消除白车身焊点漏焊、开焊的质量缺陷

1、消除白车身焊点漏焊、开焊的质量缺陷 一、前言 某轿车公司简介此公司是中国某汽车集团的控股子公司，是某集团发展自主品牌乘用车的核心企业，是中国轿车制造业第一家股份制上市公司。公司的主营业务为开发、制造、销售乘用车及其配件。此公司成立于1997年6月10日，同年6月18日在深圳证券交易所上市，股票代码000800，注册资本金现已增至16.275亿元。此公司新址位于长春高新技术产业开发区，毗邻长春汽车产业开发园区，于2004年7月建成投产，一期规划占地面积88万平方米，建有冲压、焊装、涂装、总装等四大工艺，由12万辆的整车生产能力起步。二、团队介绍“求索”改善小组共有团队成员3人，成立于2005年2

2、月。小组成员能力(见下图)：三、改善前背景1、工序介绍 此公司焊装车间主要从事国产奔腾系列和马自达6系列轿车的白车身焊接，生产比重最大的工作内容就是焊接作业，在整车焊接工艺中点焊工艺所占比重超过96%，点焊焊接的质量问题主要是焊接强度，焊点数量和焊点位置的准确度。2、选题理由 目前已知的汽车行业，在焊装生产过程中均采用画标识自检、联防控制、增加巡检力度和加大抽查终检频次的手段去杜绝漏焊、开焊的发生，但一直效果不很理想。 此公司遵循“不接收、不制造、不转移不合格品”的原则，也采用行业内的焊接质量控制方式，车间在质量控制方面按照在员工的标准作业中增加了自检、互检联控、巡检抽查的工作内容，为了加强控

3、制效果还要求员工采用记号笔对每个检查内容画上检查标识进行再次确认（图1），班组间增加流动质量巡检员、并加大终检频次等手段去杜绝开焊、漏焊的发生，但经过工位保证度的评级确认，其工位保证度的评级标准为最高4级中的2级，并且费时又费力。现场仍然出现了批量漏焊和开焊的现象，而造成开焊、漏焊的真因很难查找，解决问题的切入点也不明确。 图1（左）工人焊接完成后画标识确认数量。（右）画完标识的工件（注：按照工位保证度评价标准：一级为通过控制也不能保证产品质量；二级为通过控制不能完全保证产品质量；三级为通过控制能够保证产品质量；四级为不用控制就能保证产品质量。）因此我们必须采用IE的防错理念和 “自働化”方式

4、来解决这个问题，通过提高现场点焊工序质量保证能力，消除不创造价值的动作，实现“人与设备的和谐”，最终提高生产效率，降低制造成本。1、 现状描述（1）本着对用户负责的态度，我们对内部用户和外部用户的质量状态进行了统计和跟踪：内部用户（主焊线、调整线）：表一：焊装车间内部质量问题（漏焊前2名） 2005年第24周点焊质量信息统计1螺柱焊漏焊转向柱A工位3次2焊点漏焊车身下部预焊工位2次外部用户（下道工序：总装车间）：（2）05年总装车间的抱怨率（每百台）（图2）图2：总装车间对焊装车间流出缺陷抱怨反馈连线，其中抱怨率平均8台/百台；漏焊、开焊所占比重为54%。（3）本着发生防止和流出防止的理念，我

5、们运用工位保证度评价表对现有的质量保证状态进行了现地现物的评价：表二：焊接工位保证度评价结果 工位保证度一级（最差）二级三级四级（最好）05年499   （4）每道工序中画标识的标准工时为8秒，103个点焊工序共计824秒。四、改善过程1、目标设定将漏焊、开焊的质量问题在总装车间抱怨率中所占比重由54%下降到10%以下。提升焊接工位保证度等级，使全部工位达到三级以上。2、制定计划 3、原因分析从人、机、料、法、环、测，这几个环节对人为操作岗位的漏焊、开焊的真因进行查找，对应上述问题，通过对人、机、料、法、环、测这几个环节的“现地现物”分析，发现人工点焊岗位出现漏焊的主要真因

6、还是人为因素和管理手段的欠缺，要彻底解决问题就要采用合理的方法“自働化”，杜绝人为不可控的因素，实现“人性化管理”，以获得稳定的产品质量。4、对策实施通过真因查找，小组团队成员经过6轮的研讨，提出 “通过自主发明，建立自动化系统，实现对焊点的实时监控，并采用合理的语音给现场操作工人提示，现场修复产生的缺陷。同时数据上传，管理人员通过网络随时掌握质量信息，实现焊点质量的可追溯性。最终通过系统的建立，达到实现白车身点焊全过程的自动化管理手段”的想法。方案确定后，我们又制定了分步计划，对于漏焊我们采用“计数器”的方法开发和研制电子漏焊监控器去解决。而对于开焊，我们从现场应用最广的工频悬挂式点焊机着手

7、，进行监测终端机点焊机监控器的研制，并且将它作为我们实现自动化管理系统化的关键环节。对策一：针对漏焊问题，电子漏焊监控器的自行开发与研制根据焊接工艺文件，每个工位的焊点数是固定的，将其编入数据库。应用电子技术自制计数器，与数据库进行比较就可以知道焊点的数量是否合格。在对工装夹具工作状态分析后发现，焊接每个工件时，夹具首先要夹紧工件，待焊接完成后夹具打开。因此在夹具上安装相应的传感器，能够提取到电信号，让焊接完成后自动实现检测报警，就能实现“自働化”。这样就可以在工件完成的第一时间发现并解决问题，避免了事后的补焊带来的损失。1、实施手段一根据上面的思路开始了研制工作。选择转向柱横梁螺柱焊工位，该

