新能源电动车总装过程的质量管理
2024-10-08秦天虎
摘 要:新能源电动车频繁出现质量问题的关键在于研发端到制造端皆经验匮乏,其相较于燃油车发生质量问题时对于人体的危害更为严重,因此保证新能源电动车质量始终是新能源电车可持续发展所需克服的一大困境。新能源电动车出厂质量保障的重点在于电动车总装过程质量管理与控制,总装是整车制造的最后工序,与整车最终装配质量、功能性验证结果息息相关。而当前新能源电动车总装工艺自动化水平较低,质量管理问题尤其凸显,这就迫切需要构建健全有效的总装过程质量管理体系,以全面加强质量管理实效性,从而改善或避免电动车出厂质量问题。据此,文章主要对洗能源电动车总装过程的质量管理进行了深度探讨。
关键词:新能源电动车 总装工艺 质量管理
0 引言
绿色环保理念的普及与科技进步的推动,使得新能源电动车演变为汽车业未来发展一大主要趋势。而随着生产规模的持续扩大,新能源电动车总装过程的质量管理问题也越来越突出。怎样保障新能源电动车出厂质量,确保新能源电动车总装质量,则演变成了现阶段新能源汽车业稳定发展的限制性因素。新能源电动车总装即基于有关标准科学合理组装、调配电动车全部零部件,以最终实现电动车制造。目前新能源电动车所用能源依旧以电能为主,其总装全过程主要涉及装配、检测、路试、返修、入库等多层面,需要历经车身存储、内饰装配、底盘装配、最终装配、悬架分装、车门分装、动力分装、仪表板分装等多项工序。
1 新能源电动车总装工艺及其重要性
新能源电动车总装工艺过程就本质而言,实际就是相对完整的汽车流通加工体系,在此过程中涉猎各式各样关键核心零部件。现阶段新能源电动车总装以柔性化生产为主,其显著性特征在于可于一条生产线制造多种混合车型,兼容性更强且可紧随市场潮流与制造策略变化而适时改变。目前我国新能源电动车制造引进了柔性化生产工艺,其实际效果十分显著,且由于包容性较强,促使整个总装柔性化生产过程可充分优化配置我国汽车资源,且合理分配各式各样生产工艺技术。通常情况下,我国新能源电动车总装工艺生产线多以铝合金型为基础导轨,并以三倍速链条为传输介质,但是受制于技术限制,多数总装工艺生产线均会沿袭电动与气动双控模式实现调控。此独特的新能源电动车总装工艺自身便具备强大可调配性,可普遍应用于电视机、显示器、空调、汽车配件等生产装配,并且在实际应用时还可同步进行检测与调试等[1]。
新能源电动车总装工艺自身生产能力比较稳定,且随着科技进步新能源电动车总装工艺会配置相对完善的自动化加工系统,此系统则会附带若干机床以同步作业,如此一来即使出现故障依旧可以及时采取应对措施以降级运转,与此同时物料传输系统拥有一定的故障机床规避功能。新能源电动车总装工艺生产线上的利用率非常高,在机床按照工序编入总装工艺生产线时,产量将会以倍增效果制造,即单组机床会基于电动车总装工艺生产线上各机床协同作业,以实现高效生产。最为关键的是新能源电动车自身搭载的工艺生产技术十分紧密,使得总装工艺生产线所制作的零部件精确度也非常高,不仅加工形式稳定且可一次性装卸作业,从而实时转化为产量。
2 新能源电动车总装过程的质量管理体系构建
2.1 合理划分质量特性重要度
新能源电动车总装时需对质量特性重要度进行科学划分,以确保总装重要质量特性契合度,以此便可根据电动车质量特点合理划分,此外还需就电动车质量等级划分对总装所用零部件重要度加以划分,通常划分为保安项、关键项、主要项、一般项四部分。同时新能源电动车工艺部门还需就总装过程质量重要度编制对应文件,并在总装时根据文件完成装配工作,以促使电动车质量达到国家标准。若是新能源电动车使用时保安项的零部件出现问题,则驾驶员无法通过仪表显示或单纯依赖感觉察觉电动车所发生故障,但由于对于电动车已失去控制则会严重影响行驶安全。若是保安项的零部件问题所造成影响较大,则将其统称为保安件,在保安件图样与技术文件中拥有保安技术特性的质量特性则被称之为保安项。关键项处于技术文件中,因此其中零部件会直接影响新能源电动车性能与安全性。主要项仅次于关键项,所以在新能源电动车总装过程中的作用也非常重要[2]。
2.2 科学优化工艺细节与参数
