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【技術(shù)帖】乘用車強化腐蝕試驗評價體系淺析

2018-07-05 12:39:40 作者：李志強，徐輝，符小鋒，李莉來源：期刊—AT&M 視界分享至：

1 前言

據(jù)統(tǒng)計，2016年我國已實現(xiàn)汽車銷量2794萬輛，同比增長 14.1%，其中，乘用車銷量為 2 429 萬輛，同比增長15.1%。隨著國內(nèi)人均乘用車保有量的逐年遞增，客戶對整車性能屬性需求也越來越高；其中整車防腐屬性涉及到整車性能、整車外觀、車身結(jié)構(gòu)強度、零部件的功能及可靠性等，因此，如何規(guī)范零部件表面處理、車身防腐設(shè)計、工藝防腐設(shè)計；如何驗證和評價整車防腐性能一直是各整車廠制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重點工作。

國外整車強化腐蝕試驗及評價方法起步較早，同行業(yè)比較認(rèn)可歐系、美系和日系的評價方法，其中 Volvo 最具有代表性。目前，我國現(xiàn)有整車強化腐蝕試驗是 Q/CT 732《乘用車強化腐蝕試驗方法》，試驗故障以腐蝕嚴(yán)重程度區(qū)分，用10級標(biāo)準(zhǔn)來評價，評價結(jié)果較為抽象。為了便于試驗結(jié)果對比分析，提高整車研發(fā)工作質(zhì)量和效率，研究分析了以下5個評價維度，將每個腐蝕故障、整車防腐性能及整車性能扣分均轉(zhuǎn)化為量化的評分?jǐn)?shù)據(jù)。

a.故障管理：故障分類、故障代碼編制方法。

b.故障評分方法：評分方法（10分制）、故障評分細(xì)則、故障評分節(jié)點。

c.評價者培訓(xùn)：評價者資質(zhì)培訓(xùn)、評價工作組織實施。

d.整車評分：系統(tǒng)故障評分加權(quán)系數(shù)、整車防腐性能評分計算公式、整車扣分計算方法、整車防腐性能最終評分計算公式。

e.腐蝕年限（星級）評價：乘用車腐蝕年限預(yù)測、乘用車5星評價制。

2 故障管理

2.1 故障分類

在 QC/T 900 可靠性故障分類基礎(chǔ)上，結(jié)合整車腐蝕試驗特點、金屬及非金屬材料腐蝕特性，將試驗故障等級分為四類，并分別給予定義和結(jié)果判定。故障分類是該綜合評價體系的基礎(chǔ)，也是判斷整車腐蝕試驗合格與否的依據(jù)。“故障分類”細(xì)則見表1。

2.2 故障代碼編制方法

故障代碼需具備規(guī)范性、完整性、唯一性和可查詢性，便于準(zhǔn)確、快捷從數(shù)據(jù)庫中查詢。故障代碼編制規(guī)則見圖1。

a.評分 10 分制，得分越高，該零件防腐性能越好。

b.評價依據(jù)評分細(xì)則。

c.顧客滿意度在開發(fā)階段，從用戶角度分析并預(yù)測整車上市后的用戶滿意度。

d.評價者在開發(fā)階段，由防腐工程師、設(shè)計師、項目組、售后等團隊成員共同參與評價。

e.故障類型與“故障分類”對應(yīng)。

f.評價結(jié)論，如果故障評分小于等于3分，整車防腐性能不合格；同時，不計入評分。如果故障評分大于等于4分，整車防腐性能合格；并納入該文的評分方法。

3 故障評分方法

3.1 整車腐蝕試驗故障主觀評價（10分制）

在乘用車強化腐蝕試驗過程中，當(dāng)試驗樣車出現(xiàn)銹蝕故障時，第三方機構(gòu)或廠家工程師一般都用文字描述，或測量腐蝕區(qū)域的長度、寬度，并附帶故障照片，反饋給設(shè)計師；對有經(jīng)驗的防腐工程師或設(shè)計師，根據(jù)整車防腐屬性設(shè)計要求、反饋的定性信息、以及試驗周期與市場腐蝕年對應(yīng)關(guān)系，能判斷該故障的整改等級；反之，工程師將無法判斷故障的嚴(yán)重性，也無法對故障整改等級做出合理判斷。

為突破這一瓶頸，根據(jù)國情并結(jié)合國外評價方法，制定了“整車腐蝕試驗故障評分方法”，見表2。

3.2 故障評分細(xì)則

對每個腐蝕故障評分依據(jù)，參照表3故障評分細(xì)則。

3.3 故障評分節(jié)點

腐蝕故障評價包括以下兩個部分。

a.整車腐蝕試驗過程中，根據(jù)整車防腐屬性定義的不同，制定對應(yīng)區(qū)域的零件簽收節(jié)點，見表4故障評分簽收節(jié)點。

在腐蝕試驗中，凡是簽收節(jié)點內(nèi)發(fā)生表面出現(xiàn)銹蝕的零件，都屬故障評分范圍；故障計分后需按車身、附件、底盤、發(fā)動機、電器和內(nèi)、外飾進行分類。

b.試驗樣車拆解后，故障評分方法與試驗過程中一致；故障零件除銹后，測量零件厚度減薄率或重量減少率，并計算剩余壽命，已評價該零件是否滿足零件的防腐設(shè)計要求。

4 評價者培訓(xùn)

