现场装配工艺验证技术浅谈

乔宝华

现场装配工艺验证技术浅谈

乔宝华

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

文章结合产品开发过程中的装配工艺验证，主要针对装配工艺验证的阶段、验证内容，以及现场装配验证过程中的常见问题和控制策略进行简述，指导装配工艺验证工作的正确开展，保证此项工作的有效性。

工艺验证；验证内容；常见问题；控制策略

引言

工艺验证的定义：为了保证稳定的制造合格的产品，投产前对产品生产系统所进行的验证工作。它的主要内容是：根据设计质量的要求，利用生产系统映像产品质量的规律性，通过试生产，对设备、原材料和零部件、工艺和作业规程以及生产环境等进行分析，确认生产系统所生产的产品能达到质量要求，以保证投产后能够稳定的符合各项质量要求。

1 装配工艺验证的阶段

根据产品开发的阶段，工艺验证按照全生命周期可以分为工艺设计、工艺确认、持续工艺验证。传统的虚拟验证和实物验证贯穿于这三个阶段之中。

1.1 工艺设计

在产品开发的同步工程工作中，根据产品的设计结构，确定装配工艺，并进行虚拟装配工艺验证，以保证装配工艺理论上的可靠性和重现性，然后进行样件装配工艺验证，如主模型装配初步工艺验证。

1.2 工艺确认

在此阶段，对工艺设计进行评估，以确认装配工艺是否具备可重现的批量化生产能力，这一阶段主要集中在小批量试制装配验证阶段。

1.3 持续工艺确认

此阶段主要是在工艺确认阶段验证完成后，在后续投产后的批量生产中开展日常的工艺监控和工艺改进工作，用于保证装配工艺一直处于受控状态，工艺的可重现性能得到保证，从而保证装配质量。

2 工艺验证的基本内容

2.1 工艺流程

一辆重卡车上几千种零部件的装配，合理的装配工艺流程，不会导致工序间的干涉、装配人员相互干扰、整个装配线的线平衡不满足等问题。

2.2 装配工艺方法

正确的装配工艺方法是指导装配操作人员，按照要求的方法（顺序、方向、位置等），使用要求的工具工装，在规划的节拍时间内，将零部件完好无损的装配至正确的位置，满足质量要求。

2.3 关键质量属性和关键工艺参数

整车上的关键质量属性，如驾驶室密封性、整车气密性、尾气排放标准、制动系统、噪声等，关键的工艺参数如装配件的拧紧力矩、装配间隙、加热温度等，均是整车装配质量保证的关键属性。

2.4 技改项目

此项主要是针对新产品或者是产品发生变更，现有的设备不能满足需经过改造，完成改造后必须对改造项目进行产品适应性的工艺验证，确保满足产品的使用要求和现场的生产节拍要求。

2.5 工装、工具、工位器具

工装、工具、工位器具发生变化，如新产品新设计的，或者是老产品发生变更引起的变化，需经过现场装配工艺验证，确认这些工艺装备的适用性，确保满足产品的工艺参数要求，保证产品的装配质量。

2.6 工序节拍

工序节拍是指流水线上某道工序相邻两件同样制品投入或出产的间隔时间，工序节拍验证的结果，是使所有的工序节拍等于或接近流水线的生产节拍，保证了流水线的生产效率，满足产能规划和市场需求。

2.7 装配工艺方法的合法性

装配工艺方法是否符合环境和安全的法律法规要求，这不但保证了装配作业者的人身安全，更保证了企业在各种内外部审核中的合法性和通过性。

2.8 装配BOM

虽然随着现在信息化系统的不断发展，各企业在生产现场实现了无纸化工艺和装配跟单，现场装配人员无需逐辆确认装配跟单签字，但是完整和正确的整车装配BOM，依然是生产车间工艺路线划分是否正确、成本核算、现场物料定置的一个重要依据，是工艺验证的一项重要内容。

2.9 检验方法

威廉·戴明说过，“产品质量是生产出来的，不是检验出来的”，检验是事后把关，但是正确的、合理的检验方法能确保存在的质量缺陷能通过正确的手段检验出来，对产品质量缺陷严重性正确分级，而且不影响生产线制造节拍，同时保证质量缺陷不会流入下一道工序。

2.10 工作环境

生产现场的工作环境不但对工艺过程有影响，更是现场装配人员安全生产的重要保障，生产事故、环境污染在如今的企业中的问题日益突出，工艺验证时，对现场的工作环境进行验证，如：安全风险、排放污染、辐射污染、噪音、室温等，不仅是保障现场人员的安全生产，更是生产企业应尽的社会责任。

3 装配工艺验证的实施

实施过程中，生产车间负责工作计划中的人员分配，工艺人员做好验证过程数据收集的记录整理分析，质量控制人员按照检验文件中规定的检验方法检验装配质量并记录不符合项，其他人员如设备、工装负责人等按照验证计划中的分工收集相关问题。

