作難度大、成本高。最后，影響大。涂裝品質(zhì)不過關(guān)，整車使用壽命內(nèi)發(fā)生銹蝕，加之環(huán)境條件的惡化，會加速其銹蝕速度，不僅影響車輛外觀，最重要的是可能會影響整車機(jī)能,甚至因銹蝕導(dǎo)致關(guān)鍵零件強(qiáng)度不足，對整車的安全性能帶來隱患。因此，作為整車廠，非常有必要對零部件涂裝品質(zhì)進(jìn)行全過程管控。

1 汽車零部件涂裝品質(zhì)過程管控體系

公司自成立以來，在品質(zhì)管理方面高度重視，一直遵循“三不原則”，即不接收、不制造、不流出，且始終秉承“好的品質(zhì)不是檢查出來的，而是制造出來的”理念。由此，基于涂裝生產(chǎn)工藝特殊性，提出了汽車零部件涂裝品質(zhì)過程管控的策略，并組建團(tuán)隊(duì)對其進(jìn)行了相關(guān)研究與實(shí)踐，形成了現(xiàn)在公司內(nèi)適用的汽車零部件涂裝品質(zhì)過程管控體系，涵蓋了新涂裝線導(dǎo)入認(rèn)可到量產(chǎn)后的品質(zhì)穩(wěn)定性監(jiān)督管理，再到供應(yīng)商品質(zhì)保證能力全面提升等各個(gè)方面。

1.1 新涂裝線導(dǎo)入認(rèn)可

1.1.1 涂裝品質(zhì)管控流程的建立

為了使工作的開展流程化與規(guī)范化，并確保效率與結(jié)果有效性，建立合理的工作流程是首要任務(wù)。涂裝品質(zhì)管控流程如圖1所示。

圖1 涂裝品質(zhì)管控流程

1.1.2 涂裝線認(rèn)可A00要件的建立

通常，電泳涂裝生產(chǎn)主要包含鈑金件外觀檢查、上掛到出貨檢查等共約19道工序，且含有多道重點(diǎn)關(guān)鍵工序。電泳涂裝工藝流程如圖2所示，圖中虛線框內(nèi)為重點(diǎn)關(guān)鍵工序。

圖2 電泳涂裝工藝流程

涂裝生產(chǎn)工藝的復(fù)雜特征決定了涂裝線認(rèn)可的高難度。首先是涂裝線認(rèn)可業(yè)務(wù)專業(yè)性強(qiáng)，要求認(rèn)可人員對涂料、涂裝原理、質(zhì)量管理體系、環(huán)境職業(yè)健康安全管理體系知識有一定的掌握，對生產(chǎn)工藝參數(shù)的管控、各工藝參數(shù)對涂裝性能品質(zhì)的影響、磷化晶粒的檢測與單品性能試驗(yàn)等知識需熟悉并能對各種特殊情況進(jìn)行可行性判斷;其次是涉及范圍廣，藥劑廠、試驗(yàn)室、生產(chǎn)現(xiàn)場的十幾個(gè)生產(chǎn)工序均需逐一檢證確認(rèn)。因此，為了工作規(guī)范化與經(jīng)驗(yàn)的傳承，建立涂裝線認(rèn)可A00要件，使認(rèn)可工作開展有據(jù)可依至關(guān)重要。為此，通過多年的學(xué)習(xí)研究及利用多年推進(jìn)國產(chǎn)化零部件認(rèn)可、品質(zhì)管理、供應(yīng)商管理及新供應(yīng)商導(dǎo)入審核積累的經(jīng)驗(yàn)，識別關(guān)鍵工序及關(guān)鍵工藝參數(shù)等，實(shí)現(xiàn)了完整的涂裝線認(rèn)可A00要件，涵蓋藥品/涂料購入/存儲、涂裝生產(chǎn)、藥液/涂裝件品質(zhì)檢測、異常處置4個(gè)方面近200個(gè)認(rèn)可要點(diǎn)(因公司保密要求，A00要件不便在此展示)。

