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看张驰如何用六西格玛管理助新能源车企提高车外观质量

张驰专栏  |      2021-04-09 14:39:33
引言:张驰咨询:400-889-8319、13828769299(24小时为您服务)想要做六西格玛设计培训,六西格玛培训、精益六西格玛培训、项目辅导咨询,请致电张驰咨询。
随着消费者对汽车品质需求的升级,汽车的外观质量越来越受到广泛的关注。因此,汽车外观品质在很大程度上决定了汽车产品在消费市场中竞争力的强弱。要想获得消费者的青睐,必须提高汽车外观匹配质量。而车身制造尺寸质量对整车外观给予了至关重要的本质属性。汽车车身尺寸偏差累积问题,直接影响整车的外观、装配及性能,是汽车制造企业共同研究的重点问题。如何控制和提高车身制造尺寸质量成为各汽车企业研究的核心内容,也是实现工艺精细化、提升品牌形象的必要前提。
为了实现车身高精度的尺寸要求,在全球整车制造企业内大力推进整车“2mm工程”车身尺寸工程控制策略,进而推动车身制造尺寸质量提升,满足各项车身尺寸控制指标要求。质量控制与尺寸工程相辅相成,贯穿了汽车制造的整个过程。随着车身尺寸控制体系的不断完善和各种评价工具日益成熟,采用单一统计过程控制手段完成尺寸质量控制目标,已不能适应现行汽车制造全过程需求。依照尺寸工程理念,采用科学的统计手段和方法,对需要重点管控的车身区域和关键控制点,开展先期质量预防工作,通过设计阶段优化零部件尺寸、结构和工艺设备等资源,是最有效的协助改善过程质量问题的分析与改进方法。
其中,六西格玛管理方法是质量问题预防及改善的优秀工具之一,在各行业领域具有广泛应用及成功案例。张驰咨询张老师以某车型汽车白车身尺寸质量为改善对象,采用六西格管理DMIAC五步循环改进法的思路,结合多种六西格玛的分析工具,提供科学合理的数据支持,开展车身先期尺寸质量预防工作,从而实现车身质量问题改善及白车身合格率的提升。
六西格玛管理DMAIC介绍
六西格玛管理DMAIC过程改进方法是由定义(Define)、测量(Measure)、分析(Analyse)、改进(Improve)、控制(Control)5个阶段构成。通常情况下,首先,在定义阶段采用基于过程分析的SIPOC系统模型(如图1所示)中找出与客户需求相关的供方、输入、过程和输出,确定六西格玛项目的改进目标。然后,在测量阶段采用六西格玛中各种质量工具通过数据整理找出真正影响问题的关键问题。通过运用各种分析工具,对关键问题的逐层剖析,在分析阶段确定出影响关键问题的核心因素。针对筛选出的核心因素,组织改善小组成员,共同制订相应的整改方案,在改进阶段实施预定的措施。最后,通过对过程数据的监控和分析,在控制阶段明确实施的改进方案是否有效,并评估这些措施对结果的影响是否达到预期的目标。这便是DMAIC五步循环改进法。
六西格玛管理DMAIC模型车架区域合格率提升步骤
白车身的前车体部分位于整车最前端的部位,其基本功能是满足整车动力系统布置功能和实现碰撞能量的传递功能,在整车中处于核心的地位。其中,前车架是白车身前车体的重要基础部分,主要由前大梁焊合总成、前围板焊合总成、轮罩焊合总成、前横梁焊合总成等零部件构成。这些分总成上提供各种安装点,用于装配发动机、变速箱、前悬系统、水箱和电瓶等。一旦白车身上的这些安装点和匹配面偏差较大时,就会影响这些功能件的安装,进而直接影响这些重要零部件的功能,造成极大的汽车质量问题。因此,研究白车身前车架偏差的影响是至关重要和不可或缺的。
1.白车身前车架区域问题的定义
根据S企业车身车间对过往3款量产车型的白车身数据进行统计后发现,3款车型的白车身前车架区域的合格率偏低(见表1),达不到S企业要求的合格率为90%的目标。针对目前车身这一现状,需要成立一个专题攻关小组,解决新车型白车身前车架区域合格率低的问题。专题小组利用六西格玛管理方法,根据SIPOC系统模型,对白车身前车架问题进行了问题结构树的剖析,并对涉及零件范围进行了确定(如图2所示)。因此,本课题的目标设定为新车型N白车身前车架合格率达到90%。
2.白车身前车架区域问题的测量
