基于全面质量管理理论的样车试制质量控制及改善研究

马若飞

摘 要：文章通过分析样车试制过程的特点，创新提出了“基础规范+项目参数”的质量控制方法，解决了试制阶段PFMEA、PCP、工艺文件等质量信息不完备的问题。另外，基于全面质量管理理论，对样车试制全过程的质量影响因素开展了改善方法研究。关键词 样车试制;全面质量管理;质量控制

中图分类号：F273  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）04-218-04

Research on Quality Control and Improvement of Trial Production ofPrototype Based on Total Quality Management Theory

Ma Ruofei

（ SAIC General Motors Co. Ltd.， Shanghai 201201 ）

Abstract： This paper studied the characteristic of pre-production of automobile. To solve the problem of lake of frozen quality information of PFMEA， PCP and standardization work documentation during pre-production process， a new way of quality management by combining basic common rule and program specific parameter was brought up. Besides， Total Quality Management theory was used to improve the quality of pre-production of automobile.

Keywords： Pre-production; Total Quality Management; Quality Control

CLC NO.： F273  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）04-218-04

引言

在樣车试制过程中，包括Mule、IV和NCT阶段，由于零部件尚处于样件开发阶段，设计状态未冻结，车身零件和总装零件均未达到量产的质量标准和合格率要求，并且零件设计状态存在不断变化的情况，所以传统的样车试制对样车的产品质量要求不高，仅将样车作为验证产品是否达到设计或性能目标的手段，能够满足后续的各项试验的需求即可，对于样车本身的质量并没有足够具体的标准或要求。但是，随着市场竞争日期激烈，新车型开发周期越来越短，高质量的样车对于整车、零部件的设计验证、工艺验证和人机工程方面的验证有很大的帮助，一方面能够更好的反映出零件实际实物状态与与设计状态之间的偏差，另一方面，能够在试制阶段更好的发现一些工艺问题，可制造性问题，以及人机问题。所以，研究如何提高试制阶段的样车质量是非常必要的。

传统的以统计学为基础的适用于大批量、规模化生产的质量控制方法，并不使用于以小批量、多批次为特点的样车试制过程，并且试制阶段的产品存在设计状态变化大、质量标准不确定、工艺顺序未冻结的情况。通过多年的样车试制实践验证，本文创新地提出了“基础方法+项目参数”的质量控制方法有效克服了样车试制质量控制的难点。

全面质量管理的核心是指全员参与的、全面的、全过程的质量管理。“三全”管理，其实质就是对质量的系统管理。本文基于全面质量管理理念，对影响样车质量的全过程和所有因素开展了研究，提出了样车试制质量不断改进的方法。

1 样车试制特点分析

样车试制过程包括钣金零件的制备（软模零件或硬模零件），车身焊接，车身油漆，总装，电器刷新和检查、质量检查，最终交付用户。整个工艺过程与量产时相同，且有条件的车企越来越强调在试制阶段尽量采取量产时的工艺、设备，尽量多的模拟量产工艺，以提前发现可制造性、工艺、设备、人机类的问题。样车试制的特点如下：

1.1 单项目造车数量少，项目轮转快

对于一款新车型，在项目的不同阶段（Mule、IV、NCT）对样车的需求数量不同，但是数量均不多，从几辆到几十辆样车不等，上百辆样车的项目较少，所以试制造车周期短，一般仅持续数月。但是无论项目造车数量多于少，对于前期工艺文件、工装工具、质量标准等准备工作的要求是一样的，工作量是相同的。如何快速的开发出满足试制要求的工艺文件、工装工具对于样车试制部门是个挑战。

1.2 多批次，不重复

对于同一个新车型开发项目，会在Mule、IV和NCT阶段分批次地制造样车，以完成对新车型的不同开发阶段进行多批次实体造车验证。对于成熟的车企，一般会有多款新车型或年度改型项目同时开展。因此，试制车间会出现多个项目同时开展的情况，同时在造项目多。

