阮 婷

(武漢交通職業(yè)學院，湖北 武漢 430056)

彈性鉸接也叫彈性襯套，裝在汽車后橋橫梁孔中，跟行駛舒適性相關(guān)。對于扭力后懸架而言，彈性鉸接和后橫梁一起既承擔了懸架的K特性(運動幾何參數(shù))，也承擔了懸架的C特性(懸架彈性元件的剛度)，所有的操控舒適性都需從彈性鉸接零件下功夫。一個后橫梁中裝配兩個彈性鉸接零件，常用的裝配方式是采用壓裝設(shè)備，以一定的壓力，同時將兩個鉸接零件壓入鉸接孔中。由于彈性鉸接零件外圈是塑料材料，在壓裝的過程中容易破裂，導致后橋裝配線的廢品率較高，無法達到工廠要求，成為整條生產(chǎn)線的瓶頸。

為了提高后橋彈性鉸接的一次裝配合格率，深入分析了影響零件裝配問題的因素[1-3]，通過組織相關(guān)工作崗位上的員工成立QC小組，發(fā)揮集體的力量，充分利用QC工具中的統(tǒng)計方法來發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，從而達到改善質(zhì)量的目的[4]。傳統(tǒng)的QC方法包含：檢查表、層別法、柏拉圖、魚骨圖、散布圖、直方圖和控制圖。

1 車橋裝配線質(zhì)量合格率現(xiàn)狀

1.1 調(diào)查研究

為提高生產(chǎn)效率，同時降低成本，某汽車總裝工廠要求各個班組的裝配合格率為99%，為了了解目前后橋裝配線的合格率，小組成員對車橋裝配班組的生產(chǎn)情況進行42240輛份的跟蹤統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)后橋線裝配合格率僅為95.6%，未達到工廠下達的目標，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1 車橋裝配合格率統(tǒng)計

1.2 問題統(tǒng)計與目標確定

為了進一步掌握影響后橋裝配合格率的因素，對后橋裝配線上的1850個缺陷進行分類統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)后橋彈性鉸接壓裝破損頻次較高，嚴重拉低了整條生產(chǎn)的合格率，如圖1所示，A、B、C、D分別表示彈性鉸接破損、后輪速傳感器干涉、后輪轂混裝和后制動油管破損。

圖1 缺陷統(tǒng)計排列圖

由排列圖可知，彈性鉸接破損缺陷占整個缺陷比例的89.2%，是影響后橋線裝配合格率不達標的主要因素。對比車橋裝配線其他幾條生產(chǎn)線，其裝配合格率平穩(wěn)控制在99%以上。由現(xiàn)狀調(diào)查的排列圖可知，只要將占影響因素89.2%的缺陷解決95%，就可以使后橋裝配線的合格率提高到99.3%。數(shù)據(jù)測算公式如下：

1-(1-95.6%)×(1-89.2%×95%)=99.3%

2 彈性鉸接壓裝破損原因分析

運用頭腦風暴法集思廣益，從人、機、料、法、環(huán)5個方面[5-7]，對彈性鉸接壓裝破損缺陷進行分析，制作出鉸接破損原因魚骨圖，如圖2所示。

對圖2的魚骨圖列出8條末端原因，即員工未執(zhí)行標準作業(yè)、設(shè)備油壓不穩(wěn)定、后橫梁鉸接孔與壓頭不同軸、后橫梁鉸接孔定位不良、彈性鉸接尺寸偏差、后橫梁鉸接孔尺寸偏差、工藝文件不齊全和彈性鉸接壓裝溫度過低。根據(jù)末端因素制定確認方法及標準，并落實到對應的責任人。最終確認導致彈性鉸接壓裝破損的主要原因是后橫梁鉸接孔與壓頭不同軸及壓裝時后橫梁鉸接孔定位不良。其余6條末端因素為非要因。

圖2 彈性鉸接壓裝破損原因分析魚骨圖

3 彈性鉸接壓裝破損要因?qū)Σ咧贫ㄅc實施

3.1 后橫梁鉸接孔與壓頭不同軸

針對鉸接孔與壓頭不同軸問題，提出兩個方案進行對比。

方案1：以后橫梁鉸接孔定位，設(shè)計U型槽定位。如圖3所示，將后橫梁鉸接孔的支撐點改為定位點，以U型槽夾具定位，理論上可以保證后橫梁鉸接孔與壓頭的同軸度。

圖3 方案1零件定位圖

方案2：設(shè)計錐形導向定位塊及浮動式壓床。由于后橫梁鉸接孔的內(nèi)孔圓弧較外圓更加規(guī)則完整，當彈性鉸接孔有變形量時，可利用壓頭的錐度做自導向進入彈性鉸接孔內(nèi)，使壓頭及彈性鉸接自動找正后橫梁安裝孔，以此確保鉸接孔與彈性鉸接同軸。如圖4所示，將現(xiàn)有的圓柱形導向塊改為錐形。

