高明遠(yuǎn)，何 妍，黃海濤，龐 博

（北京奔馳汽車(chē)有限公司，北京 100176）

0 引 言

在全球汽車(chē)企業(yè)中，噪聲問(wèn)題一直是影響用戶使用體驗(yàn)的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，由于其通常具有高復(fù)雜度、高敏感性等特性，一直困擾著工程技術(shù)人員。在分析解決過(guò)程中，工程人員需要借助先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備、大量的數(shù)據(jù)支撐以及豐富的工程經(jīng)驗(yàn)才能加以解決。

某車(chē)型SOP（Start of Production，量產(chǎn)）后產(chǎn)能爬坡過(guò)程中，突然出現(xiàn)批量的車(chē)門(mén)玻璃上升噪聲問(wèn)題。這對(duì)于正處于產(chǎn)能爬坡階段的總裝生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，是十分棘手且緊急的任務(wù)。相關(guān)責(zé)任工程師必須保證FTC（First Time Capability，一次下線成功率），對(duì)批量出現(xiàn)的噪聲問(wèn)題做出快速反應(yīng)，執(zhí)行短期措施保證生產(chǎn)，同時(shí)找出根本原因并推動(dòng)長(zhǎng)期措施的實(shí)施。本文詳細(xì)描述了問(wèn)題發(fā)生的方式，闡述了完整的分析思路以及長(zhǎng)、短期解決措施，為日后解決車(chē)門(mén)玻璃上升碰撞噪聲等相關(guān)性問(wèn)題提供了系統(tǒng)性的分析思路和解決方法。

1 問(wèn)題描述與短期措施

當(dāng)車(chē)窗玻璃上升至頂端進(jìn)入玻璃導(dǎo)槽時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的入槽噪聲，問(wèn)題發(fā)生區(qū)域如圖1所示。工廠連續(xù)3天對(duì)生產(chǎn)線上該車(chē)型的噪聲問(wèn)題進(jìn)行100%檢查，發(fā)現(xiàn)4門(mén)缺陷率分別為：左前門(mén)7%，右前門(mén)11%，左后門(mén)0.53%，右后門(mén)0.2%?？己瞬块T(mén)將該問(wèn)題評(píng)定為必須解決且影響用戶體驗(yàn)的熱點(diǎn)問(wèn)題。

圖1 噪聲問(wèn)題發(fā)生區(qū)域

通過(guò)三維模型的截面圖可以清晰看出該噪聲的來(lái)源，如圖2所示，若玻璃偏離了玻璃導(dǎo)槽的槽道區(qū)域，當(dāng)玻璃上升時(shí)會(huì)撞上玻璃導(dǎo)槽頂條的外邊沿，產(chǎn)生入槽噪聲。

噪聲問(wèn)題的核心點(diǎn)在于，玻璃上升通道和玻璃導(dǎo)槽的槽道沒(méi)有處于同一個(gè)平面內(nèi)，兩者在Y向上產(chǎn)生偏差[1]。基于此原理提出了兩種短期措施并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確保生產(chǎn)線的FTC率及順利交車(chē)。下述各方案中的坐標(biāo)系均采用整車(chē)坐標(biāo)系。

圖2 噪聲問(wèn)題原理三維圖

方案1：在玻璃導(dǎo)槽和車(chē)門(mén)翻邊之間增加一根圓柱形膠管，以增加車(chē)門(mén)翻邊的Y向尺寸，改變玻璃導(dǎo)槽在Y向的定位點(diǎn)位置[2]，增加對(duì)玻璃運(yùn)行平面的容錯(cuò)尺寸，如圖3所示。

圖3 短期措施方案1

方案2：在線升降4門(mén)玻璃，并進(jìn)行100%檢查是否存在噪聲問(wèn)題，若存在，則由第三方人員使用如圖4所示的刮板向外側(cè)刮玻璃導(dǎo)槽的唇邊，使車(chē)門(mén)玻璃更加容易進(jìn)入玻璃導(dǎo)槽的頂條槽道，反復(fù)操作直到問(wèn)題消失。

圖4 短期措施方案2

若實(shí)施方案1，存在前、后門(mén)裝飾條Y向平順度變差的風(fēng)險(xiǎn)，并且使橡膠條存在安裝不到位造成裝配困難的風(fēng)險(xiǎn)。方案2存在橡膠回彈的風(fēng)險(xiǎn)，但玻璃入槽以后門(mén)框系統(tǒng)的自適應(yīng)性有助于改善導(dǎo)槽與玻璃配合的問(wèn)題。綜合考慮短期措施的成本、實(shí)施難度和后期風(fēng)險(xiǎn)后，最終選擇實(shí)施方案2。