样车试制均为一次性生产。对于单个项目，不同试制生产阶段（Mule、IV和NCT）也存在较大差别，在工艺、工装等方面会存在较大差异。对于不同项目，则差异更大。

1.3 项目质量文件尚不完备

由于项目尚处于开发阶段，质量相关的文件尚处于开发阶段，不能达到量产时的规范程度，例如失效模式分析PFMEA、控制计划PCP、标准化操作指导文件SOS/JES等尚未开发完成。另外，由于试制项目周期短、轮转快的特点，不允许试制车间按照量产车间的开发方式和标准开发针对试制阶段的的PFMEA、PCP、SOS/JES、质量标准等。在项目质量相关文件不完备的情况下，如何快速、准确的准备样车试制过程所需要的PFMEA、PCP、SOS/JES等质量管理文件需要进行深入研究，以满足样车质量的需求。

1.4 质量信息分散

由于单个项目造车数量少，质量数据样本小，针对单个项目的质量数据，无法采用传统的质量统计工具进行分析研究。并且项目周期短，针对质量问题的改善措施难以在同一个试制项目中得到实施反馈。所以，以整个试制车间为对象，模糊各个项目间的差异，抽取关键质量控制指标进行分析改进，是提升样车试制质量体系能力的有效途径。

2 样车试制质量控制方法的提出

鉴于样车试制的特点，如何对试制阶段的样车生产质量进行管理和控制是个难题。本文对样车试制全过程进行了研究，依据全面质量管理理念，创新地提出了“基础规范+项目参数”的质量管理和控制方法。即对所有项目前期准备的质量相关文件，首先开发一份基础规范，这份基础规范通用于所有试制项目，作为基础性指导文件。而针对某个新的单独项目，在项目开始前，将该项目特有的技术参数补充进来，将基础规范和项目特有参数合二为一作为该新项目的项目质量指导文件。一方面单个项目的技术参数不会遗漏，均能够在新项目试制过程中得到有效实施;另一方面，可以减少技术文件开发的工作量，即不需要對每个新项目都重新开发一份技术文件，基础的操作规范可以作为基础技术指导，满足了项目准备周期短的问题;另外，还有助于制造技术和经验的不断积累，可以把每个项目实施过程中的经验教训不断累积到基础规范中。有效解决了试制项目质量控制文件不完备或开发粗糙的问题。下面以PFMEA、PCP、标准化操作指导书为例进行说明。

2.1 样车试制PFMEA开发

对于每一个新车型，VME会施放针对该项目的L2级的PFMEA，量产工厂会根据L2级的PFMEA开发一份更详细的L3级的PFMEA，用于指导后续控制计划PCP和标准化操作文件SOS/JES的开发。但是在样车试制阶段，量产L3级的PFMEA尚未到达完成节点，没有完成开发。而L2级别的PFMEA不能直接用于PCP开发，不能满足样车试制的要求。利用“基础规范+项目参数”的质量控制方法，首先，试制车间开发一份L3级的基础的PFMEA（包括车身车间基础PFMEA和总装车间基础PFMEA等），用于试制车间的所有试制项目，可以参考某个典型项目做为参考进行开发;其次，对于后续的新项目，在项目准备阶段首先梳理是否有新的技术工艺，如有，则依据新项目的L2级PFMEA开发出针对这些新技术工艺的L3级PFMEA，并补充到基础的PFMEA中;最后，在新项目中使用更新后的L3级基础PFMEA。如图1所示。

在试制车间采用基础PFMEA，一方面达到了对新项目中新技术工艺进行PFMEA分析控制的目的，另一方面减少了PFMEA的开发工作。能够有效指导后续PCP和标准化操作指导书的开发。

2.2 样车试制PCP开发

类似于基础PFMEA，试制车间依据基础PFMEA开发出基础的PCP，用于指导试制车间标准化操作文件的开发。如果基础PFMEA有了新的更新，相应更新基础PCP即可。如图1所示。

2.3 样车试制工艺文件开发

在样车试制阶段（Mule、IV、NCT），量产工厂开发的用于量产的SOS/JES尚未完成开发，且用于指导SOS/JES开发的MPD文件（VME施放）虽然包含了项目相关的零件造型信息和质量参数等，但不包含具体的指导操作步骤的操作规范等内容，不能直接用于指导现场技师造车。

利用“基础规范+项目参数”的质量控制方法，试制车间可以先开发出一份基础标准化操作指导书，用于指导所有试制项目的标准化操作。另一方面，同时使用VME施放的项目工艺文件MPD，作为该项目的具体质量参数来源。技师操作时，对于一个具体零件，一方面参考基础标准化操作指导书中的操作步骤和关键操作注意事项，另一方面，参考MPD中的具体质量参数数据，结合两个文件完成操作。既确保了技师有针对每个操作步骤的标准化操作指导，又能够按照新项目的具体质量参数操作。既确保了操作技师有了标准化操作指导文件，保证了质量，又减少了技术文件开发的工作量，保证了项目进度。