1.1.3 涂裝線現(xiàn)地認(rèn)可檢證

前期工作準(zhǔn)備就緒后，正式對供應(yīng)商涂裝線進(jìn)行現(xiàn)地認(rèn)可檢證，分別從人、機(jī)、物、法、環(huán)5個(gè)因素針對藥品/涂料購入/存儲、涂裝生產(chǎn)、藥液/涂裝件品質(zhì)檢測、異常處置等4個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)檢證確認(rèn)。其中需重點(diǎn)確認(rèn)的有：①藥品/涂料的購入來源、周期是否合理，購入后存儲/取用條件是否滿足藥品特性及環(huán)境健康要求，使用過程是否嚴(yán)格遵循先入先出原則，是否做好出入庫記錄等;②生產(chǎn)工序設(shè)定是否合理、有無嚴(yán)格按照工序表及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書進(jìn)行生產(chǎn)，日常生產(chǎn)過程管控是否到位，如定期檢查噴淋系統(tǒng)是否有堵塞、槽液參數(shù)監(jiān)控及藥劑添加規(guī)則與實(shí)績記錄情況、爐溫監(jiān)控是否行之有效等;③槽液檢測的方法條件是否滿足、檢測結(jié)果是否可靠，完成品抽測頻率、樣品的選擇及抽測項(xiàng)目設(shè)定是否合理，試驗(yàn)方法條件是否滿足;④生產(chǎn)過程或品質(zhì)檢測發(fā)現(xiàn)異常時(shí)如何處置，處置流程是否合理，追溯管理是否到位，等等。

零件品質(zhì)性能是檢驗(yàn)生產(chǎn)工藝參數(shù)設(shè)定是否合理的最直接手段，故除現(xiàn)場檢證確認(rèn)外，還會抽取關(guān)鍵工序?qū)?yīng)參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)條件生產(chǎn)的零件與極值條件生產(chǎn)的零件開展相關(guān)性能試驗(yàn)，含磷化皮膜品質(zhì)及涂裝后完成品的外觀、膜厚、硬度、密著性、耐腐蝕性、耐污染性等項(xiàng)目，為使試驗(yàn)結(jié)果具有代表性，試件取樣一般采取掛具九宮格取樣法，如圖3所示。

圖3 試驗(yàn)樣件九宮格取樣法

1.2 涂裝線獲認(rèn)可后的監(jiān)督管理

由于涂裝涉及工序多、影響涂裝品質(zhì)因素多，且人為因素影響較大，加之各供應(yīng)商的硬件條件與人員能力水平參差不齊，零部件涂裝品質(zhì)穩(wěn)定性保證難度相對較大。為此，整車廠有必要建立合理的監(jiān)督管理機(jī)制，并切實(shí)有效地進(jìn)行品質(zhì)過程監(jiān)督。

1.2.1 監(jiān)督管理機(jī)制的建立

結(jié)合涂裝供應(yīng)商的生產(chǎn)工藝技術(shù)、品質(zhì)保證能力及過往品質(zhì)實(shí)績等，將供應(yīng)商進(jìn)行分類，形成金字塔型動態(tài)管理模式，并對不同類別供應(yīng)商采取對應(yīng)的管理措施，形成標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)制，其管理模型如圖4所示。

圖4 涂裝供應(yīng)商監(jiān)督管理模型

1.2.2 監(jiān)督管理的實(shí)施

建立監(jiān)督管理機(jī)制后，針對不同類別供應(yīng)商及整車廠產(chǎn)品的要求，對獲認(rèn)可后的涂裝供應(yīng)商采取相應(yīng)的監(jiān)督管理措施。不定期進(jìn)行現(xiàn)地品質(zhì)保證調(diào)查(QAV)，毫無疑問是監(jiān)督管理的首選措施，實(shí)施行之有效且成本也較低，既可隨時(shí)把握供應(yīng)商的生產(chǎn)管理狀況，也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題點(diǎn)并督促供應(yīng)商進(jìn)行整改，還可根據(jù)監(jiān)督情況，提升管理人員自身的能力水平，又可有針對性地對供應(yīng)商實(shí)施培訓(xùn)指導(dǎo)，提升其工藝技術(shù)能力與品質(zhì)保證能力，確保供應(yīng)產(chǎn)品品質(zhì)可靠。對于新導(dǎo)入涂裝線進(jìn)行新產(chǎn)品涂裝試作時(shí)，開展現(xiàn)地檢證很有必要，對其涂裝生產(chǎn)全過程與試驗(yàn)過程進(jìn)行確認(rèn)，并進(jìn)行試驗(yàn)抽查，可以督促供應(yīng)商嚴(yán)格管控生產(chǎn)過程與試驗(yàn)過程，提高其供應(yīng)產(chǎn)品品質(zhì)可靠性。