新能源电动车总装装配包括紧固件装配、插接件装配、密封件装配等。例如,就紧固件而言,基于紧固件力矩要求来说可覆盖整车车身,在车辆正常行驶时可发挥关键性作用。而紧固件装配失效时,将会阻碍车辆正常运行,致使零部件功能失效,因此科学合理管控紧固件力矩以促使紧固件契合设计要求,对于新能源电动车总装异常重要。对于新能源电动车紧固件装配而言,需合理控制核心力矩。其一,抽检。紧固件装配完成后以专业检测工具每班检验两次以详细记录核心力矩;其二,追溯紧固件有关信息。采用电动紧固件装配设备时需与VIN码捆绑处理以存储而展现紧固件详细信息;其三,紧固件装配完成点漆工具明确。通常需以不同颜色辨别确认并以指导书加以确认;其四,检验明确。复检时基于不同颜色点漆笔进行区别确认。
新能源电动车总装过程中会采用辅助设备,在总装工艺参数不受控时将会导致有关功能失效,因此必须认真管控总装工艺参数,以最大限度上保障电动车车辆安全性与稳定性。首先,以总装工艺辅助设备清单明确工艺参数;其次,以总装工艺参数制定详细检测计划;再次,积极关注检测设备特别是安全性能检测设备[3]。
2.3 引进失效模式及后果分析
编制过程失效模式及后果分析以优化新能源电动车总装过程质量管理与控制。过程失效模式及后果分析编制需由多整车开发项目组各个部门所有成员组成多功能小组以共同完成。首先,以明确依据编制工序装配要求。新能源电动车总装过程的过程失效模式及后果分析编制必须涵盖整个总装过程全部工序,即物料进厂至整车下线结束,所有工序所需达到要求应来源于技术文件或研发技术通知单,只有这样才能避免影响后续总装装配工艺方法选择。
其次,基于标准化要求合并同类装配工序。过程失效模式及后果分析编制时应尽量合并分析同类总装装配作业,以助于后续过程失效模式及后果分析维护与更新,以及解决措施标准化建设与贯彻实施。新能源电动车总装过程中的同类装配作业制定措施时也应尽可能保持一致,例如紧固件装配选择工具时应统一。同类装配作业可根据潜在失效后果严重度详细划分,不同程度失效后果则采取与之相应的可行性控制措施。而失效后果与失效模式相近的装配工序则合并以共同分析,例如新能源电动车动力电池电源线束与动力电池端连接工序、电源线束与电机控制器端连接工序二者操作要求与失效模式皆一致,因此过程失效模式及后果分析编制时可合并进行分析,以制定相统一的线束插接作业标准化要求。
再次,以科学合理依据确定潜在失效模式。编制潜在失效模式时应基于新能源电动车总装过程中的同类装配作业,就同类装配作业所出现质量问题进行风险分析与预测,例如动力电池装配应以裸车、样车等总装装配时出现的质量问题,及其装配之后整车出现的质量问题作为有力依据开展风险分析与预测。
然后,基于严重度与频度等参数明确重要工序。新能源电动车总装过程的关键工序、重点工序与质量控制节点是质量管理的重中之重。根据过程失效模式及后果分析结果确定不同工序,严重度达到7~8级时归为重点工序进行质量管理,严重度达到9级时归为关键工序进行质量管理,频度达到3时归为质量控制节点进行质量管理。重要工序应由前期工艺开发时便积极关注,成本则应适度倾斜于重要工序所需工具与设备,以充分保障重要工序顺利完成作业,最大程度上降低量产之后重大质量问题发生的风险。
最后,定时更新过程失效模式及后果分析。过程失效模式及后果分析需要实时进行更新,而更新标准为新能源电动车总装过程中出现质量问题、工艺变更、设计变更。所有质量问题皆需统计汇总于过程失效模式及后果分析文件中直至整车停产,以此才可与新能源电动车生产密切关联,而过程失效模式及后果分析文件才可充分发挥提高总装过程质量管理水平的作用[4]。
2.4 充分汲取智能化工艺技术
2.4.1 引进自动化装配技术
目前新能源电动车总装过程的侧重点在于智能化与自动化,所以实现网格化与分布生产模式已是必然趋势,而人、机器、资源相互之间也将进一步实现高效且直接交流互动。此外,先进设备与系统的引进,不但可以在很大程度上节约新能源电动车总装过程的成本,而且可以提高零部件装配与加工工序精确度。对此,新能源电动车制造业可尝试打造智能化生产车间,于总装工艺生产线上引进模块化理念,以充分实现控制器与气动门等标准化装配,同时还可引进自动化装配悬臂系统,以有机结合自动控制、人工智能、信息控制等多重技术综合应用,从而实现新能源电动车总装自动化装配。如此一来,不仅可以提高总装装配效率,还可降低工人劳动强度,进而提升新能源电动车制造自动化水平。
2.4.2 引进智能化工艺技术
