DOE在控制汽车AB尾灯的间隙面差问题中的应用

杨期荣

摘 要：汽车各零部件与车身的间隙面差是评价汽车制造精确度的重要因素，直接影响汽车的制造质量。随着汽车豪华型的提高，越来越多的车辆选择AB型尾灯的形式，但是在实际生产中AB尾灯的间隙面差配合非常复杂，经常出现各种尺寸问题，本文主要以奔驰GLB车型为例，详细阐述了一种新型的AB灯间隙面差控制策略，并应用DOE的设计在白车身阶段模拟成车的最终状态，有效的提高了产品一次性合格率，同时也减少了AB灯间隙面差、间隙问题的返修。此种方法的应用在国内外各车型设计、量产阶段的质量控制均具有较强的推广型。

关键词：DOE设计 尾灯定位 AB灯间隙面差问题解决

The Application of DOE in Controlling the Problem of Gap Surface Difference of Automobile AB Taillight

Yang Qirong

Abstract：The gap and surface aberration between various parts of an automobile and the body is an important factor to evaluate the accuracy of automobile manufacturing， which directly affects the quality of automobile manufacturing. With the improvement of luxury cars， more and more vehicles choose the form of AB taillights. However， in actual production， the clearance and surface difference of AB taillights are very complicated， and various size problems often occur. This article mainly focuses on Mercedes-Benz GLB models. For example， a new type of AB lamp gap control strategy is explained in detail， and the final state of the car is simulated in the BIW stage using the DOE design， which effectively increases the one-time pass rate of the product and reduces the repair of the AB lamp gap caused by gap and surface aberration problems. The application of this method can be promoted widely in the quality control of the design and mass production stages of various models at home and abroad.

Key words：DOE design， taillight positioning， AB light gap and surface aberration problem solving

1 引言

汽車间隙面差的控制将会直接影响到整体汽车的外观，而车辆外观的品质将会直接影响到消费者的消费决策，从而影响到汽车企业的经济利益[1]。为了实现更好的经济效益，汽车生产企业就必须要对车身的间隙面差进行科学的设计，并在实施过程中积极地采取有效控制策略，这样才能解决车身间隙面差设计中存在的众多问题，从而打造高品质的汽车品牌。本文我们从奔驰GLB的实际生产出发，详解其AB尾灯的控制策略及在批量生产过程中我们是如何使用DOE设计对其尾灯的间隙面差进行有效的控制。

2 奔驰GLB车型AB尾灯的控制策略

奔驰GLB车型的尾灯采用了轿车常用的AB灯设计结构，在生产过程中侧围大尾灯采用的是三点定位示，小尾灯采用的是2点+卡箍的定位形式;具体如下图所示：

MP1为侧围大尾灯的X，Y，Z三向控制点，MP2为X，Z两向的主控制点，MP3为X的控制点;MP4为尾门尾灯的X，Y，Z三向控制点，MP5为X，Z两向的控制点。尾灯的定位均采用了常用的3+2+1定位方式，然而针对侧围大尾灯的控制，它具有独特之处：MP1为侧围冲压件制作过程中冲出来的，MP2、MP3为装焊机器人根据局部系测量最佳拟合后进行在线冲压成型，在生产过程中具有灵活的机动可调性，我们可以根据总装生产线的最新状态快速的反应调整。尾门尾灯的装配则是采用固定定位的方式，只有通过锁住的调整来匹配大尾灯的间隙面差，因此侧围大尾灯的间隙面差控制再AB灯间隙面差控制中显得格外重要。

3 奔驰GLB大尾灯的DOE试验设计

实验设计（DesignOfExperiment，简称DOE），是对过程或产品进行改善或优化，找出最佳关键因子、识别因子的交互作用及设置取值的方法，主要通过对试验进行合理的安排，以较小的试验次数，较短的试验周期和较低的试验成本获得理想的试验结果及得出科学的结论[2]。

如上文所述，奔驰GLB车型在控制AB等间隙面差的过程中侧围尾灯的间隙面差控制起到了关键作用，那我们该如何对侧围尾灯进行控制？同时又要怎样快速有效的进行控制？为此我们对左右侧围大尾灯进行了DOE设计并通过试验模拟出MP1，MP2及MP3点对尾灯间隙面差的影响。具体步骤如下：

（1）我们首先找了一对尾灯在标准车身（Cubing）上进行测量，记录尾灯单件对后续结果的差异，并设立初期的多个测量点，具体如下图2所示：

在间隙方面我们设立了G1-G17共17个点监控大尾灯与侧围及周边配合件的间隙问题;在平顺度方面我们设立了T1-T19共19个点监控尾灯与侧围及周边配合件的平顺度问题。

（2）我们根据DOE设计针对生产过程中我们能够调整的MP1＼MP2＼MP3的X法向进行了调整，根据生产过程中公差控制带的2倍进行了模拟，通过DOE选择3要素的全因子设计对试验进行，具体排布图如下3：

（3）根据试验设计的方法进行反复试验测量，追踪汇总数据，并使用MinitabDOE进行分析，我们以G5为例方法，如下所示，我们首先进行全因子分析，发现G5与MP1＼MP2＼MP3均相关其之间的相对关系可以通过公式：G5=1.4188+0.2361RX1-0.1806RX2+1.3194RX3来表达，同时我们也通过此公式对原始数据进行了验证，同时自己设计了一组数据进行验证，发现其吻合性达到了95%以上，见图4。

4 DOE结论的应用及效益

我们利用上述的方法对奔驰GLB级车左右侧大尾灯的各个监控点均进行了DOE试验，通过计算得出了每个点针对MP1/MP2/MP3的相关关系，并把其与日常生产过程中每天的白车身测量MP1/MP2/MP3的值联系起来，经过三个月的试验验证发现其总体吻合度能够达到95%，实车的差异均在0-0.4mm以内。同时，我们也与装焊车间及总装车间的同事建立了尾灯问题闭环控制，既可以依据DOE设计的公式对总装后的成车状态进行预估，又可以针对目前的情况调整MP1/MP2/MP3点的状态以达到想要的数值，这样既避免了多轮的实物试装，同时也能大幅度的降低AB灯在总装的缺陷数。

通过這个方法在奔驰GLB车型上的实施，我们大大减少了AB灯问题发生的频次，从之前每天的缺陷率10%下降到0%，同时把之前的问题“发现→反馈→调整→解决”的时间也由之前的3天缩短至2小时，提升97%，极大的提高了问题反应时间及问题解决效率，在同行业具有非常大的参考意义。

参考文献：

[1]崔庆泉.汽车尺寸感知质量评价的研究与应用[J].汽车工程师.2014年03期.

[2]杨红彦，张泽龙.某车型尾灯装配间隙平行差超差的问题分析与解决[J].汽车工艺与材料.2018年07期.