汽车零部件尺寸质量控制和方法

汽车零部件是构成一辆完整汽车的重要基础，每一个零部件都有可能对汽车的质量造成影响。当前，汽车在制造过程中，制造商往往采用订单的方式从生产型企业订购零部件，由于生产企业在生产零件的过程中很难做到统一的质量管理，导致汽车制造过程中无法很好的控制质量，进而影响了汽车的整体质量。因此有必要加强汽车零部件的质量管理和优化，采用先进的生产理念合理的控制汽车零部件的尺寸和质量。本文主要对汽车零部件尺寸质量控制和方法進行了具体分析。

[关键词]汽车零部件；尺寸；质量；控制方法

中图分类号：F426.471 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0021-02

随着社会经济的迅速发展以及科学技术的不断进步，汽车产业逐渐发展起来，并在市场经济体系中占据了重要的位置。汽车行业在很多发达国家中占据了较大财政税收比例，在国家经济发展过程中具有不可忽视的作用。要保证汽车行业的可持续发展，就要不断提升汽车的整体质量。汽车零部件是保证汽车质量的关键要素，同时也是汽车行业的基础。近年来，我国汽车产量逐年增长，车型的投入也增加了，这就加剧了市场竞争，汽车的采购成本不断降低，而且供应商管理也更加严峻，降低了单价商品的利润，同时也加剧了汽车零部件供应商企业的竞争，汽车零部件企业面临着巨大的降价压力，这就要求汽车零部件企业必须要不断提高零部件的质量。

1、我国汽车及其零部件行业的整体分析

在国家经济飞速发展的大好形式的基础上，我国汽车行业也紧紧跟随其步伐，步入了快速发展阶段。从2000年中国汽车销售不到200万辆到2015年汽车全国销售总量的2459.8万辆，同比增长4.7%，十五年间增加了近13倍。这也是自从2013年以来连续三年超过2000万辆。即使在2008年遭受全球金融危机的影响，但是中国汽车的销售量依然在增长，全年汽车销售935万辆，同比增长6.70%[1]。汽车零部件的销售量也相应的飞速增长，在这样的大好形式下，做好汽车及其零部件的质量控制和优化将是未来的一个大的趋势。虽然我国汽车行业发展迅猛，但是相比部分发达国家的汽车行业，我国汽车行业不仅在规模上存在差距，更重要的是制造技术和管理技术上的差距。就汽车零部件行业来说，我国汽车零部件行业普遍存在着一些严峻的质量管控问题：我国汽车零部件行业生产规模小，没有形成规模化生产；汽车产业信息化不完善，对生产的预测信息不够准确，各个部门信息交流不够流畅，时间周期偏长且容易出错；新产品研发优化周期偏长，不能适应国内快速变化的市场需求；虽然我国已经建立了遍布全国的销售网络体系，但是其中问题颇多，不够完善，效率低下，也得不到及时的信息反馈。如何解决上述汽车质量管理控制的问题，将是我国整个汽车产业都需要思考的问题。

当前汽车制造业的国际竞争日益激烈，产品的质量成为企业迎接挑战的核心竞争力，汽车制造及其零部件供应企业都致力于提高自身竞争力。1%的零件尺寸制造缺陷都有可能给产品最终用户带来恶劣的影响，乃至降低汽车制造企业的市场竞争力[2]。因此，汽车及其零部件的尺寸质量控制成为整车质量的重要组成部分。质量的控制与提高需要有一个准确、高效的质量控制系统和方法。对于汽车零件而言，装配的尺寸精度是主要的装配质量要求，而目前国内的主要汽车零部件制造厂均没有一项关于尺寸质量控制的系统和方法，零件的尺寸测量虽然已经采用三座标测量机等设备进行，但是仍存在质量检测装置单一、控制方法落后、控制系统不尽合理、工作效率较低的弊端。汽车零件制造过程是一个规模化批量生产的过程，目前大部分零件制造企业无法做到100%检测，尺寸质量的评价只能采用离线的小样本抽检的方法[3]。因此，通过规范的采样和测量数据的分析来准确对汽车零件装配尺寸质量进行评价，并根据尺寸质量控制2mm工程要求，以“数据驱动质量”为目标，发掘有用的测量数据进行过程分析，具有较强的实用意义。

