汽车外观静态感知质量控制方法-泛亚

轻型汽车技术 ２００７（ ２） 总 ２１０
局部验证方法的目的是： 在项目的 中前期， 通过制作模型获知汽车各关键 配合区域的零部件间匹配关系的理论 视觉状态， 发现当前设计中关于造型、 缝隙的问题以及工程潜在问题； 同时加 入调节机构， 通过对配合位置进行调 节， 在工程零件结构尚未设计完成的情 况下， 模拟各零件间的间隙视觉效果。 通过对零件间隙效果的实物化， 可以在 早期设计阶段及时发现数模中忽略或 难以判定的问题， 判断间隙和面差的 计合理性， 发现工程断面反映的潜在 问题等。
车开发流程中找到合适的切入点， 就能够疏而不漏， 快速准确的在产品开发早期发现问题和及时解决问
可行的流程和方法。为中国汽车早日冲出国门， 赶 超世界水准提供了成功的保证。
题， 大大缩短产品开发后期的时间， 减少更改成本， 提高设计质量。
参考文献 １ 国家质量监督检验检疫总局质量管理司．质
这种外观静态质量控制方法在泛亚汽车技术中 量专业理论与务实．２００２ 年全国质量专业技术人员
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汽车外观静态感知质量控制方法
杨宇光
（ 泛亚汽车技术中心）
摘要 为提高汽车产品的外观静态感知质量， 本文提出了一种全新的外观静态感知质量在 设计开发阶段的控制流程和方法， 引入了二维质量控制矩阵模型， 整车验证模型和整车检 具等全新的概念和思路， 并介绍了如何将这些方法应用到汽车开发流程中。最终证明， 外 观静态感知质量控制方法为我国汽车的自主开发提供了一种切实可行的质量控制系统。 关键词： 感知质量 静态 车身
５．２ 汽车外观静态感知质量控制方法 虚拟评审贯穿全局， 局部验证模型保证项目中 前区汽车静态感知质量控制， 整车验证模型及整车 检具支持项目中后期质量控制是我们建立的新型 设计质量控制方法。 （ １） 虚拟评审 当今汽车设计已经全面使用 ３ 维的 ＣＡＤ 模型 （ 数模） 作为载体记载各种各样的信息。虚拟仿真 已经贯穿整个开发流程。利用虚拟评审， 有计划的 进 行 检 查 、跟 踪 是 解 决 静 态 感 知 质 量 问 题 必 可 少 的 一项。虚拟评审的具体过程如图 ７ 所示。
（ ２） 局部验证模型 在质量矩阵的感知领域中， 零件之间的匹配关 系往往是问题出现最多的地方， 这些问题会影响到 造型， 模具， 制造等各个环节。由于虚拟审核的虚拟 性， 工程师如果只依靠数模检查来发现问题， 一方面 可能会忽略掉某些问题， 另一方面， 数模中表现的各 零件间的匹配效果往往与实际的视觉效果存在很大 的差异， 也就是说， 通过观察 ＣＡＤ 中的数模影像无 法较为客观地了解实际产品零件装配后的间隙视觉 效果。很多问题往往是在样车下线才暴露出来， 为了 纠正零件匹配关系而发生的模具更改费用不计其 数。 因此， 在项目的中前期， 本着尽早发现问题， 尽 早解决问题的原则， 我们开发了新型的汽车造型局 部验证的方法。
根据模型所处的开发阶段、制作精 度要求和模型零件的结构不同， 通常采 用多种材质与多种加工工艺相结合的 模型制作方法。如油泥、代木、ＡＢＳ 和铝 合金等， 常用的加工工艺有 ＣＮＣ 加工、 ＳＬＡ 快速成型以及硅胶膜等。具体采用 何种材质和加工工艺， 可以根据设计的 不同阶段、模型的不同功能以及模型零 件的不同结构， 灵活组合。 （ ３） 整车验证模型 如果说局部验证模型帮助我们解决了前期开 发过程中的 重 点 局 部 匹 配 问 题 ， 那 么 整 车 内 、外 饰 验证模型就帮助我们在设计发布阶段验证整车外 观零件的匹配关系。 整车验证模型是根据设计发布前的数模铣削 加工成的整车主模型， 通过高精度的制作过程， 保 证了整车验证模型真实准确的反映数模的理论状 态。整车验证模型为造型师和公司领导提供了确认 整车造型和设计的机会； 为总布置尺寸的确认提供 了三维的实物空间； 为尺寸工程师提供了有效的测 量模型； 为后期零件装车状态评估提供的方便快捷 的实物数模。 （ ４） 整车检具 整车检具是对传统单个零件检具的整合（ 如图 ９） 。把所有外饰、内饰、电子、空调零件作为检验范 围， 通过严密的结构设计以及先进的加工工艺， 整 体精度达到 ＋／－ ０．２５ｍｍ 的整车检具便应运而生。它 能够用于安装验证乘员舱几乎所有的零件（ １００ 余 个子系统） 。是整车研发过程中唯一的“理论白车
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图 ４ 感知领域的分类 这样， 基于以上对感知位置和感知领域的分解， 一种全方位的静态外观质量二维控制模型就产生
了， 如图 ５ 所示。利用二维的跟踪方法， 结合整车开 发流程， 我们就形成了一套汽车外观静态感知质量 控制方法。
…… ３ ２ １
感知领域
感
感
感
知
知
知
领
领
领
关注区域
域
域
域
关注区域 １ 关注区域 ２ 关注区域 ３
１引 言
随着国内汽车市场竞争的日益激烈， 国内汽车 消费者的消费观念已经逐步趋于成熟。但是， 很多国
产 汽 车 给 人 的 印 象 都 是 汽 车 静 态 感 知 质 量 不 佳 、做 工不精致。主要表现在诸如： 零件间隙过大、表面粗 糙、设计不合谐、不人性化等等。如图 １ 所示， 不同 的做工会给人以不同的视觉感受， 这些视觉感受就