8、工位要焊接14个螺钉，经常漏焊，是车间重点攻防漏焊难关工位。技术方案是：“采用感光元件采集螺柱焊接时背板弧光光线，获得光感二极管的开关量，得到计数需要电信号”。采用实验用板进行手工焊接电路板（图6），并加入驱动蜂鸣器鸣叫程序。安装后该工位在一个月时间内没有漏焊的发生，但一个月后漏焊又发生了。进一步分析发现，焊接弧光产生的杂质堵塞了光感元件的采光口，使“计数器”失灵。2、实施手段二 团队又提出自制缠绕磁感应器件，采集焊接电缆通电时表面的环形磁场，获得计数所需的感应电信号，通过几轮试验彻底避免了焊接弧光杂质堵塞光感元件采光口的现象，同时漏焊现象也没有再出现。试验成功之后，我们对车间其它五个点焊工位

9、进行了技术的推广。对策二：为解决开焊问题，点焊机监控器开发研制针对开焊的真因，我们提出点焊机监控器的想法，在延用原有电子漏焊监控器磁感应原理作为焊接信号源采集手段的基础上，改变采集原器件，完善电路，对电子漏焊监控器的功能进行完善和提升。测量手段实现了对焊点的实时逐点检查。焊接参数的自动跳转功能，可按照事先编辑的数据库，自动实现两组焊接参数转换。焊接电流阶梯式递增补偿的实时跟踪显示。实现了修锉电极，做半破坏检查的语音提示功能。实现工位间产品完成情况目视化。现场编辑数据库，可以随时进行修改。具备八种报警语音功能。五、效果验证及标准化管理1、效果验证（1）质量保证方面：将漏焊、开焊的质量问题在总装车

10、间抱怨率中所占比重下降到10%以下的目标实现。08年总装车间的抱怨率（每百台）（图12）随着新车型的投入，点焊工位数量由103个增加到206个，安装点焊机监控器后，有70个工位保证度评价由3级提升到4级。 工位保证度一级（最差）二级三级四级（最好）08年  13670（2）生产效率方面：在点焊机监控器的工位取消了每人节约画线确认时间 8秒/台，共计 560 秒/台，整车工时得到降低。（3）工艺技术方面：使用点焊机监控器的双工艺参数跳转后，实现了原来两只焊枪焊接工作改为一只焊枪完成，解决了单焊钳应对不同焊接条件的点焊难题，为今后工艺设备采购投资论证提供了降成本的技术方案。（4

11、）成本控制方面：为公司节省2台套点焊设备，节约3万余元设备采购资金； 取消画标识的工位可节约记号笔的成本为7.28万元/年；节约了6名操作人员，减少人工成本42万元/年。（5）劳动强度方面：解决了点焊操作者长期工作眼部疲劳问题，提高了操作人员的作业容易度。（6）管理方面：提供了让工艺管理人员及时了解工艺电流补偿量的手段；弥补了点焊电极帽端面尺寸的管理手段，保障了电流密度在允许范围内波动。（7）随着功能的完善，彻底的改变了现场焊接质量管理控制格局，由原来人工控制逐渐转变为有带人字旁的“自働化”来帮助人们时时刻刻监督着焊接质量，把人从复杂的工作环境中解脱出来，轻松愉悦的来完成各项生产工作，实现了真

12、正意义上的“人性化管理”。（8）通过自主改善，我们团队的创新意识和改善技能得到了大幅的提升，专业知识也得到了丰富，团队合作的意识也更强了，并且我们开发研制的点焊机监控器已获得了国家实用新型专利证书，专利号：ZL200620149586.9，轿车公司成功应用后，又向一汽吉林汽车有限公司、长春云顶公司推广应用，受到现场操作工人的极大欢迎。（9）小组成员能力得到提升2、标准化管理1）强化标准作业管理（图14）在标准作业中严格规定焊接打点顺序，在作业完成后观察监控器的状态。2）编制使用说明进行培训自主发明的仪器编制20页的使用说明书（图15），并根据现场实际情况，结合使用说明对140名操作工人进行了2

13、80课时的培训，指导现场操作人员正确识别异常状态和语音提示内容。3) 定期进行点检和维护 将检测点检内容编入设备点检基准书（图16）工人按照设备点检周期定人定期进行点检。发现的异常问题及时上报和由团队人员及时排除。1、后续改善内容目前点焊机监控器的安装使用已经稳定，现场的开漏焊率已经降到目标设定的7%以下，下一步的工作，将是通过全生产线推广安装，并对其进行网络化管理，并实现上微机数据处理功能，使所有焊点的质量有可追述性，最终的目标是实现焊装车间开、漏焊率降“零”的目标，目前前期的界面设计工作已经启动。六、体会 1、此公司焊装车间解决白车身焊点漏焊、开焊的质量缺陷过程中，在消化吸收丰田管理理念的基础上，实现了由简单小改小革向完全自主发明创新的过度，对自主品牌的发展具有推广意义。2、在现场生产实践过程中，通过对IE工具的灵活运