防错技术在汽车燃油管路泄漏测试中的应用

马振　马孟泽　张振山

摘 要：汽车燃油管路泄露测试为关键工序，如果发生燃油泄漏将影响汽车的安全驾驶甚至引起汽车燃烧或者爆炸，危及人身安全。利用防错技术有效避免管路燃油泄漏带来的汽车安全风险。

关键词：防错 泄露 安全 燃油管路 潜在失效模式分析

Application of Error-proofing Technology in Leak Test of Automobile Fuel PipelineMa Zhen

Ma Zhen Ma Mengze Zhang ZhenShan

Abstract：Automobile fuel pipeline leakage test is a key process. If fuel leakage occurs， it will affect the safe driving of the car and even cause the car to burn or explode， endangering personal safety. The article uses error-proofing technology to effectively avoid automobile safety risks caused by pipeline fuel leakage.

Key words：error prevention， leakage， safety， fuel line， analysis of potential failure modes

1 引言

防错技术最早起源于日本丰田公司，为了生产出零缺陷产品，丰田工程师SHIGEO SHINGO建立了一套防错系统称为Poka-Yoke。防错技术在当今工业体系中越来越多的被重视，特别是对生产线中的关键工序，如果是高风险或者涉及安全的工序尤为重要。对于汽车的燃油管路而言，燃油管路最主要的功能就是输送燃油从汽车油箱到发动机，如果燃油发生泄漏，汽车运行中会有燃烧甚至爆炸的风险。关键性不言而喻。所以防错技术的引用无疑非常重要。

2 行业现状

对于燃油管路系统，最高的风险就是系统工作过程中产生燃油泄漏。所以目前燃油管路系统厂家，在燃油管路系统生产制作过程中，都有一个工序是燃油管路系统的泄露测试。泄漏测试的基本原理是在管路中充入气体到一定压力（例如1MPa），保持一段时间，再一次测试管路中的压力，如果有泄漏产生则压力会降低，仪器根据压力差判断是否泄漏。简易原理图见以下示意圖1。

目前泄露测试基本被所有厂家包括汽车主机厂定义为关键特性（关键特性为影响法规或安全的特性）。但是该工序的防错应用却相对不完善，有些厂家只是在检测合格过后，手工画一个颜色标识在产品上以示检测过，如图2初步防错系统。但长期工作中发现，此防错会造成员工漏画或者不画甚至不检测就包装入库，完全起不到防错的效果。有些厂家甚至完全没有防错。所以该工序防错技术处于初级阶段。

3 防错的分析

针对该工艺的防错，主要有三点考虑。首先，确保泄露测试被执行，不能出现未测试的零件流出;其次，执行泄漏测试后的零件要有明显的特征方便区分;最后，不合格件要有特殊管控不能与合格件混淆。

针对以上考虑，由于涉及方面较多，为了便于统计，初步以PFMEA（潜在失效模式分析）的思路按照工艺过程进行分析。首先按操作步骤细化泄漏测试的工艺过程，该工艺的详细过程为（图3）：

针对该操作过程的每一步进行防错考虑（图4）

以上分析基本涵盖了改泄漏测试工位的全部过程及大概防错方向。

4 防错系统设计

针对防错分析，进行进一步的防错系统方案设计（表1）

由于标签包含产品件号及批次号信息，相当于产品的身份证，客户根据该标签识别产品，所以每个产品必须有专用标签。根据标签的这个特性，防错系统可以利用标签进行更有效防错。所以针对贴标签这个工艺过程进行细化设计。

以上针对工艺过程对工装、程序、标签、照相系统进行了防错设计。为了防错系统的稳定性，避免设备被未授权员工开启并操作，考虑设计一个指纹识别开关，只给授权员工录入指纹，这样未授权人员即便想操作都不能开机。针对以上所有防错设计考虑，设计整机系统的方案如下图6。

5 防错系统的验证

根据设备设计方案，结合设备制作过程中的实际问题，设备完成状态如图7所示。

工作时，工装设备准备就绪后，员工只需把产品装入工装中，双手启动测试按钮，设备即自行进行测试和判断，根据设备判断结果把对应标签粘贴到指定位置即可取下零件。如果中间环节有问题，零件将不能取出。该工序的详细防错步骤见以下（表3）：

通过该防错设备的应用，有效降低了该工序及整个产品的风险。同时降低了操作工的劳动强度。顺利通过了验收并被现场操作工认可。

6 总结

经过一段时间的应用，该设备的防错系统运行正常，并有效的探测和控制到了各种失效风险。得到了公司高层管理的好评。福特北美专家审核过程中给予了高度肯定，评价为全球燃油管路系统防错最优化设计，并希望全球推广。

参考文献：

[1] Failure Mode and Effect Analysis， Fourth Edition， Copyright is Chrysler LLC， Ford Motors Company and General Motors Corporation.