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
图 ３ 关注区域的优先级
４．３ 感知领域分解 根据三年来的反复试验和对统计结果的分析， 我们将客户对汽车的感知领域分为 ３ 个方面、３７ 种
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类型。如图 ４ 所示， ３ 个方面分别为尺寸、单件、整 车。其中这三个方面的交集为整合类， 即客户最为关 注的类型。至此， 对客户感知领域也划分出优先顺 序。
４ 问题分解
外观感知质量贯穿汽车开发流程中的每个环 节， 同时又是通过顾客各种感知所形成的， 这种感知 质量通常包罗万象， 纷繁复杂， 如果面面俱到， 事无 巨细， 势必耗费大量的人力和费用， 结果未必能够有 效地提升汽车的感知质量。因此， 要分析汽车外观静 态质量问题， 首先要抓住重点， 利用“８０－ ２０”原则， 同时还要结合新型的静态外观质量控制方法— ——质 量矩阵模型来对设计质量进行检查和问题解决。
图 ５ 静态感知质量二维模型
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５．１ 整车开发流程 不同的设计公司往往使用的是不同的设计流 程， 但是我们对整车开发流程进行了提炼可以发现 其主要时间节点和工作内容是大同小异的。如图 ６ 所示： 不同的节点， 时间上互相交叉， 上一个节点的交
通过虚拟评审确定问题清单， 跟踪解决直到问 题关闭， 在这个过程中， 主要利用前文提到的两维 质量控制矩阵， 如图 ８ 所示， 其中， 横轴为不同的感 知领域， 纵轴为不同的关注位置， 每个领域和区域 都的交点都是数模虚拟评审的工作点， 确保了不遗 漏任何问题。同时利用前文中感知领域和感知区域 的优先顺序， 确定每个工作点的重要性， 分为 Ａ／Ｂ／Ｃ 三个不同的级别。在做更改费用和汽车静态感知质 量的平衡时对决策者起到辅助作用。
首先将问题分解为以下三个方面： ４．１ 关注位置分解 经过多次不同人员（ 不同年龄 ／ 性别 ／ 学历等） 对汽车可视区域的分析的试验， 同时参考 ＪＤ． Ｐｏｗｅｒ 对评分区域的设定， 我们把汽车静态感知质量的关 注区域进行了分解， 将汽车分为外部， 内部， 前后舱
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心已得到广泛的应用， 在历时三年的时间里， 通过标 职业资格考试指定教材， 中国人事出版社， ２００２．２
准的流程和以上方法的综合运用， 已经充分证明了
２ 杨永华， 张进． 企业质量管理及实施
这种方法的作用的效率， 相信随着经验的积累和流 ＩＳＯ９０００ 族标准务实．海天出版社， １９９９
程的完善， 外观静态感知质量的控制方法将进一步 发挥出更大的作用， 使泛亚的自主开发能力更进一 步。
图 ２ 关注区域的分解
三个大的部分， 再逐级进行细分， 如图 ２ 所示： ４．２ 优先级分解 我们根据汽车的可视区域， 把整车分成如图 ３
所示的 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 四种区域， 来标示不同关注位置 的优先级， Ａ， Ｂ 区域是在质量检查和控制环节中重 点关注的区域， Ｃ，Ｄ 区域则次之， 对于不同的区域， 我们投入的关注程度就不同。这样质量控制的效率 就得以快速提高。
首先， 汽车静态感知质量问题的产生贯穿整个 汽车设计制造过程， 即每个环节都有发生的可能， 同 时它又包含大量的主观因素， 这些主观因素无法使 用一般的质量控制方法进行量化和跟踪， 针对这些 因素提出相应对策也就无从谈起。
其次， 由于汽车开发到生产有以下三个特点： 汽车设计制造是一个时间跨度相当长的工程， 从设计到投产的周期通常在 ２－ ４ 年， 有的甚至更长； 一辆整车由成千上万的零件组装而成， 这些零 件相互配合， 才能完成相应的功能； 汽车产业素来就是讲究规模经济的， 规模经济 的每个环节就依靠订货量来产生优势。 因此， 一旦到了工程的后期， 发生更改的时间成 本和货币成本都将是巨大的。怎样寻找切入点， 怎样 预防并处理问题， 平衡时间成本和货币成本和质量 的关系就成为第二大难题。
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关 注 位 置
图 ８ 二维质量控制矩阵表 此外， 由于不同节点的交付物不同， 感知领域所 涉及到的数量也不同。在项目前期， 可能涉及到的领 域较少而偏向整体； 而随着项目的不断前进， 项目后 期涉及的领域越来越多而且偏向单件和整合。对于 不同的项目节点， 使用不同的检查表， 以提高工作效 率。
３ ＳＡＥ 上海 学会秘书处． 上海市汽车工程学 会学术年会论文集．２００５．
４ 苏 比 尔 ． 乔 杜 里（ Ｓｕｂｉｒ Ｃｈｏｗｄｈｕｒｙ） ， 方 海 萍、魏青江 译． ６ 西格玛设计．机械工业出版社， ２００３
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