鱼骨分析法在解决试验车电气问题中的应用

栾辉，张茜铭

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林长春 130011）

鱼骨分析法在解决试验车电气问题中的应用

栾辉，张茜铭

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林长春 130011）

介绍鱼骨分析法在解决试验车问题过程中的应用。以某试验车配电盒烧蚀问题为例，详述问题解析的各个过程，并对鱼骨分析法在处理问题过程中的优点进行说明。

鱼骨分析法；配电盒；端子；冷却风扇

道路试验是整车品质及性能验证的重要环节。试验过程中出现的问题及其解决通常分为两种，一种可以称之为单一因素问题，这种问题由单个零部件产生故障造成；另一种可以称之为多因素问题，是由多个零部件的多个原因造成。单一因素问题，使用5W方式（问5次为什么）比较容易确定问题原因。而多因素问题，由于因素的多样性，容易因遗漏某个因素而产生隐患。众所周知，鱼骨分析法在处理这种多因素问题时具有因果关系直观、列举因素完整、使用方便等特点，因此广泛应用于项目管理、整车品质问题解决［1］、事故原因分析［2］等众多领域。本文借鉴8D问题求解法［3］并结合鱼骨分析法，以某路试车辆配电盒对应高速风扇继电器插口位置烧蚀问题为例，描述了一种使用鱼骨分析法解决问题的方式。

鱼骨分析法是一种发现问题“根本原因”的分析方法。主要分为5步：第1步，针对问题点，选择层别方法（如人机料法环等）；第2步，按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因（因素）；第3步，将找出的各要素进行归类、整理，明确其从属关系；第4步，分析选取重要因素；第5步，检查各要素的描述方法，确保语法简明、意思明确。

8 D问题求解法是一种固定而有共识的标准化问题解决方法，主要包括8个步骤。现已成为国际汽车行业广泛采用来解决产品品质问题最好的、有效的方法。

本文将鱼骨分析法和8D问题求解法相结合，旨在利用两者的优势，剖析问题真因，及时有效地处理整车试验问题。

1 绘制鱼骨图

接到道路试验反馈单后，记录故障车数量、编号、车型、问题发现时间、里程数、试验员联系方式等信息，建立问题跟踪表，更新试验车辆档案。召集相关人员成立问题解决小组，列举与此问题的相关部件清单（表1）。

表1 问题相关部件

选择上述相关部件作为鱼骨图层别。这样做的好处有：①可以集中考虑某一个部件的所有可能性；②可以对所有相关部件横向展开不遗漏部件；③通过查阅部件FEMA，可以方便列举所有相关重要因素和次要因素；④方便调动外部设计人员分析问题和整合问题；⑤直观体现部件变动量，有助于制定解决方案。

确定层别后，召集小组成员头脑风暴，分别针对各层别穷举相关因素。

头脑风暴过程中需要注意以下几点：①小组成员集思广益，严禁批评，做到从各种不同角度找出问题的所有可能原因和因素；②相同因素在不同大要因中存在影响。应该保留层级高的因素；③仅需列举可能原因，无需证明原因正确性；④尽量将因素分解到可以形成解决方案。

最后对各要素进行归类整理，投票选出小组成员认为在问题中起主要作用的因素作为重要因素。复查各要素，得到鱼骨图如图1所示（带有下划线的因素为重要因素）。

图1 配电盒烧蚀问题鱼骨图

2 问题解析

根据鱼骨图，对各重要因素进行专项分析。

2.1 验证配电盒材料耐温情况

解析配电盒材料成分，按QC／T 707标准进行机舱内配电盒温度交变试验，试验结果合格。配电盒耐温情况符合要求。

2.2 验证风扇继电器电流情况

2.2.1 测试时存在的现象

在25℃环境舱内模拟用户空调操作，使用电流钳测量高速风扇启动电流和工作电流，经测试发现存在以下现象。

1）在25℃环境下，开启压缩机，鼓风机1挡工作时，压缩机以大概10s为周期间歇性吸合和断开。

2）在上述情况下，高速风扇继电器伴随压缩机吸合和断开以大概10 s为周期，间歇性地由静止到高速运转，再由高速运转到静止。

3）在上述情况下，高速风扇回路出现以大概10s为周期，持续时间为2s，峰值为56A的启动电流和22A的工作电流。

4）在上述情况下，高速风扇继电器出现以大概10s为周期的间歇性闭合和断开。

2.2.2 控制策略存在的问题

整理空调压缩机和冷却风扇控制策略，与同平台某车型对比，如表2所示。故障车空调压缩机和冷却风扇控制策略存在以下问题。

表2 故障车与同平台某车型对比情况

1）压缩机开始工作时，冷却风扇从静止直接进入高速状态，会有3倍于工作电流的启动电流存在；压缩机停止工作时，冷却风扇从高速状态直接进入静止，随着压缩机周期性地吸合和断开，高速风扇回路周期性受到3倍于工作电流的启动电流冲击。

