车身尺寸稳定性控制方法

车身尺寸
稳定性控制方法
龚国平(沙济伦博士指导) 2005年11月
奇瑞公司规划设计院
编写本文目的
⏹讨论建立车身尺寸稳定性指标的必要性、可行性以及如何实施。

⏹介绍车身尺寸稳定性控制方法。

公司目前车身尺寸控制指标
⏹目前，公司车身尺寸主要控制指标是IQG值和尺寸符合率（DAR）。

⏹这两个指标侧重控制车身尺寸的准确性，也就是精度，但是相对忽视了更重要的一项指标－－稳定性。

认识 IQG
⏹什么是IQG ？
它是法语：Indice Qualide Geometrique 的所写，中文意思是“车身几何质量指数”，它是用来评定钣金零件、分总成及总成重要几何尺寸一致性的一种工具。

⏹IQG值是如何计算的？
IQG值＝所有超差测量特性扣分之和 / 测量特性总数；它的取值范围是0－10之间。

认识尺寸符合率（DAR）
⏹什么是DAR ？
它是英语：Dimension Accord Rate 的所写，中文意思是“尺寸符合率”，它是用来评定钣金零件、分总成及总成重要几何尺寸符合要求的程度。

⏹DAR值是如何计算的？
DAR值＝未被扣分测量特性之和 / 测量特性总数；它的取值范围是0－1之间。

结论
⏹IQG值和尺寸符合率（DAR）都仅仅控制了车身尺寸的准确性或精度，对尺寸的稳定性却没有控制，或仅有很微弱的控制。

⏹我们迫切地需要一个控制车身尺寸稳定性的指标。

稳定性比准确性更重要
⏹为什么这么说？
一个枪手打靶，可能会有如下四种情形：
⏹很明显，情况1最差，情况4最好。

⏹那么情况2和情况3哪一个比较好呢？
2反映了一种准确性或精度，但是它的分散程度很大，3反映了一种稳定性或一致性，但是它偏离目标很大。

究竟哪一种情形更好？
⏹情况3的解决可能仅仅只需要调整一下准心，很容易就解决了问题。

⏹情况2呢？必须对打靶所用的枪进行全面检查，详细分析其原因。

⏹对于我们的车身尺寸控制（包括调试）也一样。

稳定性比准确性更重要。

⏹比如说某个测量特性，它的测量结果表明它一直偏离正确位置10mm，怎么办？很容易解决，只需要调整夹具，调过来10mm；就算因特殊原因，不能调整夹具，那改冲压件也可以，会有立竿见影的效果。

⏹如果一个测量特性，测量结果表明它在目标值的正负5mm之间波动，这个问题怎么办？通过调夹具能解决吗？通过更改冲压件能解决吗？
⏹这是一个很麻烦的问题，解决起来困难多了。

我们必须调查：是不是冲压件的尺寸不稳定？是不是夹具不稳定？定位销松动了？该件属于不完全定位？还是人员焊接的影响？等等
⏹总之，我们要从人、机、料、法、环、测等多方面去调查这个问题。

解决问题方法
⏹首先解决稳定性问题，然后解决准确性问题
我们应该怎么办？
⏹既然稳定性比准确性更重要，那么我们就应该转变我们的思维。

⏹准确性已经有IQG值和尺寸符合率（DAR）控制。

⏹我们应该在车身尺寸控制中引入一个控制稳定性的指标。

⏹把这个指标放到跟 IQG 和 DAR 同等或更重要的位置。

答案
⏹为了对车身尺寸的稳定性进行控制，我们应该引入6σ符合率或稳定性符合率这一质量指标。

认识 6σ
⏹什么是σ？标准正态分布与一般正态分布
⏹σ是标准偏差，它反映的是特性的分散程度，σ越大，表示特性越不稳定。

在我们车身尺寸中，就表示某个控制点不稳定。

⏹6σ就是σ的六倍。

⏹我们的目标：
σ越小越好，（著名的2mm工程即：6σ≤2mm）。

σ是如何计算的？
⏹σ是标准偏差,它的计算公式为：
⏹实际运用中常用下面这个公式进行计算：
6σ的意义
⏹正态分布曲线的形成。

图中柱形的高度表示测量值落在该区间的次数，柱形越高表示数据落在该范围内的次数越多。

⏹我们假定：正态曲线与X轴之间区域面积为1。

则±σ范围内面积所占百分比，超出范围所占百分比
5 99.999 943% 0.0000057％
6 99.9999998％ 0.0000002％
稳定性指标的引入方案
⏹6σ符合率或稳定性符合率（Stability Accord Rate 简称SAR）的计算方法： SAR＝合格测量特性总数 / 测量特性总数
注：合格测量特性：指6σ值满足要求的测量特性。