根据以上对问题的定义,为了能实现新车型N白车身前车架合格率达到90%的目标,需要通过过往几个车型前车架区域数据的汇总,找出过往车型共同关键问题的所在,为后续进一步的改进提供理论基础。而测量阶段就是为保证项目数据统计分析的准确性和可视化,进而为找到问题的根源提供数据基础。
为了能找出前车架合格率低的本质原因,根据S企业数据监测系统,首先需要对某一季度A、B和C3种车型前车架测点合格率数据进行统计。根据测点的重要程度,我们需要将测点按照非常重要、重要和一般3种不同程度进行划分,其目的是为了按重要次序对测点进行逐一改善。图3展示了A、B和C3种车型白车身前车架不同重要程度测点在不同方向上合格率的情况。从统计反馈的数据显示来看,3款车型共同存在的问题是发动机悬置安装孔Y方向合格率低。这个位置测点的合格率未超过80%。可以预测,在车身结构基本相同的情况下,新车型N一旦开发,该位置的测点可能存在合格率偏低的情况。因此,必须找出导致这几款车型该位置测点合格率偏低的原因。
3.白车身前车架区域问题的分析
在测量阶段,通过收集系统数据的分析,明确了前车架合格率低主要是因为发动机悬置安装孔Y向合格率低。但是,造成这一故障发生的原因还未能确定。对此,小组成员运用鱼骨图按“人、机、料、法、环”进行头脑风暴,逐一排查,总结出9项对发动机悬置安装孔Y方向有确定影响的原因(如图4所示),包括员工质量意识不强、未按标准操作流程操作、工装定位设置不合理、前车体工装精度不高、前大梁焊合件尺寸不合、零件搭接结构不合理、焊接工艺顺序不合理、零件存放无料框、运输过程零件磕碰变形等。
根据以上分析的结果,导致发动机悬置安装孔Y方向不满足合格率要求的因素较多。依照六西格玛改善原则,需要辨识出对问题的贡献大且容易改善的因素,从而为后续优先改善这些因素明确主要方向。因此,小组成员对鱼骨图分析的众多因素采用热图分析方法,将有确定影响的原因按难易程度和影响大小进行排序(如图5所示)。
4.白车身前车架区域问题的改进
在问题的改进阶段,小组成员引入了过程失效模式与影响分析(PFMEA)的方法,对影响发动机悬置安装孔Y方向不满足合格率要求的所有因素进行问题的梳理,鉴别潜在的风险,进行客观的评价。结合PFMEA流程和由因果图识别出来的所有因素,按照失效模式预测、失效原因分析、评价失效原因影响的重要程度等步骤,从风险严重度、风险发生频度、风险探测度及最终的风险系数(RPN)按照因素重要度大小进行计分计算。通过表2的PFMEA分析后,按风险系数得分高低排在前3位的依次如下:①前大梁焊合件尺寸不合理;②前车体工装设计不合理;③前车体工装精度不够高。因此,以上影响因素为本项目的具体研究因素,制定相应的改进措施,将以上所有因素展开分析。
5.白车身前车架区域问题的控制
在控制阶段,需要对改进阶段提出的各种措施和方案进行实施和跟踪,监控方案实施的效果,持续完成运行数据的收集,并逐步形成系统化的标准流程文件。在完成以上措施和方案的实施后的两个月时间内,我们对前车架区域的合格率再次进行了数据统计(如图6所示)。很明显地看出,新项目N的白车身发动机悬置安装孔Y向的合格率有了明显的改善,同时白车身前车架的合格率也得到了小幅的提升,满足了项目要求的90%合格率的目标。
根据以上项目实施的成果,输出和纳入到S企业的技术管理流程和日常监控管理中,形成标准化的流程文件,建立针对操作人员的执行情况制度,明确操作人员必须按照流程执行操作,避免遇到问题时束手无策。同时,在S企业级质量管理程序里增加对零件和工装监控要求,并同步更新PFMEA、控制计划、作业指导书及日常监控记录表。
六西格玛管理法帮助新能源车企提高车身外观质量
新能源车企通过运用DMAIC模型,新车型N项目的质量改进取得了成功,证明了六西格玛管理方法在问题分析和推进改善实施具有严谨的逻辑性,能有效解决过往车型存在的共同质量问题。因此,在开发新项目时,应用DMAIC管理方法总结过往车型的不足,将此经验和方法推广到其他类似的问题中,对新产品的开发和质量的提升具有重要的意义。它有利于提高企业的设计和制造质量管理水平,保证企业的精益质量和竞争力。


 
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