第四节 精细制造
当拥有稳定的零配件输入和高效的虚拟仿真软件后,我们是否就能做出好的汽车呢?这相当于拥有了稳定的原料,最佳的配菜组合,是否我们就一定可以烹炒出最美味的佳肴?似乎不一定,因为烧菜的流程非常重要!只有精益求精的改进过程才能保证我们用指定的原料,按指定的程序炒出美味佳肴。
沿用上面的生炒肉排的例子,当我们采用一定量的质量稳定的原料炒菜时,如果发现肉排炒三分钟会变得太老,就必须改成炒两分钟;如果发现用一只青椒和一只红椒炒出来的肉排太辣,我们就要改用半只青椒和半只红椒。如果顾客还不满意,大厨就必须根据他们的要求不断改进。这样通过持续的流程改进、参数调整后,我们只要依据流程就可以炒出色香味俱全的生炒肉排。
同样,运用到汽车工业中,只有通过可积累的持续改进,不断地把每个工序优化,记录下所有的细节,才可以持续改进汽车的品质,牢牢把握住制造环节的质量,因为汽车工业不仅是在造车,更是在精益求精中积累。下面我们以“2mm工程”为例,看看具体是怎么做的。
一、2mm工程
在整车制造的流程中,冲压、焊接和涂装三部分的流程工序最复杂,要求也最高,同时也是车身制造的核心。车身的制造过程极其复杂(参见图5-6),首先要冲压300至500个具有复杂曲面的薄板零件,然后把零件经焊接成为分总成,分总成又成为下层的零件,通过近100个车身装配工位进行装配。接下来又是涂装和内饰等数十道工序,再加上中间环节众多,从而使制造偏差难以控制。具体有些什么类型的偏差呢?例如,冲压件尺寸偏差、焊接变形、夹具的影响、操作的失误等等。
图5-6 车身的制造流程
于是,繁多的偏差原因会最终造成车身尺寸的偏差,这将为汽车的后期制造带来极大的影响,所以要采取一定标准误差方法来进行过程控制。密歇根大学和通用汽车数年前就是采用“2mm工程”来实现车身制造的偏差过程控制,其实施原理是:所有车身关键测量点的波动(6)必须小于2mm,从而保证整车的波动小于两毫米。6保证了控制偏差在±3以内,从而达到77.73%的稳定性。并且,持续将质量指数打造6时间曲线,监控车身制造的长期波动范围,从而实现车身制造持续缩小波动和高度的生产稳定。其执行步骤是通过测量数据、数据分离、原因分析、工装调整和功能评估来测量每个重要环节的波动是否小于2mm,否则就要从测量数据重新开始,因此,“2mm工程”是闭环工程,通过这样的流程不断地进行优化。
图5-7 “2mm工程”简易流程图
例如,当发现车顶定位不足造成定位孔边缘易损而造成偏差大于2mm,就要检查制造存在的问题,如果问题是由于定位孔和定位稍的接触面积过小而造成时,就会将方形的定位改成圆形,然后重新测量数据,并作整车2mm验证。如果误差依然大于2mm,工程师就会更换不同孔径定位稍,直至稳定性控制在2mm内。假如发现门框缝隙过大,波动超过2mm,检查后发现偏差来源于车门框的分开冲压,工程师就会改成整体冲压,然后重新测量数据,并作整车2mm验证;如果误差依然大于2mm,工程师会不断修正冲压直至参数稳定性控制在2mm内。2mm工程还包括通过持续质量改进指数,即,用每期6δ 的历史曲线来监控长期的波动(参见图5-8)。
图5-8 持续改进指数
也就是说,每次做完工装调整后,都要进行局部和整车的2mm工程。经改进后,会得到较低的6δ,然后确定新的波动控制点,再进行不断的改进。因此,持续不断的改进,使局部和整车波动性都能限制在2mm以内,稳定性不断加强。“2mm工程”体现了不断改善的思想,也成为保障汽车实际装配质量的法宝。
二、从汽车召回案例看精益制造的差距
“2mm工程”不仅在本世纪初已成功地运用在国际汽车制造商流程中,而且也进一步深入到其汽车零配件的制造环节。反观我国本土的自主品牌汽车制造企业在强调做大做强的同时,却没有完全引进和消化持续改进的思想。而市场永远是检验企业竞争力最公平、最公正的标尺。下面,我们就从国产汽车的市场表现中剖析精益制造的差距。
中国汽车召回制度,即《缺陷汽车产品召回管理规定》,从2004年10月1日开始实施,截至2006年底,据统计,本土汽车召回次数占30%,本土生产汽车召回数量却占了召回总数的83%。这一数字令人担忧,国产车为什么如此大量地被召回?召回的原因是什么呢?如表5-5所示,在2007年8月至2008年年初,国产车频频被召回。什么原因导致国产车扎堆召回,是巧合吗?当我们去探究这些召回数字背后的原因时,中国汽车制造业的质量问题开始浮出水面。
表5-5 本土生产汽车召回案例(一)
我们发现大量的召回并不是由于高精尖的关键技术问题导致的,而是装配和工艺上的小故障导致的。为什么这些焊装工艺不稳定、螺母松动、微小龟裂、制动液渗出、安装间隙过大等很容易被忽视的小问题可以导致汽车被召回呢?
