陳 輝

（南京依維柯汽車有限公司，江蘇 南京 211806）

前言

汽車開發(fā)、生產(chǎn)過程需要做各類性能試驗，其中防雨密封性能作為輕型客車的重要性能衡量指標，也是客戶主要關(guān)注的產(chǎn)品質(zhì)量點。輕型客車前風窗、前圍、側(cè)窗、側(cè)圍、前后門、移門、天窗等區(qū)域均不允許在淋雨實驗時出現(xiàn)滲水、滴水和流水現(xiàn)象[1]。某輕型客車的試驗技術(shù)要求從淋雨時間，淋雨強度方面做了明確規(guī)定，主要內(nèi)容如下：霧化0.5 min，雨量強度為（4.3±0.1） L/min；小雨0.5 min，雨量強度為（6.2± 0.1）L/min；大雨2.5 min，雨量強度為（11.1±0.1）L/min；淋雨室系統(tǒng)管路工作壓力為大于2 bar[2]。本文所論述的某輕型客車在試生產(chǎn)淋雨試驗時出現(xiàn)了前風窗部位左右上R角，左右下R角，A柱側(cè)面及下橫梁位置有水滲入車內(nèi)現(xiàn)象，本文將利用4M1D方法闡述該車型前風窗出現(xiàn)漏雨的原因及改進策略。

1 4M1D方法概述

4M1D方法即人（man）、設(shè)備（machine）、來料（material）、方法（method）和設(shè)計（design）的簡稱，此方法是WCM（World Class Manufacturing）世界級制造管理模式[3]中QCS模塊的主要分析改進工具。其中人的問題利用TWTTP（The Way To Teach People指導(dǎo)員工方法）和HERCA（Human Error Root Cause Analyse人為錯誤根本原因分析）[4]等工具找出人為問題的根本原因并采取對應(yīng)措施；對于設(shè)備類（包含了工裝）問題通過設(shè)備改善7步法進行分析改進；來料問題則是采用來料8步法改進控制；方法類問題通過工藝修改改善；設(shè)計類問題則是主要通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計修改改進。

2 利用4M1D方法分析前風窗漏雨的主要因素

某輕型客車試生產(chǎn)過程中淋雨試驗出現(xiàn)前風窗漏雨主要因素利用4M1D分析如附圖一所示（本文僅將有影響的因素做了說明，經(jīng)過排查無影響的因素未列出）。其中人的原因主要有前頂與前門框搭接部位以及前門框與前風窗下橫梁配合位置因膠未涂到位密封性不足造成漏水；前風窗型面變形未 校正到位導(dǎo)致玻璃與其型面配合存在縫隙漏水。設(shè)備的原因主要有前風窗玻璃膠涂膠設(shè)備膠型位置偏差造成膠與車身前風窗型面配合不到位造成漏水。來料的主要因素有前風窗玻璃型面偏差導(dǎo)致與車身前風窗型面配合不良漏水。方法的主要因素有前頂蓋與前風窗位置涂裝涂膠采用排刷膠容易出現(xiàn)膠砂眼；總裝裝配前風窗時固定用綁帶受力面偏小，玻璃固定貼合不易保證；前檔玻璃膠型對接接口位于下側(cè)，被儀表板遮擋無法刮服帖，導(dǎo)致存在縫隙進水。設(shè)計的主要因素有前頂與前門框搭接部位存在臺階面和縫隙；前門框與前風窗下橫梁搭接部位左右各存在1.5 mm左右臺階面和5 mm左右縫隙；前風窗下裝飾板固定孔多增加進水風險。

