论如何利用大数据控制车身尺寸精度

袁兵 徐玉冬

1. 上汽通用东岳汽车有限公司 山东 烟台 264006；2. 泛亚汽车技术中心有限公司 上海 201201

前言

车身制造是整车四大工艺中重要的一环，它是车辆的骨骼、内部和外部装饰和底盘零件的载体,直接影响车辆的性能，车身尺寸精度反映了制造商的生产水平和产品质量水平，也是汽车工业的核心竞争力。

1 车身尺寸精度控制的重要性

车身是整车的主要载体，几乎所有零部件都附着在车身上，车身尺寸的精准控制最能体现汽车制造企业的整体实力，体现汽车的整体质量。如果车身的尺寸精度控制不到位，各个零件就会出现不规则的偏差，严重的会形成强烈的共振，对司机和乘客的生命都有很大的威胁。此外，车身尺寸的精度对汽车的外观和各零部件的性能有着巨大的影响。如果车身尺寸出现问题，会大大降低汽车用户的驾驶体验，对汽车销售产生一定的负面影响。从这个角度来看，要想提高轿车的整体质量，就需要做好轿车车身的尺寸精度。

2 当前尺寸控制存在的主要问题

①更多立足于三坐标、检具等传统尺寸测量监控数据，很多生产质量信息、零件、工装历史状态信息缺失。②大量信息处于分散或者不记录状态。③依靠于经验丰富的工程师，耗费大量时间和精力，做许多重复的调查和分析验证工作。④数据收集手段单一、收集样本少，缺少来料检测数据、缺少在线100% 检测系统等手段。⑤资料查阅不便，数据、信息的收集与使用脱节。⑥各类信息缺乏统一管理，并且很难根据统计分析识别生产过程中各种因素之间的关系。

3 大数据构建

（1）产品数据库及工艺数据库。产品数据允许适度开放对解决现场质量问题的分析具有很好的帮助作用，与传统产品数据相比，我们使用光JT格式文件具有良好的兼容性和开放性，它的最大特点是产品数模数据的轻量化，JT格式文件只相当于百分之一的传统3D文件，电脑配置要求不高，分析和处理速度快[1]。通过产品数据管理系统，根据零件编号调用产品数据，进行数字模拟查询、测量、比对、标记、断面及间隙检查，进行虚拟装配、尺寸链分析等一系列处理。电子工艺系统的开发取代了以前的纸质版工艺，利用电子工艺系统查看各个车辆项目的工艺标准和工艺文件，包括工位零件的详细信息、操作内容、焊接信息、定位基准等。电子工艺系统使工艺文件的存储和变更更加有序，查询和检索更加方便，提高了工作效率。

（2）工装数据库。工装状态是影响尺寸稳定性的重要因素之一，建立工装数据的信息化管理，有助于我们分析和解决相关尺寸波动。工装数据统一归纳一个数据管理系统中，它包含有我们工装设计图、工装测量数据、工装调整记录、TPM 记录、备件台账以及工装贴合状态记录。如工装 TPM 发现定位基准松动磨损，会直接反映为数据波动变大，同样我们数据上的突变，也可以查看相应工位的 TPM记录是否发生过变化，如更换定位销带来的尺寸变化。备件台账是工装管理的重要工具，通过备件更换记录，识别易损件并及时备库，同时根据消耗频次分析我们工装设计合理性，进一步优化我们工装设计结构和材料标准，确保工装长期稳定有效。工装零件贴合状态记录描述的是基准与零件、压头与零件、零件与零件之间的间隙，能体现出工装或零件的变化，一般而言间隙过大尺寸波动越大，对工装钢板间隙定期测量和进行记录，有助于我们分析和找到尺寸波动的具体工位具体位置。

（3）零件信息与问题管理系统。据统计，一半以上的身体尺寸偏差案例都是由部位尺寸变化引起的，必须对众多供应商零件进行数据测量和跟踪管理，实现零部件测量数据与车辆尺寸监控大数据的共享，实现车辆尺寸全过程的监控、跟踪与改进[2]。供应商对高度关注的零件尺寸进行日常测量和监测，并及时反馈监测数据。我们将改进工作延伸到供应商，协助供应商解决工艺波动，提高上下游各工艺链的稳定性，从而减少车辆尺寸6sig 波动。通过供应商的部分数据的收集和积累, 建立起零件尺寸与整车尺寸关联性，进行整车数据及供应商钣金零件波动的相关性分析，制定零件预警标准甚至偏差控制标准，输入供应商执行。对日常监控及现场走访识别的零件问题，要形成系统清单并滚动更新。在定期的供应商会议上，进行跟踪评审，推动问题措施的落实，通过系统管理，共同驱动我们实物质量提升。

（4）尺寸数据系统。尺寸数据系统是测量数据采集、加工以及存储系统，也是数据查询、分析及数据共享平台、跨部门跨厂区尺寸信息交流的重要工具，从车型前期开发到停产全生命周期内的所有测量数据应上传并长期保存在尺寸信息系统中。它上传的数据包括重点供应商零件数据、冲压件数据、在线测量数据、CMM 测量数据、Audit 测量数据以及整车匹配等制造全过程数据。我们可以利用这个数据大平台实现广泛应用，通过上下游完整尺寸数据建立起整车装配表现与车身测量状态、车身测量数据与零部件测量数据的对应关系，把下游质量控制前移到上游把控。通过数据实时上传服务器并智能分析，进行自动报警，开发通过邮件、手机端推送功能，发送报警信息给相关人员评估，从而快速发现缺陷、遏制缺陷[3]。我们可以预设标准报告模板，获得定制的尺寸报告，后续无须重新设置就可以从报告服务器获取所需的信息。也可以利用数据分析软件进行尺寸数据的处理计算和统计过程分析，维护我们车身尺寸的稳定。

4 结束语

车身作为汽车零部件的载体，其尺寸精度直接影响到汽车的质量水平，严重的情况下甚至会造成安全隐患。生产厂家需要改善我们的尺寸数据系统建设、和解各类数据和信息的管理及使用问题， 使尺寸数据更完整、信息传递更便捷、数据监控更及时、分析应用更快速，是维护和改进车身尺寸的重要手段，有助于提升我们的工艺制造能力和质量竞争水平。