浅谈汽车制造过程中的匹配技术

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谈到汽车技术，我们常常会想到那些具体的科技，如电控系统,发动机技术等。但在所有汽车生产制造的过程中，都会产生一系列匹配方面的问题，笔者把解决这类问题的技术称之为匹配技术。据了解，目前国内关于匹配方面还没有形成系统的技术总结。
匹配，从狭义上讲，就是汽车车身或内外饰两个或者多个零件之间的间隙和平度是否在设计标准之内，如果超差，就说明匹配状态差；从广义上讲，噪音，漏雨等功能问题以及一些坑包等表面问题都属于匹配的范畴，因为它们多是由于其内在的零件之间的匹配问题所产生的。
匹配技术涉及的范围非常广泛，从汽车设计研发到冲压，焊装，油漆，总装四大工艺以及测量技术等都有密切的联系。要想搞好匹配技术，尤其要对车身焊接工艺，总装装配工艺要了如执掌。必要时，还要追溯到汽车设计以及单个零件的制造工艺及测量技术中。因此，匹配技术其实博大精深。
匹配问题可分为两类，一类是汽车制造完成后所产生的匹配问题，另一类是单纯的车身匹配问题，也就是车身焊接完成后产生的钣金件之间的匹配问题。当然，第一类问题的原因往往与第二类中的车身问题有关，但之所以把车身问题单独归为一类，是因为一台车身就由千余个零件焊接在一起，其制造过程中遇到的问题其实非常复杂。
那么，对于匹配问题的分析应该采取什么思路呢？其实，概括来讲就是排除法，也就是对缺陷涉及到的每个总成及零件逐一进行分析，最终找出缺陷零件的缺陷点。接收一个匹配问题之后，首先要看这个缺陷与哪些总成及零件有关，然后可根据实际经验从认为最可能出现问题的零件入手，或者如果对所有相关零件的制造工艺都非常了解，那也可以从工艺过程相对不稳定零件入手，也可节省一些解决问题的时间，提高效率。
如果缺陷涉及内外饰零件，那么可以将零件按规定的方法（一般依据RPS点定位原则）装配到标准车身（很多企业都称之为Cubing，即内外饰检具，尺寸偏差接近于0，国内很多企业都或多或少地制作一些此类检具），验证其是否有缺陷，如果有缺陷，可用量具粗略测量或者用三坐标精确测量其偏差，进而分析偏差产生的原因，即此零件工艺过程存在哪些问题（可依据缺陷出现频次缩小调查范围）。
如果缺陷涉及车身，那么要研究车身的总成及分总成尺寸报告以及主要的冲压单件尺寸报告（国内汽车企业一般都对车身总成及分总成做定期三坐标测量监控），通常情况下，冲压件在前期尺寸调试完毕，批量生产阶段的稳定性是相对较好的，如果有轻微缺陷（单点偏差小于0.5mm），一般通过短期修模可以解决，如果缺陷太大，将会很难解决或者不具有解决可行性。相比之下，由数个零件焊接起来的车身则更容易产生缺陷，稳定性较差（主要原因是国内汽车企业的自动化率都不高），因此，缺陷往往发生在车身总成上。如果根据测量结果发现车身总成上某一点尺寸超差，往往会牵扯出其它很多部位的分总成问题，并非只靠简单的调整缺陷部位对应的夹具就能彻底解决，而是要做整体的分析（这里是难点），将缺陷点与其它看似不相关的超差点联系起来，再查找是否为夹具定位，工艺过程（其具体影响因素这里不做详细阐述）等问题。这同样是一个复杂的过程，也是之所以把车身钣金件的匹配单独归为一类的原因。
在实际的匹配问题分析过程中，一个缺陷往往不只是某个零件单独产生的，常与若干个零件有关，也有可能每个零件都不超差，但匹配到一起就会产生缺陷，这也就是偏差累积，当制造偏差与匹配要求发生冲突时，可根据零件实际生产稳定性适当调整零件尺寸并平移公差带，以适应整体匹配需求。当然，在实际生产过程中也会发现有些设计并不合理，但无更改可行性，只能增加工艺以弥补设计缺陷。
匹配技术与测量技术密切相关。试想，如果能了解与匹配缺陷相关的所有零件的尺寸，那得出分析结论将会容易得多。但实际并非如此，由于测量设备的局限性，我们无法对所有零件进行精确测量，只能尽力而为。匹配技术人员不必精通测量技术，但要掌握基本的测量方法，定位理论，因为这与零件的设计定位，焊接夹具定位，装配定位是分不开的，要认识到它们的区别和联系，才能摆脱测量结果带来的误区。对于无法精确测量的零件我们可以根据Cubing或其它特定的检具来验证其尺寸，如果都没有，也可以选择一些逻辑方法进行分析：如正常车与缺陷车零件互换，与数据模型对比测量，借助一些变形工具测量等等，也会对分析有很大帮助。
以上是笔者对汽车制造过程中的匹配技术的一点拙见，欢迎各位指正。

天涯地卜师

前排占位，学习学习。