其一,模块化装配工艺技术。新能源电动车总装过程中模块化装配工艺技术的引进,将持续推动电动车制造标准化与零部件共享以大大降低开发与生产成本,将显著性提高总装装配生产线灵活性以充分适应市场需求动态变化,将直接性影响电动车模块级别设计与定制以实现个性化制造的基础上满足消费群体个性化需求,将有效推动可持续制造发展以降低资源能源消耗而提升整车生产效率。因此就新能源电动车总装过程而言,模块化装配工艺技术将会演变为未来主要发展方向,且随着技术更新发展将会给汽车制造业带来更多经济效益,从而成为电动车总装工艺技术发展的核心动力。
其二,自动化装配工艺技术。新能源电动车总装过程中自动化装配工艺技术的引进,将持续转变电动车制造核心装配工序以充分发挥工业机器人作用有序焊接、紧固、喷漆、涂装等任务,将高效控制总装过程质量以合理利用传感器与视觉系统检测细微缺陷与问题而保障零部件乃至整车质量,将进一步打造自动化物流仓储管理系统以自动化搬运设备加快零部件运输而保证零部件可实时供应于总装装配工艺生产线,将切实提高电动车制造可持续性以优化整个生产过程而减少碳排放与能源浪费。因此就新能源电动车总装过程而言,自动化装配工艺技术不但能够助力汽车制造业制造高质量整车,而且能够有效提高总装工艺生产线安全性与灵活性,从而使得新能源电动车更具市场竞争力。
其三,虚拟化装配工艺技术。新能源电动车总装过程中自动化装配工艺技术的引进,将以数字化模拟方式允许虚拟测试与优化而优化总装工艺生产线布局,将以数字孪生技术允许物理汽车数字副本创建而通过传感器实时采集数据以监测总装装配,将以虚拟现实技术进行员工培训与教育而有效提高员工操作水平,将以数据分析与决策支持优化装配过程而识别并解决潜在瓶颈问题。因此就新能源电动车总装过程而言,虚拟化装配工艺技术不但可以提高汽车制造效率与质量,还可推进汽车制造业可持续发展,从而打造汽车制造全新格局[5]。
2.5 侧重复合型人才培养引进
充分发挥人才主动性与创造性是新能源电动车总装过程质量管理的重要步骤。就整个新能源汽车业而言,为发展新生产力以促进高质量制造与发展,必须侧重于优秀的复合型新能源汽车领域人才培养与引进。首先,新能源电动车制造业可尝试与相关机构建立长效合作机制,尤其是国内外知名高校,以产学研一体化模式打造科学可行的人才培养方案,高度重视多元化人才培养,全力促进人才培养创新变革,以助力于新能源电动车总装过程研发拥有自主知识产权的工艺技术。其次,新能源电动车制造业可基于发展新生产力要求扩大人才引进范围与力度,以独具竞争优势的薪酬待遇吸引高素质、高能力的复合型人才积极加入新能源电动车行业,并充分激发行业间人才的积极流动与知识共享,从而为新能源电动车总装过程质量控制注入新活力。再次,新能源电动车制造业还应适度与政府合作,致力于树立健康且良好的信誉形象以打造和谐稳定的人才环境,充分为人才发展提供平台,进而吸引更多优秀人才进入新能源电动车总装工艺生产线。最后,新能源电动车制造业应积极创建开放式共享、融合式创新的总装工艺人才培养体系,尝试引进国内外顶尖人才,交流学习国际先进工艺技术与质量管理经验,以服役于新能源电动车总装过程质量有效控制[6]。
3 结语
总而言之,新能源电动车作为重要的出行工具,市场需求量的日趋增长,有效推动了汽车制造业的快速发展。新能源电动车制造时需多部门积极合作完成总装工序,其作为汽车制造最后工序,直接影响着整车质量,必须加强高度重视以采取切实可行的质量控制策略,构建完善的质量管理体系,以此充分保障整车质量与市场竞争力。
参考文献:
[1]郑双全,张国刚.新能源汽车的安全生产和现场质量管理研究[J].内燃机与配件,2023(20):87-89.
[2]艾郁伟.新能源汽车企业质量管理体系优化研究--以A新能源汽车制造公司为例[D].南昌:南昌大学,2023.
[3]杨维建.运用PFMEA提升新能源汽车制造过程的质量管理[J].汽车实用技术,2022,47(20):14-18.
[4]吴成哲,周立.新能源汽车开发过程的质量管理研究[J].内燃机与配件,2020(4):173-174.
[5]袁雪松,田沙沙,李平武.关于汽车试制总装工艺技术优化探讨[J].企业科技与发展,2022(12):139-142,146.
[6]桑清宇,黄锦文.某新能源汽车总装车间工艺设计方案[J].工程建设与设计,2023(9):120-123.