2）压缩机工作时，高速风扇继电器长时间工作。与同平台某车型低速风扇继电器与高速风扇继电器交替工作不同。

2.3验证端子温升情况

根据三维数据，测得端子触片接触深度为1.94mm，使用染色法测量为1.85mm，使用同样方法测量另外厂家A同规格端子，接触深度大于5mm，并且触片接触面积大于当前使用端子。由此，可理论推导出当前端子温升高于厂家A端子。为验证此结论，分别收集厂家A、厂家B、厂家C与当前使用端子同规格端子进行端子温升试验。测试条件如下。测试电流：40A恒定电流；线经：4.0mm2；环境温度：25℃；振动情况：无振动；测量点：端子中心位置。端子温升情况对比见图3。

图2 端子接触深度测试结果

图3 端子温升情况对比

如测试结果所示，故障车端子存在温升高问题。

3 问题解决措施与验证

3.1 解决方案

根据各要素，确定问题解决方案，如表3所示。

表3 问题解决方案

由各路试车队队长告知每一位试验员，在操作空调时注意以下几点。

1）在环境温度不大于25℃、水温小于3格时，避免开启空调AC功能（限制压缩机工作）；水温不小于3格时，避免长时间开启空调AC（限制冷却风扇由静止到高速频繁切换）。

2）在环境温度大于25℃时，应在水温小于3格时，避免长时间开启空调AC功能，同时鼓风机挡位不小于3挡（限制压缩机频繁吸合和断开）。水温不小于3格时，可正常操作空调AC。

等待各试验车队返回后，由线束专业人员更换高速风扇回路线束。对于早期试制车可以更换机舱线束总成，并且升级相关控制器软件，增加中压开关。

3.2 验证结果

3.2.1 控制策略验证

以体现上述更改方案的整车为测试对象，在20℃环境舱内，模拟用户空调操作，使用电流钳测量高速、低速风扇回路启动电流和工作流。测试结果如下。

1）压缩机开始工作时，低速风扇继电器首先驱动冷却风扇低速运转，低速风扇回路启动电流为32A，工作电流为18A；高速风扇回路电流为0。

2）压缩机工作一段时间后，高速风扇继电器驱动冷却风扇高速运转，高速风扇回路启动电流为22A，与工作电流相同；低速风扇回路电流为0。

以上结果说明：更改冷却风扇控制策略可有效降低高速风扇回路启动电流。

3.2.2 整车验证

以多辆体现上述更改方案的整车为测试对象，在与问题出现时相同的试验环境下，记录验证车辆编号、车型、开始时间、里程数等信息，建立验证车档案。在达到故障车里程数时，全部验证车未发现此问题。继续跟踪一段时间后，仍未出现此问题。以上结果说明，使用上述的解决方案可以有效解决此问题。

3.3 未来的防范措施

1）设计初期需要重点关注工作电流在15A以上用电设备，了解工作策略。使用计算机仿真手段，提前判断是否存在风险。必要时可以搭建电路台架，实测电流状态。

2）设计初期需要重点关注15A以上用电设备回路中的端子温升情况，必要时可以进行端子温升测试。

做到提前发现，提前处理，避免在整车试验阶段才发现此类问题。

4 结论

本文以某试验车问题结果过程为线索，使用鱼骨分析法对问题进行拆解。鱼骨分析法在解决多因素问题的优势如下。

1）可以充分调动设计资源进行全面的、综合的问题解析。

2）可以参照部件的FEMA穷举相关因素，同时也可以完善FEMA。

3）多方面、多维度地解析问题，有利于举一反三，以一个问题入手，消除多个安全隐患。

随着近年来汽车技术的快速发展，汽车电子电气系统越来越复杂。出现多因素问题也越来越多。技术人员使用鱼骨分析法处理这类问题，可以事半功倍，有效解决问题，消除隐患。

［1］王龙飞.汽车总装线上加注制动液泄漏故障分析［J］.汽车科技，2016（2）：93-99.

［2］胡玉琴.基于鱼骨图和层次分析法的石油静电事故影响因素分析［J］.中国安全生产科学技术，2015（1）：133-137.

［3］沈伟.8D问题解决方法在企业质量改进中的应用［J］.工程机械，2015（2）：56-61.

（编辑心翔）

The Application of Fishbone Analysis on Problems of Testing Vehicle

LUAN Hui，ZHANG Xi-ming
（Technical Center of FAW，Changchun 130011，China）

This article introduces the application of fishbone analysis method in problem solving process.Taking the problem of power distribution box ablation for example，this article describes each process in detail.Advantages of using fishbone analysis are also illustrated.

fishbone analysis；power distribution box；terminals；cooling fan

U463.6

A

1003－8639（2017）01－0036－03

2016-05-16

栾辉（1988-），男，山东青岛人，硕士，主要从事乘用车整车电气系统设计工作。