羅錦耀 雷露璐

【摘 要】文章以上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司某車(chē)型的座艙與前門(mén)裝飾板間隙段差的問(wèn)題解決為切入點(diǎn)，探討三維偏差分析軟件在解決復(fù)雜尺寸鏈問(wèn)題的查找與驗(yàn)證問(wèn)題的作用，闡述如何利用三維偏差分析軟件工具高效準(zhǔn)確地解決復(fù)雜尺寸鏈問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】座艙;前門(mén)裝飾板;VSA（三維偏差分析軟件）間隙段差;問(wèn)題解決

【中圖分類號(hào)】U463 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）07-0095-04

0 引言

隨著汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的瞬息萬(wàn)變，對(duì)汽車(chē)車(chē)型的迭代速度要求加快，上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司（簡(jiǎn)稱SGMW）開(kāi)發(fā)新車(chē)型的時(shí)間也在不斷加快，要求員工必須在有限的時(shí)間內(nèi)高效、快速地解決復(fù)雜的尺寸鏈問(wèn)題，確?？煽康难b配性與精致的裝配美觀性。因此，如何利用工具準(zhǔn)確直觀地找出問(wèn)題原因并快速驗(yàn)證問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題解決具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以某車(chē)型的座艙與前門(mén)裝飾板間隙段差的問(wèn)題解決為切入點(diǎn)，探討三維偏差分析軟件在解決復(fù)雜尺寸鏈問(wèn)題的查找與驗(yàn)證問(wèn)題的作用，同時(shí)闡述如何利用三維偏差分析軟件工具高效準(zhǔn)確地解決復(fù)雜尺寸鏈問(wèn)題。

1 背景介紹

SGMW某車(chē)型的座艙與前門(mén)裝飾板間隙段差問(wèn)題是一個(gè)尺寸鏈長(zhǎng)，影響因素多，涉及零件數(shù)量多（如圖1所示），并且受造型影響，偏差方向相互之間有干擾（如圖2中Z向尺寸的偏差會(huì)帶來(lái)Y向尺寸波動(dòng)）的復(fù)雜尺寸鏈問(wèn)題，并且項(xiàng)目開(kāi)發(fā)期間，問(wèn)題故障沒(méi)有規(guī)律，問(wèn)題處理進(jìn)展緩慢。

2 三維偏差分析軟件mockup-vsa的介紹

VSA是目前常用的三維尺寸仿真分析軟件之一，它通過(guò)引入數(shù)據(jù)模型，輸入單件特性、裝配順序及定位系統(tǒng)，模擬裝配多臺(tái)車(chē)身模型（一般模擬5 000臺(tái)車(chē)），得出±3σ及Cp的值，評(píng)估設(shè)計(jì)是否能滿足尺寸規(guī)格要求，從而對(duì)工藝制造能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

VSA是一個(gè)工程工具，是通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的計(jì)算方法來(lái)仿真分析和評(píng)估在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中零部件的制造偏差和裝配工藝偏差是如何影響產(chǎn)品的各種關(guān)鍵產(chǎn)品特征的。公差仿真幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員分析和評(píng)估某個(gè)零部件、工藝和工裝是否能夠滿足既定設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝確保最終的產(chǎn)品制造質(zhì)量。

軟件的輸出結(jié)果如下：①仿真結(jié)果可以顯示±3σ、Cp（過(guò)程能力指數(shù)）、Cpk（有偏移的過(guò)程能力指數(shù)）的值，以及數(shù)據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)圖等。②貢獻(xiàn)因子報(bào)告也叫高中低報(bào)告，顯示影響結(jié)果的權(quán)重分配;可根據(jù)偏差權(quán)重分析組成公差的影響因素，通過(guò)調(diào)整組成公差值對(duì)車(chē)身偏差或零部件偏差進(jìn)行控制。

3 某車(chē)型座艙與前門(mén)裝飾板間隙段差的問(wèn)題解決研究對(duì)比

為了更好地對(duì)比常規(guī)解決方法與偏差分析解決辦法，特用以下示例說(shuō)明。

3.1 常規(guī)問(wèn)題解決方法

根據(jù)圖2的關(guān)聯(lián)因素表，從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的角度，對(duì)尺寸鏈?zhǔn)Ｊ街饤l分析，從以下13個(gè)末端因素進(jìn)行排查：{1}儀表板支架尺寸問(wèn)題;{2}儀表板單件尺寸問(wèn)題;{3}座艙裝配工藝問(wèn)題;{4}前門(mén)裝飾板單件尺寸問(wèn)題;{5}三角裝飾板尺寸問(wèn)題;{6}白車(chē)身前側(cè)板上儀表板支架安裝孔/面尺寸穩(wěn)定性;{7}前隔板下安裝板上4個(gè)Z向插片尺寸穩(wěn)定性;{8}白車(chē)身側(cè)圍上門(mén)鉸鏈安裝孔/面尺寸穩(wěn)定性;{9}門(mén)總成上鉸鏈安裝孔/面尺寸穩(wěn)定性;{10}門(mén)總成上內(nèi)飾板安裝孔/面尺寸穩(wěn)定性;{11}門(mén)蓋裝調(diào)至白車(chē)身上時(shí)內(nèi)間隙控制的尺寸穩(wěn)定性;{12}前門(mén)裝調(diào)至白車(chē)身上Z向高度控制尺寸穩(wěn)定性;{13}前門(mén)裝調(diào)至白車(chē)身上X向控制尺寸穩(wěn)定性。