圖1 4M1D分析前風窗漏雨因素

3 結(jié)合4M1D方法采取應(yīng)對策略解決前風窗漏雨問題

3.1 人為因素問題改進方法

某輕型客車車型淋雨試驗時前風窗漏雨的主要人為因素是前頂與前門框搭接部位涂膠不到位和前風窗型面變形未校正到位兩個方面內(nèi)容，其中涂膠操作工熟知操作規(guī)范要求，但是存在刷膠過快時有刷不到位現(xiàn)象且自查未能有效發(fā)現(xiàn)，通過對涂膠操作過程要求特別是刷膠速度再次規(guī)范培訓(xùn)，同時增加膠烘干后工序檢查防止出現(xiàn)膠砂眼車輛流出涂裝。針對前風窗型面變形未校正到位問題利用TWTTP工具分析如下表1所示。操作工對于本崗位的操作內(nèi)容要求、判斷標準等內(nèi)容均熟悉；再結(jié)合觀察現(xiàn)場作業(yè)過程并利用HERCA分析見表2，其中前風窗校正工序操作流程如下：操作工所使用的檢具完全依靠人工從線邊拿取后放置于車身上，操作工將變形區(qū)域標識出來，然后將檢具放回原處，接下來對變形區(qū)域校正后再從線邊將檢具拿回復(fù)核，如有超差部位還需重復(fù)上述動作，這樣的操作過程增加了工人的勞動強度，容易造成疲勞而疏忽遺忘某些部位校正。改進方案是將前風窗檢具用平衡器吊在操作工校正工位上方的側(cè)面，操作工需要檢具時直接從旁邊拉過來即可，減輕了工作量和拿取檢具的工時，操作工有更多的時間用于檢查和校正，防止漏校正。另外出現(xiàn)前風窗型面變形的部位主要是點焊過程人工點焊焊鉗磕碰變形，為此將人工點焊改為機器人點焊，極大地減少了變形點。

表1 TWTTP分析前風窗型面變形未校正問題

表2 HERCA分析前風窗型面變形未校正問題

3.2 設(shè)備問題改進方案

針對此車型前風窗漏雨問題設(shè)備原因主要是前風窗玻璃涂膠設(shè)備運行軌跡在4個R角部位不合理導(dǎo)致膠倒伏，裝配后R角部位出現(xiàn)縫隙造成淋雨進水，采用設(shè)備改善7步法予以分析改進，見表3。最終采取的主要措施是將涂膠設(shè)備運行軌跡在R角部位由原來的小R弧度改為了較大R弧，同時玻璃與膠嘴之間夾角也由90°調(diào)整為88°左右，有效改進了膠倒伏問題。

表3 設(shè)備7步法分析改進前風窗玻璃膠軌跡偏差問題

3.3 來料因素改進措施

該車型前風窗漏雨的來料因素主要是前風窗玻璃存在面差，利用來料八步法改進步驟如下，見附表4。前風窗玻璃在制件得到全面核查處置，找到根本原因并通過模具修改得到有效改進，并通過零缺陷條件的建立做到持續(xù)控制。

表4 來料問題八步法改進前風窗玻璃型面偏差問題

3.4 方法因素改進措施

方法類問題改進主要有調(diào)整優(yōu)化工藝流程、工藝參數(shù)、工藝方案，增加輔助工藝裝備等措施。此車型前風窗漏雨的方法原因主要有以下三個方面：

（1）涂裝對于搭接縫部位采用刷膠方式易產(chǎn)生膠刷薄烘烤后導(dǎo)致膠出現(xiàn)孔洞漏水，采取工藝改進措施為將刷膠改為刮板逆向向搭接縫刮膠，能夠有效填充搭接部位縫隙。同時在焊裝拼焊時在前頂與前門框，搭接點焊配合部位增加點焊密封膠，這樣與涂裝外側(cè)膠行成雙道密封，提升了防水保險系數(shù)。對前門框與前風窗下橫梁搭接部位由于結(jié)構(gòu)局限不能點焊只能采用CO2焊固定，則在搭接縫外側(cè)黏貼膠片同時涂裝在膠片邊緣再涂一道密封膠。