2、零部件质量尺寸对车身造成的影响

2.1 零部件尺寸

零部件尺寸不合格会造成焊接误差，从而影响车身尺寸偏差，所谓零件尺寸不合格是指零件实物尺寸和产品设计图纸不一致。在整车所包含的零部件中，有很多是由不同的供应商提供的，因存在技术水平上的差异，提供的零部件质量也存在一定的差异，这些差异在整车制造过程中产生累积误差，影响车身尺寸精度及整车品质。因此，必须要严格控制零部件尺寸精度，所有焊接零件必须检验合格才能投入使用，特别是车身上一些主要的装配孔、工艺孔的位置尺寸和搭接面尺寸是必须控制的。

2.2 物流包装

影响零部件不同的包装方式及运输方式会对零部件尺寸和变形产生不同的影响，而零部件定位孔、搭接边变形会影响车身尺寸偏差。因此，必须改善各供应商的零部件包装及物流方式，将物流过程中的零部件状态变化纳入质量管理范畴，防止运输过程中零部件之间的碰撞变形。

2.3 操作影响

操作的影响既包括零部件在生产过程中在夹具间的传递，也包括人工操作悬挂式电阻点焊机的方法。因此，必须正确评估分总成的转运工具和吊装工具对尺寸和变形的影响。操作者要严格按照操作规范来操作，操作过程中保证焊钳与工件垂直，减少操作不规范、不正确带来的随机的制造误差。

3、汽车及其零部件制造的质量控制过程分析

作为汽车整车生产的关键部分，汽车零部件生产与一般制造业相似却又不同，更加严格的质量保证体系是汽车零部件生产与其他的制造业最大的不同。其制造和质量控制管理流程从策划产品、产品设计和研发、过程设计和研发、产品和过程的检验以及确认、生产出产品最后得到反馈和评定。这样一套流程下来，如果零部件制造企业规模小，就难以断定能否加工出大于企业生产规模的订单，并且难以确定合适的价格去竞标以获得订单。

3.1 汽车及其零部件制造的质量控制要求

第一点要求是对汽车企业的创新优化能力的要求。在经济全球化的影响下，想要成为国际采购商的长期选择，其创新优化能力是一个相当重要的条件，具备创新优化能力的厂商才能在国际化这样大的竞争环境下成为更加有实力的合作伙伴。第二点是汽车及其零部件的质量稳定性要求和按时交货能力要求，这就需要企业有一定的规模和实力，能做好相关质量控制。在全球化的汽车产业链下，任何一家企业出现质量问题或者没能按时交货都将影响整车的制造，都可能造成很巨大的损失。第三点是汽车及其零部件制造对成本控制能力要高，在总成本的控制下，各个零部件的运输成本，库存成本等都要控制到位。这三点中最重要的是质量控制，如若产品质量不稳定，那么成本、创新也就无从谈起。企业只有做好严格的质量控制管理工作，在保证汽车及其零部件的制造质量稳定性的条件上，不断的进行优化研究，实现技术创新，产品优化，运用新的材料降低成本，严格做好质量控制管理工作。

3.2 汽车及其零部件制造的质量控制理论发展

质量管理控制理论从20世纪到今天，经历了三个大的阶段，从最初的质量检验阶段到统计质量控制阶段到全面质量管理阶段，说明了对汽车及其零部件制造质量控制的严重性。三大阶段从最开始的以事后把关为主到监控生产过程，在过程中预防控制到最后的防范与检验结合、着重管理能够影响汽车及其零部件制造质量的各种因素和环节[4]。我国在质量控制方面与发达国家存在着很大的差距，其根本原因是我国多是中小企业，国外多是大型企业，所以我们不能完全照搬国外先进的质量控制管理思想，需要考虑到我国的汽车及其零部件产业现状和具体国情，结合实际研究出一套适合我国大多中小企业的，容易操作的、能够有效控制产品质量稳定系数的质量控制管理方案。

3.3 汽车及其零部件制造的优化研究

从制造上来看，产品的稳定性主要是由车间生产过程所决定的，从人员、机器设备、原材料、方法过程和环境等方面决定。排除人为因素，只有对车间生产过程进行实时、有效的监控管理，才能从根本上提高产品的稳定性与合格率。对此，采用结合应用计算机信息技术和合理科学的统计方法的实时在线质量监控，及时得到信息反馈，学习和引用发达国家先进的技术和材料，就能减少产品的质量的不稳定性，做到汽车及其零部件制造的优化。