2 根本原因分析

車(chē)門(mén)框系統(tǒng)是由多個(gè)零件配合組成，具備防水、降噪、裝飾等多種功能在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)。車(chē)窗玻璃碰撞噪聲問(wèn)題的發(fā)生區(qū)域涉及多種零部件，包括玻璃、玻璃導(dǎo)槽、B柱蓋板、車(chē)門(mén)內(nèi)外板。為了得到數(shù)據(jù)支撐并分析問(wèn)題的根本原因，通過(guò)三坐標(biāo)手段測(cè)量了5輛問(wèn)題車(chē)。數(shù)據(jù)表明，配合零件對(duì)于前、后門(mén)碰撞噪聲的貢獻(xiàn)有所區(qū)別，可將此復(fù)雜問(wèn)題拆解成為多個(gè)小問(wèn)題并逐一分析，以左前門(mén)為例介紹各配合件的作用。

2.1 玻璃導(dǎo)槽

噪聲問(wèn)題發(fā)生區(qū)域位于玻璃導(dǎo)槽頂條區(qū)域，頂條斷面尺寸是影響玻璃導(dǎo)槽性能的重要因素[3]。拆卸問(wèn)題車(chē)的玻璃導(dǎo)槽并做切片處理，通過(guò)專(zhuān)用投影儀將切片與斷面10倍放大圖紙做對(duì)比，頂條斷面狀態(tài)如圖5所示，可以看出，框線位置的植絨面長(zhǎng)度不夠，使得玻璃在進(jìn)入槽道時(shí)更加容易與膠皮面接觸，增加產(chǎn)生噪聲的可能性。

圖5 玻璃導(dǎo)槽頂條斷面投影圖

2.2 車(chē)門(mén)框

車(chē)門(mén)框的B柱鈑金和翻邊長(zhǎng)度對(duì)于噪聲問(wèn)題至關(guān)重要，其影響著車(chē)門(mén)內(nèi)部系統(tǒng)的Y向定位[4]。拆解問(wèn)題車(chē)的車(chē)門(mén)，使用三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備對(duì)問(wèn)題車(chē)門(mén)進(jìn)行測(cè)量，得到相關(guān)數(shù)據(jù)如圖6～圖8所示。從圖6中可以看出，車(chē)門(mén)B柱區(qū)域鈑金在Y向向車(chē)門(mén)外偏移了1.21 m m，而此位置的公差為±0.6 mm，該車(chē)門(mén)B柱鈑金外翻導(dǎo)致車(chē)門(mén)玻璃在Y向向車(chē)門(mén)外偏移至少0.6 mm，嚴(yán)重影響了車(chē)門(mén)玻璃的運(yùn)行狀態(tài)。

圖6 車(chē)門(mén)鈑金Y向測(cè)量圖

車(chē)門(mén)框上部區(qū)域翻邊長(zhǎng)度同樣會(huì)產(chǎn)生較大的影響。玻璃導(dǎo)槽安裝在車(chē)門(mén)框的翻邊上，其Y向定位依靠翻邊Y向位置。若車(chē)門(mén)框翻邊Y向尺寸處于下差或超差，將導(dǎo)致玻璃導(dǎo)槽向車(chē)門(mén)里偏移，同樣會(huì)導(dǎo)致玻璃上升時(shí)與玻璃導(dǎo)槽發(fā)生碰撞產(chǎn)生噪聲。

為了保證原因分析的準(zhǔn)確性，產(chǎn)品工程部分析測(cè)量了4輛問(wèn)題車(chē)和1輛完好車(chē)的車(chē)門(mén)框鈑金尺寸數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1，其中B柱區(qū)域公差為± 0.6 mm，門(mén)框翻邊公差為±0.5 mm。

表1 車(chē)門(mén)框鈑金Y向測(cè)量數(shù)據(jù) mm

結(jié)合表1數(shù)據(jù)分析，B柱區(qū)域外翻導(dǎo)致玻璃向Y向正值偏差，門(mén)框翻邊短導(dǎo)致玻璃導(dǎo)槽向Y向負(fù)值偏差，其差值過(guò)大將直接導(dǎo)致玻璃與沒(méi)有植絨的導(dǎo)槽唇邊碰撞發(fā)出噪聲。為此提出針對(duì)該車(chē)型的碰撞敏感邊界概念，其差值反映鈑金自身的Y向階差，階差越大，越容易產(chǎn)生碰撞噪聲。通過(guò)對(duì)比不同生產(chǎn)日期的50輛車(chē)車(chē)門(mén)鈑金數(shù)據(jù)以及缺陷車(chē)輛數(shù)量，得出基本結(jié)論：在裝配完全正確的條件下，當(dāng)階差大于1.1 mm時(shí)，會(huì)大概率出現(xiàn)噪聲問(wèn)題；當(dāng)階差處于1～1.1 mm時(shí)，處于敏感區(qū)域，受其他因素影響，可能會(huì)出現(xiàn)噪聲；當(dāng)階差小于1 mm時(shí)，可以判定基本不會(huì)出現(xiàn)碰撞噪聲問(wèn)題。