2 涂裝供應(yīng)商的品質(zhì)保證能力與品質(zhì)管理意識的提升

通過對多家供應(yīng)商進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)研并確認(rèn)過往供貨品質(zhì)實(shí)績可以看出，供應(yīng)商頻發(fā)品質(zhì)不良或不良品流出、現(xiàn)地抽查試驗(yàn)不合格、出現(xiàn)檢查成績書或試驗(yàn)報(bào)告造假等問題，歸根結(jié)底是由于供應(yīng)商自身能力有限、標(biāo)準(zhǔn)化管理落實(shí)不到位以及生產(chǎn)成本高等原因造成的。對整車廠進(jìn)行日常的監(jiān)督管理，能有效降低不良品流出，但治標(biāo)不治本，且對應(yīng)成本較高。為了從根本上解決汽車零部件涂裝品質(zhì)的穩(wěn)定性及持續(xù)供應(yīng)，非常有必要進(jìn)行針對性地培養(yǎng)技術(shù)人員并提供技術(shù)指導(dǎo)，全面提升涂裝供應(yīng)商的工藝技術(shù)能力、品質(zhì)保證能力和品質(zhì)管理意識，并助其建立健全涂裝品質(zhì)保證體系，不斷提升自立化能力，從被動品質(zhì)保證向主動品質(zhì)保證轉(zhuǎn)變，最終使自我品質(zhì)保證成為常態(tài)。

2.1 技術(shù)能力與品質(zhì)意識的提升

對于過程復(fù)雜、涉及工序多、專業(yè)性要求高、自動化程度相對較低的涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝品質(zhì)的好壞，除了跟硬件設(shè)施相關(guān)，很大程度取決于相關(guān)人員的生產(chǎn)技術(shù)、品質(zhì)管理能力及相關(guān)素養(yǎng)，故首先需提升涂裝供應(yīng)商相關(guān)人員的技術(shù)能力與品質(zhì)意識。除了供應(yīng)商內(nèi)部開展的培訓(xùn)外，建議不定期的由整車廠經(jīng)驗(yàn)豐富的品質(zhì)技術(shù)人員或涂料廠家的技術(shù)人員對涂裝供應(yīng)商的相關(guān)專業(yè)展開涂料、涂裝工藝、涂裝相關(guān)檢測/試驗(yàn)及品質(zhì)管理方面的專業(yè)知識培訓(xùn)，使供應(yīng)商工藝技術(shù)人員了解各藥劑濃度、pH、溫度、時(shí)長、電壓值等對涂裝品質(zhì)的影響，逐步提升工藝技術(shù)與品質(zhì)管理人員能力。對于現(xiàn)場品質(zhì)成員，應(yīng)具備一定的異常處置與判斷能力，并建立KNOW-HOW數(shù)據(jù)庫，逐漸優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高品質(zhì)，降低成本。另外，需提高各崗位作業(yè)人員的品質(zhì)意識，嚴(yán)格按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，崗位能力考核合格者，方可獨(dú)立作業(yè)。