圖4 改進前后導向定位塊

從操作性、可靠性、經(jīng)濟性及有效性四個維度對以上兩個方案進行分析：方案1預計改造費用為360元，改造時間約3天，但是可靠性不好，在壓裝過程中，U型槽與部分鉸接孔的焊點有干涉，使同軸度產(chǎn)生偏差；方案2預計設(shè)備改造費用為15000元，但是改造后可以一勞永逸，而且在壓裝過程中，可以有效保證設(shè)備同軸度，避免與鉸接孔的焊點干涉。

綜上所述，選擇方案2作為最終的對策。

選定對策之后，對應人員按計劃實施，對設(shè)備進行改造。浮動式壓床以底板為整體浮動單元，通過牛眼平臺實現(xiàn)整體浮動壓裝單元的移動，底板兩側(cè)布置自定心彈性限位組件和自定心整體浮動限位組件。其結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，U型鉗體不僅可以在上下方向上有微量的浮動功能，而且在導向后有微量的旋轉(zhuǎn)功能。錐形導向定位塊深入鉸接孔中，壓裝時利用零件自導向特點，使壓頭及彈性鉸接定位自適應鉸接孔，最終保證彈性鉸接與鉸接孔同軸。

圖5 浮動壓裝設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

對策實施以后，跟蹤了100輛份的彈性鉸接壓裝情況，結(jié)果顯示，設(shè)備壓頭與后橫梁鉸接孔的同軸度100%對中，彈性鉸接破裂情況明顯減少。再經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)跟蹤，后橋線裝配合格率已提高至97.7%，數(shù)據(jù)說明對策實施有效。

3.2 后橫梁鉸接孔定位不良

針對壓裝時后橫梁鉸接孔定位不良問題，提出兩個方案進行對比。

方案1：采用二次壓裝，先將彈性鉸接預裝至鉸接孔中，再進行第二次壓裝，保證鉸接零件能有效地固定到后橫梁鉸接孔中。

方案2：增加夾緊裝置，固定后橫梁鉸接孔的位置，使鉸接能有效地壓入孔中。

從操作性、可靠性、經(jīng)濟性及有效性四個維度對以上兩個方案進行分析：方案1預計改造費用為160元，改造時間約為1天，經(jīng)濟性和操作性很好，但是在壓裝時，后橫梁鉸接孔還是定位不穩(wěn)定，可靠性較差；方案2預計改造費用為460元，改造時間約3天，改造時間和費用較方案1稍微多一點，然而可靠性高，壓裝時鉸接孔位置不發(fā)生偏移。

綜上所述，選擇方案2作為最終的對策。

車間維修人員在壓裝工位上增加氣動夾緊裝置，如圖6所示，當后橫梁零件放到夾具上定位后，啟動夾緊氣缸，壓塊將鉸接孔壓緊，使其定位更加可靠。

圖6 后橫梁鉸接孔夾緊裝置圖

增加夾緊裝置后，再次跟蹤100輛份的壓裝情況，發(fā)現(xiàn)壓裝時鉸接孔位置偏移數(shù)量為0，彈性鉸接壓裝破損數(shù)量進一步減少。兩個對策實施后再跟蹤一周發(fā)現(xiàn)后橋線的裝配合格率已經(jīng)提高到99.8%，超出工廠目標值99%，事實證明彈性鉸接壓裝破損問題得到有效解決。

為了保持質(zhì)量改善的效果，制定相應鞏固措施，如編制點檢卡，定期檢查設(shè)備的氣動定位夾具，維護頻次設(shè)為每天2次。此外，再編制初級維護卡，指導員工對設(shè)備夾具的正確使用及維護。此后，數(shù)據(jù)表明后橋線裝配合格率能穩(wěn)定在99%以上，證明鞏固效果良好。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟效益

彈性鉸接壓裝破裂返修工時為5分鐘/輛，返修費用219元/小時，鉸接單價為33.68元，1臺車上裝2個彈性鉸接零件，對策實施到鞏固期，共計生產(chǎn)30600臺車。后橋裝配合格率提升了4.2%，定位夾具改造費用為460元，錐形導向塊的改造費用為200元，浮動壓床改造費15000元。由此可知對策實施后節(jié)省的返修費用和彈性鉸接報廢損失為：

返修費用=30600×4.2%×5/60×219=23455元

彈性鉸接報廢損失=30600×4.2%×2×33.68=86571元

由以上可計算出，在鞏固期間直接為工廠帶來的經(jīng)濟效益=23455+86571-460-200-15000=94366元。

4.2 其他效益

通過對策的實施，項目組成員在組織積極性、部門合作性、品質(zhì)意識、成本意識和團隊合作等方面都有較大的提升，為以后的工作提供了良好的氛圍基礎(chǔ)。質(zhì)量改善的成果得到工廠領(lǐng)導的一致好評。

5 結(jié)論

對后橋裝配裝配線合格率不達標的現(xiàn)狀調(diào)查分析，尋找導致裝配不合格的問題癥結(jié)，通過分析要因、提出對策并實施、鞏固措施等一系列活動，降低了彈性鉸接壓裝破損廢品率，提高了后橋裝配線的合格率。經(jīng)過實踐檢驗證明，采取的方法和控制措施有效可行，施工簡便，經(jīng)濟合理，為工廠降低了成本，并產(chǎn)生一定的社會效益，可以為其他同等質(zhì)量問題提供參考和借鑒。