表5-6 本土生产汽车召回案例(二)
原来在这些小缺陷的背后隐藏着重重危险,其可能引发的事故后果不可想象。如一汽奔腾轿车的发动机连杆的紧固螺栓松动,竟可导致汽缸体破裂,发动机熄火。湖南长丰的帕杰罗越野车发动机罩锁闩的成型模具磨损,发生微小龟裂,可导致发动机罩锁闩断裂而导致发动机罩打开,遮挡驾驶视线。再如江西昌河铃木的利亚纳轿车手动变速器操纵钢索销钉卡子与换挡支座之间的间隙过小,可导致卡子疲劳断裂,挡位无法切换,车速无法控制。
图5-9 冲压和焊接环节稳定性的丢失
这些鲜活的以血为代价的案例凸显了我国汽车工业在精益制造上的差距。这些看似微不足道的小问题,其实正是我们一直以来的瓶颈,即稳定性差,质量波动区间较大。仅以看似简单的冲压焊接环节为例,如果缺乏有效的质量稳定性控制,冲压和焊接的工艺要求都无法被满足。更为严重的是国内部分生产厂商甚至“精简”持续改进中必要的生产环节,蒙蔽消费者。
我们以“涂装”工艺流程为例,探讨精益制造在实施中是如何失之毫厘,谬之千里的。我们可以看到图5-10中焊装好后下线的白车身是银白色的,也就是钢板原始的颜色。白车身在最后总装前还要在涂装车间做以下的几道工序:三遍防护漆(电泳底漆、中涂漆、面漆)、安装防腐堵件、三遍防护胶漆(粗密封、地板防护、细密封)、防腐注蜡、铺装减震消音垫片、修饰打磨、铺防尘罩、发往总装。而其中三遍防护漆(中涂漆)、三遍防护胶漆(粗密封、地板防护、细密封)、防腐注蜡在正常情况下对汽车本身的安全没有直接影响,并且最终用户也无法直接感受到其价值。因此,国内的部分生产商看到了可以精简的空间,直接把这些环节大胆省去了。
图5-10 汽车喷涂工艺流程图
这些环节真的没有什么价值吗?是我们的生产商太聪明还是国外的厂商太愚蠢呢?事实当然不是如此简单,消费者看不到的环节不等于多余的没有价值的环节。殊不知,在一个看似不重要的环节工艺上马虎或者缺失工艺,最终将导致整车质量的偏差。特别如PVC防护漆对发动机和后备箱盖的影响极大,有效喷涂后,钢板抗冲击力可大大提高。
还记得2005年发生在杭州震惊全国的“婚礼门”事件吗?这场特大交通惨剧发生在一辆婚车上,婚车广本雅阁撞上隔离带后车身当场解体两段,三死两伤!更令人震惊的是车身断裂非常整齐,难以解释!经过事后的事故认定和调查分析,车身的整齐断裂竟然和焊接涂装环节的质量不过关有重大关系。而这仅仅是雅阁“断裂门”的序曲。2006年7月30日,内蒙古S311省道大约150公里处的一起事故,同样的雅阁也是齐刷刷地断裂成两截。而到了2006年的12月31日21时20分许,在青岛的海尔路与辽阳西路交界处北侧发生一起车祸,一辆疾速行驶的广州本田车撞向马路中间的立柱,整辆汽车甚至立刻断成三截。媒体发问,为何广本的雅阁一出事就解体?我们是否可以推测原来以为的消费者眼睛看不到的环节就可以被“精明”地节省掉?而无情的车祸就像一个铁面无私的判官,把质量不过关的车毫不留情地踢出场外,只是这代价是如此的沉重!
三、小结
谈起精益制造,2mm工程不仅仅是在对产品负责任,更是对消费者的安全和生命负责任。唯有对每一个环节持续不懈地精益求精,才是2mm工程的真正精髓。而汽车生产商不能在生产过程中止步于每个环节的严格执行与检验,更要在检验中积累参数,坚持持续改进,才能真正实现稳定的质量与品质。由此也就不难理解为什么国外生产商可以大方地将仿真系统卖给我们,而不担心我们对其构成竞争威胁。因为我们还没有经过精益求精的制造过程来积累数据,买来仿真平台也只是一个空中楼阁,根本没有办法搭建自己的开发模型。国外的生产商在中国采购不到满足要求的零配件也是同样的道理,因为在零配件的制造阶段,波动也非常大。缺乏精益求精的思想,没有可积累的持续改进,我们的零配件根本无法进入国外的仿真系统运行。路遥知马力,日久现实力。当我们曾经为自己聪明的“精简”流程和策略而自鸣得意时,我们将又一次输掉这场实力的较量。