2.3 B柱蓋板

玻璃的運(yùn)行通道位于B柱蓋板的側(cè)邊槽道內(nèi)，B柱蓋板本身的Y向尺寸對(duì)于玻璃運(yùn)行過(guò)程中的位置非常重要。

圖7 B柱蓋板Y向測(cè)量圖

如圖7所示，問(wèn)題車(chē)的B柱蓋板在Y向有1.25 mm的偏差，但是該車(chē)門(mén)框鈑金在Y向也具有1.2 mm的偏差，故該B柱蓋板本身尺寸沒(méi)有問(wèn)題，其他問(wèn)題車(chē)的B柱蓋板尺寸也未出現(xiàn)問(wèn)題，可以排除B柱蓋板對(duì)噪聲問(wèn)題產(chǎn)生影響。

2.4 車(chē)門(mén)玻璃

車(chē)門(mén)玻璃本身的Y向尺寸也至關(guān)重要，車(chē)門(mén)玻璃上邊沿Y向尺寸公差為±1 m m。對(duì)問(wèn)題車(chē)的前后車(chē)門(mén)玻璃上邊沿依次取8個(gè)測(cè)量點(diǎn)，結(jié)果如圖8所示，問(wèn)題車(chē)輛前門(mén)玻璃上邊沿的Y向尺寸為-0.5～0 mm，為負(fù)偏差，對(duì)噪聲問(wèn)題沒(méi)有影響，可以排除前門(mén)玻璃的影響。后門(mén)玻璃Y向尺寸批量占據(jù)了上偏差的極限值，需要優(yōu)化后門(mén)玻璃的Y向尺寸。

圖8 前后門(mén)玻璃Y向尺寸對(duì)比

3 零件優(yōu)化與實(shí)施效果

依據(jù)上述分析結(jié)果，分別優(yōu)化各零件，上線優(yōu)化后的零件，并給出初始上線時(shí)間，監(jiān)控優(yōu)化后的零件對(duì)于噪聲問(wèn)題的影響。

3.1 玻璃導(dǎo)槽

通過(guò)各工序質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，供應(yīng)商系統(tǒng)地對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析、診斷，可以保證玻璃導(dǎo)槽生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定[5]。優(yōu)化后的玻璃導(dǎo)槽擠出部分的斷面如圖9所示，由10倍放大圖可以看出，斷面尺寸已經(jīng)完全優(yōu)化至圖紙要求范圍內(nèi)，優(yōu)化后零件可以上線。

圖9 玻璃導(dǎo)槽斷面放大圖

3.2 玻璃

優(yōu)化只針對(duì)后門(mén)玻璃，根據(jù)百檢數(shù)據(jù)，優(yōu)化后玻璃上公差控制在+0.6 mm以下。優(yōu)化后的玻璃和導(dǎo)槽上線后，通過(guò)線上100%檢查發(fā)現(xiàn)，后門(mén)噪聲缺陷完全消失。

3.3 車(chē)門(mén)框

根據(jù)上述分析結(jié)果，車(chē)門(mén)框翻邊Y向尺寸和B柱區(qū)域Y向尺寸不能分開(kāi)考慮，必須綜合考慮車(chē)門(mén)框的階差，即碰撞敏感邊界。為了縮小階差，裝焊車(chē)間優(yōu)化車(chē)門(mén)框翻邊的Y向尺寸。優(yōu)化前、后50輛車(chē)的車(chē)門(mén)框狀態(tài)如圖10所示，優(yōu)化前Y向尺寸均值處于超下差的狀態(tài)，優(yōu)化后尺寸回歸到中值附近。

圖10 優(yōu)化前、后車(chē)門(mén)框Y向尺寸對(duì)比

車(chē)門(mén)框優(yōu)化后效果顯著，連續(xù)10天百檢車(chē)輛，結(jié)果顯示前門(mén)缺陷率降為0，至此問(wèn)題完全解決。

4 結(jié) 論

車(chē)門(mén)玻璃噪聲問(wèn)題影響因素眾多，涉及玻璃導(dǎo)槽、玻璃、車(chē)門(mén)框等多種零件，重點(diǎn)分析了車(chē)門(mén)階差、外飾零件尺寸的影響，提出了碰撞敏感邊界概念，定義該車(chē)型敏感邊界為1.0～1.1 mm。通過(guò)優(yōu)化相關(guān)零件尺寸使噪聲問(wèn)題得到解決，同時(shí)反映出關(guān)鍵因素在于車(chē)門(mén)框的階差。

該噪聲問(wèn)題發(fā)生于量產(chǎn)階段，產(chǎn)能爬坡給問(wèn)題解決帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。提供了量產(chǎn)階段解決問(wèn)題的清晰思路，依照澄清問(wèn)題—實(shí)施短期措施—發(fā)現(xiàn)根本原因—尋找長(zhǎng)期措施—執(zhí)行長(zhǎng)期措施—驗(yàn)證效果這個(gè)思路，工程人員可以有條不紊地解決問(wèn)題。同時(shí)，由于問(wèn)題區(qū)域涉及多種零件，將復(fù)雜問(wèn)題一一拆解，為問(wèn)題的解決提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。