4、一种汽车零部件尺寸质量控制方法

汽车零件尺寸质量控制主要是客观地对制造过程的稳定性进行评价。整车制造过程中的尺寸稳定性是一种随机数据波动，这种随机变化的数据是一类具有多个参数的多变量情况，结合车身制造工艺的特点采用指数加权滑动平均法对测量数据进行分析，建立尺寸波动质量的评价指标，为整车制造尺寸质量控制与提高提供了依据。对于组成整车的汽车零件尺寸也具有相似的特征，但是尺寸質量的控制手段与整车有所不同，零件尺寸质量控制除了适用于整车尺寸监控的三座标测量机采集数据以外，还包括线旁检具测量控制。对于检具测量控制过程，具有连续值的计量质量特性。根据汽车零件尺寸质量特点，需要有更科学的方法来对整体的尺寸状况进行有效的评价，目前缺少一个合理的体系来切合实际的反映汽车零部件制造的尺寸状况，也没有发现相关文献报道[5]。

本文研究的这种汽车零部件尺寸质量控制系统，包括：零件总成检具与三座标测量机相连接，零件线旁检具与便携式测量工具连接，三座标测量机和便携式测量工具的输出连接到数据分析计算机，数据分析计算机连接企业计算机网络装置和终端输出设备。

一种汽车零部件尺寸质量控制方法，包括下列步骤：

（1）测量数据采样：零件的尺寸数据通过线旁检具测量和三座标测量机进行采集，将测量的数据结果送入中央计算机进行存储和处理；

（2）测量数据分析：对线旁检具测量数据和三座标测量机测量数据分别进行处理，对于线旁检具测量数据，采用均值一极差图分析，得到均值一极差控制图；对于三座标测量机测量数据，采用下列步骤：（a）采用指数加权滑动平均方法进行误差分离的计算，获得趋势数据和波动数据；（b）根据趋势数据得到趋势分析图：根据波动数据进行波动质量评价；（c）应用数据分离以后的波动数据获得阶段6值和尺寸工艺能力评价；

（3）问题识别：根据均值一极差控制图，趋势分析图，阶段6值和尺寸工艺能力评价进行问题识别；

（4）主成分分析：给出一组零件分析数据变化的主要模式；相关性分析：对测点测量数据的趋势之间的相似程度进行分析计算，分析零件不同区域之间尺寸的关联性；

（5）原因确定：结合数据分析与工艺知识模型，确定原因；

（6）改进措施：根据所确定的原因提出短期措施、长期措施并进行实施跟踪，及时更新跟踪状态，直至缺陷得到抑制，问题得到解决。

在离线测量的情况下，采样的时间及样本的大小对于质量的评估是非常重要的。本发明针对常用的测量条件，提出了适合于零部件生产厂离线测量质量评估的采样方法，根据不同的评价要求进行采样。

所述的测量采样包括样本大小的确定和采样时间的确定，样本大小的确定包括：对于线旁检具检测，根据当天的测量样本进行分析评价，样本数一般为3—6件；对于离线三座标测量机检测，统计样本至少为15—18件；对于生产线尺寸工艺能力评价，取测量数据的整体作为样本，即从量产开始的所有数；采样时间的确定包括：每天在固定的时间抽样；线旁检具测量采样可以连续完成，为3—6次/班，离线三座标测量机采样频率1—2件/班；特殊需求的装配关系采样为不定期采样，且保证准确的装配关系。所述的测量数据分析对线旁检具测量获得的数据通过均值一极差图分析，对测量结果是否处于上、下控制界限内进行判断，超出控制线即时报警；对离线三座标测量机获得的数据采用指数加权滑动平均法处理，筛选数据发现“超出设计公差”、“波动大”、“连续10点在均值一侧进行即时报警。

该方法在汽车零件离线小样本尺寸测量的情况下，能及时有效地提取装配尺寸质量信息，进行准确评价。给出的评价指标能够对零件尺寸质量及尺寸工艺能力进行评价。通过评价与分析，可为试生产阶段零件生产线工装状态水平的评定给出依据。由于能够及时准确的反馈，可以有效地缩短尺寸质量问题解决周期，加快新零件的供货速度。并且在正常生产期，能够对生产线状态进行有效监控，及时发现问题和解决问题。比较适用于大批量生产、小样本检测的机械零件产品装配过程中尺寸质量的控制与分析。

结语

本文主要对我国汽车以及零部件制造的现状进行了具体分析，指出了当前汽车制造行业的质量管理需求。汽车零部件是汽车生产过程中的一个关键项目，该项目的综合控制能力直接反映了企业产品的质量控制水平。企业要不断研究总结出一种汽车零部件质量控制的方法，不断引进和利用先进的制造技术以及质量控制方法，以不断提升汽车的整体质量，进而促进汽车行业的可持续发展。