經(jīng)過(guò)歷時(shí)1個(gè)月的數(shù)據(jù)收集、零件走反訪確認(rèn)及分析排查，判斷最終影響因素為如下6項(xiàng)：{1}儀表板支架尺寸關(guān)鍵點(diǎn)偏差，且數(shù)模設(shè)計(jì)干涉;{2}儀表板單件尺寸打長(zhǎng)，X/Y向尺寸偏差1.5～2.0;{3}座艙裝配工藝導(dǎo)致座艙尺寸穩(wěn)定性差;{4}白車(chē)身側(cè)圍上門(mén)鉸鏈安裝孔/面尺寸偏差;{5}前門(mén)總成上鉸鏈安裝孔X向尺寸偏差;{6}前門(mén)裝調(diào)Z向尺寸偏差影響較大。

3.2 VSA偏差分析軟件的問(wèn)題分析方法思路介紹

（1）根據(jù)實(shí)際裝配工藝在VSA軟件中虛擬裝配各相關(guān)影響零件。座艙與前門(mén)裝飾板實(shí)際裝配工藝圖如圖3所示。

（2）在模型中輸入關(guān)鍵零部件的裝配定位方式&裝配公差舉例（如圖4、5所示）。

（3）在模型中創(chuàng)建關(guān)鍵測(cè)量（如圖6所示）。

（4）測(cè)量結(jié)果展示（如圖7、圖8、圖9所示）。

影響X向偏差結(jié)果的前5個(gè)因素如下：{1}IP自身的X向測(cè)點(diǎn);{2}CCB上儀表板的主定位孔;{3}CCB上儀表板的X向定位面;{4}門(mén)飾板的X向測(cè)點(diǎn);{5}前門(mén)總成上門(mén)飾板的主定位孔。

影響Z向偏差結(jié)果的前5個(gè)因素如下：{1}CCB上儀表板的主定位孔;{2}IP自身的Z向測(cè)點(diǎn);{3}白車(chē)身上CCB的主定位孔;{4}白車(chē)身上前門(mén)安裝工具的Z向面;{5}前門(mén)上前門(mén)安裝工具的Z向定位面

影響Y向偏差結(jié)果的前6個(gè)因素如下：{1}白車(chē)身上CCB的主定位孔;{2}CCB上IP的主定位孔;{3}IP自身Y向測(cè)點(diǎn);{4}門(mén)裝飾板Y向測(cè)點(diǎn);{5}白車(chē)身上前門(mén)安裝工具的Z向;{6}白車(chē)身上前門(mén)安裝工具的Y向。

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果的綜合分析，對(duì)座艙與前門(mén)裝飾板間隙段差問(wèn)題影響因素最大的因素如下：{1}IP自身X/Y/Z向的偏差;{2}白車(chē)身上CCB的定位孔;{3}CCB上IP的定位孔/定位面;{4}白車(chē)身&門(mén)總成上前門(mén)安裝工具的定位面;{5}門(mén)飾板自身X/Y向偏差;{6}前門(mén)上前門(mén)安裝工具的Z向定位面。

3.3 傳統(tǒng)問(wèn)題分析與偏差軟件問(wèn)題分析結(jié)果對(duì)比

根據(jù)表1傳統(tǒng)問(wèn)題分析與偏差分析軟件問(wèn)題分析結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，偏差軟件分析的影響因子與傳統(tǒng)問(wèn)題分析的影響因素有4項(xiàng)是相符的，符合度為80%。傳統(tǒng)問(wèn)題分析的影響因素的排查耗時(shí)近1個(gè)月的時(shí)間，偏差分析軟件的影響因素的排查耗時(shí)3 d，時(shí)間效率顯著提高。并且，偏差分析軟件能夠直接指出具體的影響位置與方向，比傳統(tǒng)問(wèn)題分析更具體、直觀。

3.4 問(wèn)題解決驗(yàn)證對(duì)比

傳統(tǒng)方式的問(wèn)題解決方案的驗(yàn)證，需要各相關(guān)部門(mén)配合多輪制作手工樣件造車(chē)驗(yàn)證，只有這樣，才能得出最終解決方案，耗時(shí)長(zhǎng)，消耗項(xiàng)目物料成本高。

偏差分析軟件問(wèn)題解決方案的驗(yàn)證，可以將現(xiàn)階段各相關(guān)零件的測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際狀態(tài)輸入軟件分析，根據(jù)敏感因子及結(jié)果偏差示意圖直接得出最終解決方案。驗(yàn)證方案如果正確，結(jié)果偏差示意圖上超差概率會(huì)大大減少，并且結(jié)果的穩(wěn)健性會(huì)大大提高（如圖10所示）。不需要多輪手工樣件驗(yàn)證，大大減少驗(yàn)證時(shí)間與驗(yàn)證成本。

4 結(jié)語(yǔ)

分析以上對(duì)比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，三維偏差分析軟件在查找復(fù)雜尺寸鏈問(wèn)題在項(xiàng)目時(shí)間效率和成本控制上有著傳統(tǒng)問(wèn)題解決方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)，是目前SGMW在快速車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中復(fù)雜尺寸鏈（間隙段差問(wèn)題）必備的問(wèn)題解決工具。

三維偏差分析軟件能夠幫助解決復(fù)雜的尺寸鏈問(wèn)題，可以準(zhǔn)確、直觀地查找問(wèn)題的根本原因，并及時(shí)地制訂問(wèn)題解決方案，縮短問(wèn)題驗(yàn)證解決的時(shí)間，減少問(wèn)題驗(yàn)證解決的成本。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]曹俊，來(lái)新民.基于確定性定位分析的車(chē)身三維偏差模型及求解方法研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2008.

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[3]熊潔.三維偏差分析軟件在汽車(chē)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展，2010（22）.

[4]馬振海，李濤，胡敏.基于偏差分析的前照燈區(qū)域尺寸鏈優(yōu)化[J].汽車(chē)工程師，2013（2）.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]