（2）總裝前風窗玻璃裝配固定用綁帶原有兩側(cè)固定長度為30 cm左右，出現(xiàn)玻璃與車身型面局部未壓服貼膠固化后有縫隙而漏水，改進方案則是將兩側(cè)緊固件加長到50 cm，提升壓緊力使得玻璃膠與前風窗型面緊密粘接。

（3）針對前風窗玻璃膠搭接部位由于原工藝定于下部，膠對接接口區(qū)域被儀表板遮擋相應(yīng)空間太小無法用工具將搭接膠抹平順導(dǎo)致接口部位存在縫隙，淋雨試驗時水從膠對接縫隙處流入到儀表板區(qū)域從而進入車內(nèi)駕駛室。此處將玻璃膠對接接口部位改在了右側(cè)A柱中間位置，前風窗玻璃裝配后非常方便人員利用工具將對接部位膠刮平順使得膠對接接口無縫對接，淋雨試驗時水不再從膠接口處流入車內(nèi)。

3.5 設(shè)計類因素改進策略

設(shè)計類因素主要有設(shè)計錯誤，設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理等方面問 題，主要通過變更產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)或增加工藝方法予以改進。該車型前風窗漏雨問題與設(shè)計有關(guān)的主要因素有前風窗上下左右四個R角區(qū)域相應(yīng)門框與前頂，門框與前風窗下橫搭接點焊部位分別存在約5 mm寬1.5 mm高的臺階縫隙，當前風窗玻璃裝配后這幾個臺階縫區(qū)域極易形成膠眼，造成淋雨時水從這幾處進入車內(nèi)。由于車身結(jié)構(gòu)已定型不便修改，于是采用工藝方案進行彌補設(shè)計不足，此四處臺階縫區(qū)域在總裝裝配玻璃之前先分別涂一道膠（見圖2），利用膠填平臺階縫。

圖2 前頂蓋與門框搭R角區(qū)域改進前后對比圖（門框與前風窗下橫梁左右下R角部位進行了類似改進）

另一設(shè)計因素是前風窗下裝飾板固定孔偏多，導(dǎo)致淋雨試驗時出現(xiàn)雨水從這些孔進入車內(nèi)，設(shè)計改進方案是取消了幾個輔助工藝孔（由21個減少到17個），同時將焊裝用的定位工藝孔在總裝用膠片封堵（4個），其余裝配前風窗下裝飾板的孔將孔徑縮小（直徑分別減少0.4 mm）使得固定卡座與 孔緊密配合提升防水性能。

4 后續(xù)改進建議

該車型前風窗淋雨漏雨問題通過上述從4M1D幾個方面進行改進后得到了有效改進，結(jié)合此次改進過程，對于后續(xù)進行新車型開發(fā)時可以分析考慮前風窗部位從以下幾個方面進行優(yōu)化從本質(zhì)上提升防水性能。

（1）將前風窗外側(cè)結(jié)構(gòu)由分體式零件拼裝而成改為單個整體式?jīng)_壓件，有利于減少外側(cè)拼接縫。

（2）將前風窗外側(cè)沖壓鐵件拼縫部位由點焊焊接工藝改為激光焊，提升焊縫的密封性能。

（3）盡量不采用前風窗下裝飾板結(jié)構(gòu)，直接由沖壓鐵件造型。如確實需要采用裝飾件裝配，盡量減少裝配孔，同時將裝配孔盡可能設(shè)計在Ⅹ向或Y向平面上，要減少Z向平面上的裝配孔，因Z平面容易儲水增加雨水進入車內(nèi)的風險。

5 結(jié)語

本文利用4M1D方法對某輕型客車試生產(chǎn)階段淋雨試驗 出現(xiàn)前風窗漏雨問題進行了深入分析，從人工控制、工裝設(shè)備、零部件質(zhì)量、焊接工藝、涂裝工藝、總裝裝配工藝，以及產(chǎn)品設(shè)計等方面采取有力措施取得了有效的成果。同時4M1D分析改進方法也為解決汽車生產(chǎn)制造過程出現(xiàn)的其他問題提供借鑒意義。