汽车车身尺寸分析及提升方法研究

李琦 李艳鹏 于永胜 邢文涛

摘 要：文章介绍了几种车身尺寸分析及提升方法，有效提升车身尺寸精度。建立尺寸技术标准，通过尺寸特性识别和公差设定、尺寸控制要素、尺寸评价及改进方式几个方面，形成有效的车身尺寸保障方案，为车身制造尺寸提升提供参考。

关键词：车身尺寸;尺寸特性;公差;控制要素

中图分类号：U463.82  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）19-187-03

Analysis of Automobile Body Size and Research on Dimension Lifting Method

Li Qi， Li Yanpeng， Yu Yongsheng， Xing Wentao

（ Chery Commercial Vehicle （Anhui） Co.， Ltd.， Henan Branch， Henan Kaifeng 475000 ）

Abstract： This paper introduces several methods of body size analysis and lifting， which can effectively improve the accuracy of body size. Establish dimension technical standards， form effective body dimension guarantee scheme through dimension feature identification and tolerance setting， dimension control elements， dimension evaluation and improvement methods， so as to provide reference for body manufacturing dimension improvement.

Keywords： Car body size; Dimensional characteristics; Tolerance; Control factors

CLC NO.： U463.82  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）19-187-03

1 引言

随着汽车市场的迅速发展和国内外汽车市场竞争的日益白热化，提高自身产品核心竞争力无疑是各个汽车制造商的重中之重，而车身制造质量就成为产品核心竞争力的重要一环。车身尺寸作为车身制造过程中一个重要的质量评价手段，如何通过有效的质量评价手段来评价车身尺寸，就变得尤为重要[1-2]。只有合理的评价方法才能从根源上识别问题所在，再通过合理的尺寸控制要素和改进方式解决这些问题，才能更好的提升车身制造质量。

2车身尺寸分析方法

在实际汽车生产中，零部件尺寸、工装定位精度、制造过程等都是影响车身尺寸精度的关键因素，如何在众多因素中有效识别偏差影响点，采取合理评价及分析方法显得尤为重要，目前我们主要采用SAR（稳定性符合率）、PASS RATE（合格率）结合CII的形式进行车身尺寸评价及分析[3]。

2.1 SAR（稳定性符合率）

SAR（Stability Accord Rate）是反映产品制造质量的主要参数，计算方法为：

SAR=合格测量特性总数/测量特性总数

注：合格测量特性指6σ值满足要求的特性（如：测量特性的6σ=3.5mm，标准要求为4.0mm≤6σ为合格，那这个特性即为合格特性）。

2.2 PASS RATE（合格率）

合格率是反映产品制造质量的一个重要参数，是指对某一特征进行检测时，实测数值在以理论值为中心的公差带内的百分比，假定产品尺寸的公差带为T，某一特性的实测值为Y=（Vl，V2，…，Vn）根据设计要求，T与V满足：

-T/2≤Vi≤T/2  i=1，2，…，n                       （1）

根据这一判据，合格率θ为：

θ=（p /n）*100%

公式中，p为满足T/2≤Vi≤T/2的特征数。

合格率计算需要足够数量的数据，小样本条件下，难以进行准确评价。一般采取的为定期抽检，依据历史数据，基本能够反映在一定时期内尺寸的完成状况，因而可以确定为先验条件，再综合每天新的样本信息，对总体进行较为准确的估计。

Pass Rate既合格率，合格率越高车身制造的符合性就越高，反之，车身制造的符合性越差。

2.3 CII（持续质量改进指数）

“2mm工程”中所谓的“2mm”指的是白车身所有关键测点波动（6σ）值小于2mm。该评价方式是以关键测点6σ值表示，包括单个测点6σ以及整车6σ值，并以CII指数（持续质量改进指数）反映尺寸质量的长期变化趋势。由于车身的测点数据主要是由CMM（三坐标测量机）采集的，受硬件条件的限制，采样频次较低，故不适合用SPC（统计过程控制Control Process Statistical）的方法评价尺寸质量的稳定性。