4 装配工艺验证报告的编制

车间工艺人员与研发工艺人员共同起草，汇总各项验证结果，最终由验证小组做出最后评价及结论。

5 装配工艺验证过程中常见问题

5.1 零部件缺件

装配零部件缺件在工艺验证中常有发生，由于缺件导致的工艺验证不连续，不充分，数据不完善、不能按照原有的方案进行验证等问题，此问题是工艺验证前的准备工作不到位，准备阶段未按职责分工严格执行，要求工艺验证工作开展前，应该由物料负责人员对装配车辆的全部物料（包括标准件）及数量按照设计BOM全部确认，保证无缺件。

5.2 零部件质量不合格

装配零部件的质量直接影响现场工艺验证的有效性，因此，工艺验证所需的物料全部应由质量管理部门检验合格并做合格标识，方可送至现场装配，避免工艺验证过程中，零部件不合格导致的装配困难、DTS不满足、与其它部件干涉等问题干扰，现场还需重新对发生问题的零部件质量重新确认，分析问题造成的原因，确认是否工艺方案的不合理导致。

5.3 装配人员技能

工艺验证过程中，装配人员的素质是影响过程质量的重要因素，根据工艺验证需求，对装配人员的素质要求，技能水平应该达到高级工的水平，也就是有较强的识图能力，熟悉本工种使用的工具、工装的使用方法，能按工艺文件和图纸的要求，了解产品结构，能独立完成关键部件的装配或者在技术人员的指导下能正确完成装配，达到质量要求。

5.4 工艺文件

工艺文件是工艺验证过程中，用于指导装配人员操作和工艺验证人员对工艺验证状态确认的关键技术文件，其中包括装配工艺流程、装配作业指导书、装配BOM等文件，这些文件的准确性、与设计图纸的一致性、完整性直接影响现场操作。如下图1所示装配作业指导书在现场装配时，仅能提供给操作者装配所用的零部件图号、名称、标准件、工装工具型号规格，但是装配零部件的方向、装配的位置、防错措施等关键的信息无法得到，容易造成现场装错，导致装配质量问题，工艺验证不准确的问题。

图1

5.5 工艺装备

现场工艺验证过程中常会遇到现有的工艺装备（工装、工具、工位器具等）不满足，必须改制或者重新设计制作，这个主要原因有两种，一是研发工艺人员给生产厂提供工艺装备验证明细，二是研发工艺人员虽提供了输入，但生产厂未按输入及时完成制作工作。针对此问题，工艺验证前，工艺验证小组负责人必须对要验证的各种工艺装备逐项确认完成，而且，这些工艺装备必须经过验证，保证可用方可在工艺验证中投入使用。

5.6 设计问题

在工艺验证时，设计问题也是其中最常见的问题，设计的问题大致有以下几类。

5.6.1标准件

现场工艺验证过程中，标准件的型号、规格、数量问题，时有发生，如：设计要求加Q40208，但此垫圈装配后和零部件干涉，无法装配到位，设计要求用Q150B0830螺栓装配，但此螺栓装配后，露头较长，但不影响其它零部件的装配，标准件的常见问题及处理方法如下表1，这也是工艺验证中装配BOM验证中的一项主要内容。

表1

5.6.2产品设计结构缺陷

产品在方案设计阶段虽然也经过虚拟验证，但不是所有虚拟验证的问题都已关闭，部分问题是必须通过实物验证确认，在没有完全实现数字化工厂之前，虚拟验证也有它的局限性，不能100%的解决问题，所以在生产现场的工艺验证依然会出现较多的设计类问题，但不会产生大的结构性设计变更的问题，常见工艺验证中出现的设计类问题及控制策略如下表2所示。

5.7 尺寸匹配问题

尺寸工程在如今的产品开发同步工程工作中，是除四大工艺（冲压、焊接、涂装、装配）之外的一项非常重要的业务，有专门的技术人员或者小组负责，装配工艺验证中，尺寸匹配的问题也屡见不鲜。

整车装配工艺验证中，常见的尺寸匹配问题有：DTS间隙面差类、零部件装配误差等问题，具体如下表3所示。

表2

表3

6 结束语

工艺验证不是一次性的工作，是一个不断完善相关流程，相关业务，不断提升的过程。本文结合多年的工作经验，对现场装配工艺验证方面的内容进行了阐述，希望对同行业工艺技术人员有所借鉴。如今，随着总装数字化工厂的搭建，现场的装配工艺验证范围和内容也将有所减少，效率也将大大提高。

参考文献

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[4] 曹国亮,赵秀霞等.浅谈冲压工艺验证的项目及内容,深圳:模具制造,2017.5.

The DiscussiononAssembly Process Verification Technology

Qiao Baohua

( Shaanxi Heavy Duty Automobile CO. Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )

Abstract:This article combines the assembly process verification in the product development process mainly for production, phase,verification contents, and the common problems and control strategies are briefly described, To guide the correct development of the assembly process verification work, Ensure the effectiveness of this work.

Keywords:process verification;content;common problems;control strategies

CLC NO.: U466

Document Code: A

Article ID:1671-7988(2019)14-169-03

中图分类号：U466

文献标识码：A

文章编号：1671-7988(2019)14-169-03

作者简介：乔宝华（1976-），女，就职于陕西重型汽车有限公司，主要从事装配工艺的研究。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.055