3 样车试制质量提升方法研究

结合全面质量管理全员参与的、全面的、全过程的质量管理理念，对样车试制从计划阶段、准备阶段、试制阶段、项目结束的全过程进行分析，并对影响试制质量的全要素进行研究、改善，提升样车试制质量。

3.1 试制项目各阶段的分析与改进

样车试制分为计划阶段、准备阶段、试制阶段和结束阶段。其中零件采购和质量检验、工艺文件准备。

3.1.1 计划阶段

计划阶段负责制定详细的可实施的试制准备工作计划，设置项目节点、交付物和责任人。计划阶段应充分关注涉及质量的交付物的交付节点设置，并和责任人充分沟通确认，样车质量与产品工程PE、整车制造工程VME、目标量产工厂均有较大相关性。

3.1.2 准备阶段

准备阶段需要根据试制项目计划定期开展项目质量评审，包括交付节点和交付物的质量评审，主要涉及样件采购和交付，样件质量文件交付，工装/工具开发制作，质量标准冻结发布，以及质量相关文件的开发准备等。

3.1.3 试制阶段

严格完成标准化操作，并完成质量跟踪文件的记录，以及试制问题的发现、记录、分析、解决。做好变化点管理。

3.1.4 结束阶段

项目结束后，需要做好经验教训的总结，对试制过程中发生的质量问题进行分析改进，并及时更新进基础PFMEA、基础PCP和基础标准化操作指导书，用于指导后续项目。

3.2 试制质量影响因素分析与改进

对人、机、料、法、环等可能影响试制质量的各要素进行讨论：

3.2.1 人员培训改善

在人员管理、班组建设方面，样车试制阶段与量产阶段没有本质区别，应尽量参照量产车间对人员管理、班组建设方面的规范进行管理，不断提升员工技术能力和质量意识，促进员工充分参与到质量提升工作中。

3.2.2 试制工装/工具开发

样车无法直接在量产生产线上进行生产，需在简易的车身、总装生产线或举升机上进行制造。但是，为了保证样车质量，仍需要使用工装/工具进行制造。试制阶段的工装/工具有两个来源：第一个来源，提前开发出即将在量产时使用的工装/工具，在样车试制阶段进行使用。一方面能够提高样车的质量，另一方面能够提前对量产的工装/工具进行验证，提前发现工装/工具开发的问题并及时进行改进。另一个来源是开发仅针对试制阶段的工装/工具，试制阶段的工装/工具应采用与量产工装/工具相同的定位基准和操作方法，以充分模拟量产时的工艺顺序。另外，可以通过开发可用于多个项目的柔性工装/工具，以减少项目周期短、轮转快导致的重复开发。如图2所示，为柔性可移动仪表盘安装工装。

3.2.3 试制物料管理

试制零件料架和包装设计应充分考虑通用性，在项目准备阶段，应充分评估现有料架是否满足新零件的摆放要求，并制定零件摆放标准，以保证零件质量。如图3：柔性总装料架：

3.2.4 试制工艺及标准化操作

如前所述，样车试制车间应严格按照“基础标准化操作指导书+项目工艺信息（MPD）”進行标准化操作，另外，由于样车试制过程变化点多，有较多的新状态零件切换和零件、工装/工具验证的情况。做好变化点管理，对减少变化点对试制质量的影响有重要作用。

3.2.5 试制环境改善

试制现场的5S管理与量产环境要求应一致，提高工作场所有序化和工作环境有利于提升样车试制质量。

4 结语

样车质量的提升有助于更好的开展设计验证、工艺验证和产品试验。本文通过提出基础规范+项目参数的方法有效解决了样车试制项目造车数量少、轮转快、质量信息不全等特点引起的试制质量控制难题，并依据全面质量管理理论对样车试制全过程、全要素进行了分析并提出了质量改进建议，对样车质量保证起到了有效的促进作用。另外，随着信息技术和大数据技术不断引入到样车试制环节，对样车试制质量控制方面将会有很大的促进作用。

参考文献

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