（如：某一测量特性的6σ＝3.5mm，而我们的要求是6σ≤ 4.0mm为合格，那么这个特性即为合格测量特性。

）
引入方案一
⏹由SAR的计算公式知道，我们可以用SAR值的目标值大小来控制它。

⏹比如：我们规定： 6σ≤ 4.0mm为合格，可以要求某个车型在某个阶段的SAR≥ 95％（或是70％、80％等）。

⏹当达到目标值以后，还可以设置更低的6σ≤ 3.5mm，再要求SAR≥ 95％，从而不断提高车身尺寸质量。

引入方案二
⏹由SAR的真正含义知道，我们可以用6σ≤ X mm做为目标值来控制它。

⏹比如：我们规定： SAR≥ 95％为合格。

然后要求某个车型在某个阶段的合格的 6σ≤ 4.0mm（或是3.5mm、4.3mm等）。

⏹这里用来控制稳定性的指标就是6σ。

讨论
⏹建议使用方案一，用SAR值来控制与尺寸符合率相似，理解起来更简单，更容易让人接受。

而且控制值就一个（SAR）。

⏹方案二用6σ控制，中间有个95％，而且还有每组车变化的6σ值，中间绕了一个弯，不便于理解和接受。

⏹用CII来衡量（也是利用6σ，然后作出一个条形图。

它主要用于质量改进，后面5％是重点改进对象）；
⏹用CP来衡量（也是利用6σ，每个测量特性都有一个CP值，不便于建立指标控制）；
实施方案
⏹（1）6σ的计算（为了提高响应速度，建议每次取一周的最新5辆车数据，不足5辆的，用上周的数据补齐。

）
在EXCEL表格里，用函数 Stdev 很容易计算出每个测量特性的σ，然后乘以6即可得到。

⏹（2）统计出达到目标值的测量特性总数
目标值参考以前的车型数据，然后讨论共同决定。

⏹（3）SAR＝合格测量特性总数 / 测量特性总数
⏹（4）每个周一都计算出上周的SAR，然后在公司网页上明确地把SAR值列出来，与IQG和尺寸符合率并列。

⏹已投产车型把SAR作为常规质量目标控制（与IQG相似）。

⏹调试车型，在标准车身出来之后作为常规质量控制目标；在此之前可以作为尺寸质量的参考目标，也可以作为尺寸质量的常规目标但要把目标值定的相
对低一些。

如何应用SAR来控制车身尺寸
⏹现以A18的部分测量点为例来说明具体控制方法：
⏹第一步：列出测量点编号、理论值、公差。

⏹第二步：列出测量点的对应偏差，取一周中最新5辆车的数据。

⏹第三步：计算出所有测量点的6σ值。

⏹第四步：把这些数据按6sigma递增排序：
⏹第五步：统计出6σ≤ 4.0 mm 测量点个数，计算出SAR值。

SAR＝9/11＝81.8％
⏹第六步：质量改进。

我们的目标值是90％，所以必须对尺寸进行改进。

下面
介绍改进方法：
⏹我们尺寸改进的方法是重点改进最不稳定的5％，首先找出这些点来，然后
作出其波动图。

这个时候可以剔除很明显的粗大误差，比方说存在这样一组
数据：
3.4 2.2 2.512.5 3.0
⏹其6σ＝26.22，属于非常不稳定的。

其波动图如下：
⏹我们可以很明显地看出，12.5为粗大误差，分析这组数据的时候，先剔除
12.5，然后计算其6σ＝3.16，属于很稳定的数据。

⏹粗大误差剔除以后，仍然不稳定的控制点，就是我们必须改进的。

这个时候
我们就要从人、机、料、法、环、测多方面分析其不稳定原因，然后制定整改措施。

整改后进行跟踪验证，直到确认该点已经稳定。

⏹整改完最不稳定的5％后，下一周的SAR值又计算出来了，然后再整改下一
个最不稳定的5％。

已投产车型SAR值
⏹ B11：91.3％
⏹ A11：89.8％
⏹ T11：73.0％
⏹ B14：70.8％
⏹ A21：59.9％
⏹ A18：59.1％
⏹S11：44.2％
建议SAR的目标值
⏹由以上车型可以看出，我公司车型SAR值的最好水平大约在90％。

⏹建议已投产车型的目标值定为：95％。

⏹建议未投产车型在投产前目标值定为：90％。

利用稳定性参数控制车身尺寸的好处
⏹（1）该参数的引入给了车身尺寸的稳定性一个明确的指标。

⏹（2）该参数的引入能让我们重视车身尺寸的稳定性。

⏹（3）车身尺寸的稳定能够保证焊装每道工序的顺利装配和装配一致性。

⏹（4）车身尺寸的稳定能够保证总装装配的一致性，从而避免装配时A车能顺利装配而B车不能装配的问题。

⏹（5）车身尺寸的稳定能帮我们尽快的对问题进行整改。

比如：总装有一个件的装配有问题，那么，在车身尺寸稳定的情况下，每辆车的装配都存在这个问题，迫使我们不得不尽快解决该问题。

⏹（6）车身尺寸的稳定能够保证我们产品的稳定性和一致性。

从而提高用户满意度，从而扩大我公司产品的市场占有率。

SAR与装配问题关系
⏹由下表可以看出，车身尺寸稳定性与总装装配出现的问题是一致的。

SAR值越高，总装装配问题越少。

我们也可以自豪
⏹我们每次的SAR值达到95％（或90％）以后，就提高6σ要求，从4.0mm到3.5mm，直到2.0mm。

⏹到2.0mm以后，我们可以自豪地向全世界宣布：
我们的白车身质量是世界一流的！。