4.1 評價資質(zhì)培訓(xùn)及實施

評價者入門資格要求為三年以上腐蝕試驗相關(guān)工作經(jīng)驗，專業(yè)要求為汽車專業(yè)或材料。評價者培訓(xùn)課程如下。

a.汽車構(gòu)造及原理。

b.汽車制造工藝，包括沖壓、焊裝、涂裝及總裝。

c.乘用車強化腐蝕試驗方法。

d.評價方法：評分方法（10分制）、故障評分細(xì)則、故障評分節(jié)點內(nèi)容。

e.故障評分方法：整車防腐性能評分計算公式、整車扣分計算方法、最終評分計算公式。評價者考核方法如下。

a.隨機選用 30 個腐蝕故障做為樣本量，由評價者進行評分。

b.用 6-Sigma 的肯德爾系數(shù)（Kendall's Coeffi-cient Of Concordance）計算評價者評分的一致性。

c.用 6-Sigma 中的 Minitab 軟件計算出 P 值、KCC值，考核要求為KCC值在0.7～1.0范圍內(nèi)，相關(guān)性高，可接受；KCC值越大，一致性水平越高；P值需小于0.05。

“Minitab軟件計算方法”見圖2。

4.2 評價組織實施

a.評價小組：2～3個。

b.每組評價人員：2～3人。

c.初期評價：每個評價者對每個腐蝕試驗故障進行評價，得出故障評分值后，匯總所有故障的評分結(jié)果；小組內(nèi)討論每個評價者評分值的合理性，并得出小組的故障評分結(jié)果；小組之間討論各小組評分結(jié)果，得出最終的評分結(jié)果。通過經(jīng)驗摸索，分析評分結(jié)果的規(guī)律性和合理性，制定公司程序文件。

d.中期評價：評價者按程序文件評價每個腐蝕試驗故障；對難以評價的試驗故障，小組內(nèi)、小組間進行討論，并確定最終評分值。

e.長遠(yuǎn)目標(biāo)：定性、定量每個試驗故障，運用軟件或腐蝕仿真計算后，得出評分結(jié)果。

f.基本原則：對不滿足國標(biāo)、整車自燃、總成件損壞、轉(zhuǎn)向/制動/燃油系統(tǒng)失效、結(jié)構(gòu)性損壞、零件銹蝕穿等評分值低于3分的故障，需團隊進行討論后確認(rèn)；對評分值高于9分的故障，也需團隊進行討論后確認(rèn)。

5 整車評分

5.1 系統(tǒng)故障評分加權(quán)系數(shù)

根據(jù)2010至2014年汽車質(zhì)量網(wǎng)信息，分析了26家整車企業(yè)腐蝕缺陷抱怨信息，按乘用車系統(tǒng)進行分類、統(tǒng)計故障率分布。26家整車企業(yè)整車腐蝕缺陷分布（2010～2014）見表5。

根據(jù)市場腐蝕缺陷抱怨的故障占比率分布，并依據(jù)乘用車腐蝕試驗特點、用戶關(guān)注度等要點，即腐蝕試驗驗證重要度、以腐蝕工況驗證強度、以零件安裝區(qū)域（高可見度、中等可見度、低可見度）、從整車性能重要性。制定系統(tǒng)故障評分加權(quán)系數(shù)，見表6。

5.2 整車防腐性能評分計算公式

按照表3，故障評級為1級、2級、3級，即屬于1類故障和2類故障；整車防腐性能評價為不合格，同時，不計入下述公式進行故障評分。

5.3 整車扣分方法

整車強化腐蝕試驗扣分目的如下。

a.整車強化腐蝕試驗是驗證整車防腐性能是否滿足技術(shù)規(guī)范和市場需求。

b.整車強化腐蝕試驗結(jié)束后，試驗樣車性能衰減直接影響用戶滿意度和品牌形象。扣分值定：整車總扣分率為10%，即1分；整車性能：0.5分；整車主觀評價：0.5分。

整車扣分有兩部分組成。

a.客觀測量值：整車性能復(fù)試的衰減率大于等于性能初試的10%；按表7的“整車性能扣分方法”扣分方法進行。計算方法，見公式2。

X1=25%×（S1+S2+S3+S4）（0≤X1≤0.5）（2）若單項衰減率大于35%，則X1計算為0.5分。

b.主觀評價值：整車操穩(wěn)、NVH、電器性能、可維修性的復(fù)試衰減率大于等于初試的10%；按表8的“整車主觀評價扣分方法”方法進行。計算方法，見公式3。

X2=30%×S1+30%×S2+30%×S3+10%×S4（0≤X2≤0.5）（3）若單項衰減率大于35%，則X2計算為0.5分。

5.4 整車防腐性能最終評分計算公式

根據(jù)整車防腐性能評分方法及整車扣分方法，整車防腐性能最終評分S的計算公式如下，見公式4：

S=N-X1-X2 （4≤S≤9.99）（4）

6 腐蝕年限（星級）評價

6.1 乘用車腐蝕年限預(yù)測

目前國外乘用車最高防腐要求：6年外觀無腐蝕、12年零件不穿孔、12年功能性無失效、12年可維修性；同時分析大量的整車強化腐蝕試驗結(jié)果，結(jié)合國內(nèi)、外市場防腐抱怨的分析結(jié)果，對乘用車腐蝕年限做了預(yù)測，前提條件是該乘用車的強化腐蝕試驗需要用該論文的評價方法。乘用車腐蝕年限預(yù)測見表9。