6σ是对一定数量的样本数据进行评价的指标。在EXCEL里使用函数 Stdev 计算出每个測量特性的σ值，样本量：20～30台。从统计学出发，一个特征点的实际尺寸有99.73%的可能落在名义值±3σ以内，因此可以说明特征点数据的变动范围。6σ值选取原则将全部测点的6σ从小到大进行排序，取95%那个点的6σ值作为该白车身的6σ值（如图1）。

3 车身尺寸提升方法

车身尺寸偏差影响因素是最为复杂的，从产品设计开发到生产过程的每一个环节都需要进行验证和改进。

3.1 尺寸控制要素

针对量产车型的尺寸控制，主要从过程一致性管控方面着手，按照5M1E的手法对控制要素进行管理，目前我们采取的管控措施具体如表1。

3.2 尺寸评价及改进方式

量产阶段尺寸改进主要针对影响客户的问题进行实施，建立预警机制，控制因尺寸异常造成的质量风险。

尺寸特性评价方式：根据特征点相对测量公差的符合情况，分为合格、警告、不合格三种状态，在尺寸测量报告中以红、黄、绿三种颜色标识，且增加单点6σ值评价。

尺寸改进方式：根据尺寸测量报告，形成尺寸符合率柱状图和趋势图，并结合CII指数对超差点进行数据筛选分析，分区域、分模块排查零件、分总成、工装、产品结构及过程控制影响因素，并对数据进行监控，形成唯一性清单进行管理提升，通过各项工作的排查推进，结合整车装配条件及现状，反向推算车身合理的尺寸特征点公差系数、公差带偏移、生产工艺等，实现最终的满足后道工序质量要求。

3.2.1 单件排查

单件排查主要控制因素及方法主要从以下几个方面进行，第一：单件检具状态是否符合产品定义状态;第二、检具RPS定位基准选取是否合理，定位基准是否与模具、夹具统一;第三：检具测量点是否可有效评价零部件关键控制尺寸;第四：零部件全尺寸精度蓝光扫描结果是否符合产品定义状态;针对存在偏差位置从车身尺寸及整车装配两个角度评估，确认下步整改计划。

如图2所示，检具选取定位为1、2孔位，夹具实际定位为2、3孔位，RPS定义为2、3孔位，检具选取RPS定位基准与夹具不同意，且1孔非模具定位孔，精度无法达到要求，造成此件的检具符合率及评价不能有效确保车身尺寸准确性及稳定性。

3.2.2 分总成排查

分总成排查主要控制因素及方法主要从以下几个方面进行，第一：分总成焊接工序是否完全按照作业定义进行操作;第二：分总成检具测量，每日历史监控数据核查或三坐标测量分析;针对存在偏差位置结合零部件状态，从车身尺寸及整车装配两个角度评估，确认下步整改计划。

3.2.3 工装排查

工装排查主要控制因素及方法主要从以下几个方面进行，第一：工装是否正常按照工装维护保养作业指导书开展工作;第二：工装定位原则是否与模检具保持一致;第三：工装定位、基准及限位机构是否存在磨损、晃动等，具体参考夹具控制要素;涉及到工装调整/改造的，严格按照工装调整/改造申请流程进行。

3.2.4 过程监控

过程监控主要控制因素及方法主要从以工艺纪律检查为主线，从人、机、料、法、环、测等各个方面进行全方位、全过程监控，结合对应过程评价指标形成有效的过程管理手段。

4 结论

车身尺寸控制是一个复杂、长周期、持续性的工作，车身尺寸分析及提升方法主要从以下两方面开展：一是通过识别的关键控制因素，按照控制计划形成日常性的监控手段，正向控制因生产过程中异常造成的尺寸偏差;二是从评价和改进的角度出发，按照分区域、分模块的方式进行排查确认，并依据现场装车实际重新确定合理的公差系数、公差带偏移、生产工艺等，规避因尺寸偏差造成的车身质量问题。

参考文献

[1] 王勤卫.白车身尺寸精度控制方法探讨[J].时代汽车，2020（03）：119.

[2] 袁万柱.白车身关键功能测点及功能尺寸在车身尺寸控制中的运用[J]，装备制造技術2016（05）：177.

[3] 游旭.浅谈白车身零部件尺寸误差分析及公差优化分配[J].内燃机与配件，2019（11）：127.