整车质量管理在汽车产品开发中的应用

门立忠 李飞 李多 王帅 王雪争

（华晨汽车工程研究院）

整车产品开发是各项综合性能集成的一个过程。整车质量性能与汽车的动力性、燃油经济性、制动性、环保性、安全性及制造成本等多个方面关系密切[1]。为了实现更好的整车性能，实施质量管理非常必要。汽车产品开发中有效的质量管理可以在项目开发初期为实现整车性能打下良好的基础，并且能够实现汽车轻量化设计。在国外，质量管理工作已经普遍应用在汽车产品开发中，近年来国内部分主流车企也引入了质量管理机制，对整车质量进行管控。文章主要介绍了整车质量目标的制定与分解、阶段目标管理与质量目标的变更管理。

1 整车质量管理的意义

质量管理的目的是在有限条件内最大限度地实施汽车轻量化。汽车轻量化的前提是不降低汽车性能要求，通过新型材料的应用和结构的优化设计，结合先进制造工艺生产出新产品，同时平衡性能、质量、成本、周期及市场等相关因素，实现企业效益最大化。推进汽车轻量化技术能够积极配合国家节能减排政策，履行企业社会责任[2]。有效的质量管理可使汽车产品开发有序开展，适当的轻量化新技术应用可形成技术储备，提高企业市场竞争力。

2 整车质量管理

整车质量管理贯穿汽车产品开发全过程，关联整车的各个系统，几乎涵盖组成汽车的每一个零部件[3-6]。项目开发过程中需要协调各个系统之间的设计冲突，保证项目有序进行。涉及人员包括项目负责人、总工程师及专业设计员，全面覆盖项目开发过程各级人员。因此，质量管理是一个复杂的过程，需要在项目团队中安排专职人员，并且有一套合理、清晰的思路，才能有节奏地开展工作。整车质量管理主要包含质量目标制定和质量目标管理2个方面。

2.1 整车质量目标制定

在产品开发初期，整车质量管理首先要根据项目输入制定合理的整车质量目标。如果质量目标制定过于严苛，则会增加产品实现难度，导致研发制造成本偏高，影响企业效益；反之，质量目标制定过于宽松，会降低产品使用性能，造成顾客抱怨，从市场角度考虑更是得不偿失。

项目输入包括产品谱系规划、战略输入、竞品输入及以往车型设计经验等。综合所有的项目输入，完成研发车型的竞品质量趋势分析报告，掌握汽车行业主流厂家轻量化发展趋势和研究方向。根据公司规划的轻量化技术路线，结合项目设计任务书的车型描述、整车尺寸、售价区间、法律法规及潜在消费群体等因素，经过项目组成员充分讨论，制定出整车1级质量目标。整车长度、宽度、高度、轴距与整备质量的主要竞品对比，如图1所示。从图1中可以看出，研发车型整备质量基本符合竞品车型质量变化趋势，质量目标制定得较为合理。

图1 整车尺寸与整备质量竞品对比分析图

根据质量数据库将整车质量目标分解为系统质量目标。系统目标包括：车身系统、内外饰、底盘系统、电子电气系统及动力总成系统等。

质量目标制定完成需校验生产吊具的可行性，包括总装吊具及涂装吊具最大承载能力校验。

2.2 整车质量目标管理

整车质量管理阶段示意图，如图2所示。从图2可以看出，整车质量管理阶段经历了概念设计、详细设计和过程设计3个阶段。

图2 整车质量管理阶段示意图

1）概念设计阶段。经过项目概念设计阶段，整车质量目标制定完成后，根据项目开展进程对质量进行管控。管控阶段包括：三维数据阶段质量管控、快速样件阶段质量管控及工装样件阶段质量管控。其中以三维数据阶段质量管控为重点，快速样件阶段和工装样件阶段质量管控主要是对质量管控结果进行验证。

2）详细设计阶段。进入详细设计阶段先收集初始整车各系统质量明细表（BOM），统计出理论质量，与目标质量进行对比，以便筛选出超重零部件清单，并将清单反馈至零部件设计工程师。此时整车质量超重最严重，一方面原因是设计余量过大，另一方面是由于设计人员评估不够准确。设计人员根据超重零部件清单有针对性地制定减重方案，质量管理人员主动推动方案评审，形成会议纪要，督促全员开展减重工作。随着项目进程的推进，BOM表会持续更新与调整，所以减重方案评审是一项多轮次与反复性的工作。此阶段是汽车产品开发关键的细节设计阶段，通过零部件仿真分析计算、竞品零部件对比、结构优化、新材料和新工艺应用，将质量控制在设定的目标以内。

3）过程设计阶段。过程设计阶段的质量控制同样需重点关注，此阶段主要进行图纸会签，样件试制，完成整车跟产验证。工艺设计是该阶段质量管理的主要关注点，需对工艺余量严格控制，在与供应商进行方案交流和技术文件签署中应明确零部件的质量要求。样车试装过程中须对每个样件进行称重确认，统计出系统质量并与质量目标进行对比，确保满足设计要求。

对于质量目标分阶段管控，需留存各阶段整车、模块、零部件数据检查记录、称重记录、减重方案过程记录及减重方案验证记录。汽车产品开发过程中质量管理的流程图，如图3所示。

图3 整车质量管理流程图

一般情况下，质量目标制定完成后不可随意更改。任何一个产品开发都避免不了因实际状况而发生各种更改，当发生引起质量变化较大的重大设计变更时，需对质量目标进行重新调整，组织受影响性能负责部门评审决策，进行全面风险评估，完成质量更改审批。

3 结论

整车质量管理使汽车各个系统质量在产品开发过程中得到有效控制，质量管理将整车质量在设计阶段进行具体量化，促进产品设计优化、节约成本、推动先进生产工艺，最终实现整车性能目标。通过实际应用可以看出，整车的质量管理流程与方法的研究对于整车质量性能优化有较大意义。同时整车质量与整车性能仿真与试验、轴荷分配、整车质心控制密切相关，进一步深入研究整车质量管理可为此提供更好的设计依据。