2.2 涂裝品質(zhì)保證體系的確保

建立較為全面、完善的涂裝品質(zhì)保證體系，使涂裝生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，是零部件涂裝品質(zhì)得以保證的根本。首先，對于經(jīng)驗(yàn)缺乏的涂裝供應(yīng)商，可指導(dǎo)供應(yīng)商進(jìn)行工藝參數(shù)極值檢證以檢討設(shè)定合理的工藝參數(shù)管控范圍。其次，根據(jù)藥液消耗速度與產(chǎn)能的關(guān)系，計(jì)算設(shè)定合理的槽液抽檢頻率及加藥規(guī)則。再者，檢討設(shè)定合理的零件品質(zhì)抽查項(xiàng)目與頻率，并規(guī)范取樣規(guī)則與檢測方法條件，以指導(dǎo)其日常有代表性的開展前處理的磷化膜品質(zhì)(磷化膜外觀、晶粒尺寸與皮膜質(zhì)量)與完成件的品質(zhì)(膜厚、鉛筆硬度、密著性、耐腐蝕性等)檢測，既能整體把握產(chǎn)品品質(zhì)情況，又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)不良，并進(jìn)行對策。上述項(xiàng)目應(yīng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，形成完善的涂裝品質(zhì)保證體系，體系中的標(biāo)準(zhǔn)化文件主要包含《工序品質(zhì)管理表》《涂裝設(shè)備日常點(diǎn)檢表》《作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書》《槽液日常檢測與藥劑添加規(guī)范》《涂裝性能試驗(yàn)規(guī)范》《檢查成績書》《過往不良再發(fā)防止管理表》等，并通過不斷完善生產(chǎn)工藝與檢測手段，在品質(zhì)保證的前提下提高工作效率、節(jié)約成本。最后，由于涂裝生產(chǎn)的特殊性，一般出現(xiàn)品質(zhì)不良都是批量性的，一旦有不良品流入整車廠，影響范圍非常廣，整車不良追溯需耗費(fèi)的人力物力成本都極高。因此，需從源頭上控制不良品的流出，故供應(yīng)商的產(chǎn)品出貨檢查及追溯管理，需進(jìn)行規(guī)范化，以全面提升供應(yīng)商的涂裝品質(zhì)保證能力。

3 結(jié)論

實(shí)踐證明，通過以上手段對汽車零部件涂裝品質(zhì)進(jìn)行過程控制，不僅有效提高了涂裝供應(yīng)商的生產(chǎn)效率與一次性合格率，有效控制了不良品的流出，還大大降低了涂裝生產(chǎn)不良對策成本、委外涂裝及委外試驗(yàn)成本等。同時(shí)降低了整車的零件品質(zhì)不穩(wěn)定與斷供風(fēng)險(xiǎn)，確保整車無不良流入市場，樹立了良好的品牌形象，同時(shí)，各供應(yīng)商的工藝技術(shù)能力與試驗(yàn)?zāi)芰σ驳玫搅擞行嵘?/p>

近年來，電動化與智能化促使汽車行業(yè)的發(fā)展日新月異，人工智能的迅猛發(fā)展及在汽車上的應(yīng)用，也顛覆了人們對傳統(tǒng)汽車的認(rèn)知，語音控制與自動駕駛將逐步解放駕乘人員的雙手，諸多新興材料與生產(chǎn)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。但不論新技術(shù)、新裝備如何發(fā)展變化，預(yù)估很長一段時(shí)間內(nèi)，汽車零部件涂裝工藝依舊是汽車上不可缺少的重要工藝，并且整車智能化程度越高，對基礎(chǔ)零件的品質(zhì)要求越高。涂裝零部件作為重要構(gòu)成部件，不僅影響車輛外觀，還影響其耐久性能，作為整車廠，一定要引領(lǐng)各供應(yīng)商，全面倡導(dǎo)安全生產(chǎn)、科學(xué)生產(chǎn)理念，要求品質(zhì)管理人員、生產(chǎn)管理人員及現(xiàn)場作業(yè)人員全面樹立強(qiáng)烈的品質(zhì)意識，嚴(yán)格遵循“三不原則”，且持續(xù)改善，不斷提升生產(chǎn)工藝技術(shù)和檢測技術(shù)能力，以全面提升供應(yīng)商的品質(zhì)保證能力，共同提高涂裝品質(zhì)，為廣大用戶提供安全可靠且值得信賴的產(chǎn)品。