吴焱杰

浅谈整车质量管控方法

吴焱杰

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

随着消费者对汽车燃油经济性的日趋关注，各主机厂越来越重视整车质量控制。研究表明，汽车的质量每降低10%，燃油消耗可降低7%～8%，要想整车质量控制在合理范围内，必须在新产品开发阶段予以管控。目前，整车质量管控主要有标杆竞品质量解析、目标设定、目标分解、减重方案制定、推进及目标达成情况评价等步骤。文章主要阐述整车质量管理流程、质量目标如何设定与分解、各系统减重方案的制定和推进及整车质量目标达成评价等方法，通过以上方法，可以实现产品开发阶段整车质量有效管控。

整车质量；质量管理；目标制定；轻量化

在能源消耗和环保日趋严格的今天，轻量化是汽车技术发展的一个必然趋势，据研究，汽车的整车质量每降低10%，燃油消耗可降低7%～8%，降低排放4%[1]，因此，越来越受到主机厂的重视。为了实现更好的整车性能，在产品开发阶段实施整车质量管控非常必要，可以实现整车轻量化设计，为实现整车性能打下良好的基础。文章主要介绍了整车质量管理流程、质量目标制定与分解、整车质量目标管控等方法。

1 整车质量管控的意义

整车质量管控[2]的目的是在有限条件内最大限度地实施整车轻量化。整车轻量化是在保证汽车结构强度和各项性能[3]的前提下，通过新型材料和结构的优化设计等应用，结合先进制造工艺，同时平衡性能、质量、成本、周期及市场等相关因素，实现企业效益最大化。推进整车轻量化技术，既能降低燃油消耗，又能减少污染物的排放，提升产品市场竞争力。

2 整车质量管控

整车质量管控贯穿整车产品开发全过程，关联整车的各个系统，几乎涵盖构成汽车的每一个零部件。

2.1 整车质量管控流程

整车质量管控主要有三个阶段，即质量目标制定、质量过程管控和质量验证，整车开发过程中质量管控基本流程[4]如图1所示。

2.2 竞品分析

在产品开始初期，根据所开发车型整车长度、宽度、高度、轴距、动力总成形式、配置等信息，确定竞品车型，对竞品车型整车及各零部件质量进行实称确认。

2.3 整车质量目标制定

在产品开发初期，根据项目开发指令，依据开发车型整车长度、宽度、高度、轴距、动力总成形式、配置确定标杆竞品车型，对同尺寸、同配置车型进行体积质量密度对比、投影面积密度对比、散点图对比等，合理制定整车质量目标。以下以某车型质量目标设定为例。

质量设定的主要依据与竞品单位体积质量密度对比，即整车质量/[整车宽度×（整车高度-离地间隙）×（整车长度-前悬）]。通过统计与某车型尺寸相当的13款车型，体积密度多集中在（148～153）kg/m3，按照某车型体积为9.99 m3，推算其质量应该在（1 478.5～1 528.5）kg之间。如图2所示。

图1 整车开发过程中质量管控流程

图2 体积密度-质量示意图

图3 面积密度-质量示意图

按照投影面积密度法，即整车质量/整车宽度×高度，通过统计与某车型尺寸相当的30款车型，质量密度多集中在（176～188）kg/m2，按照某车型面积为8.25 m2，推算其质量应该在（1 452～ 1 551）kg之间。如图3所示。

通过统计与某车型轴距相当的30款车型，其轴距范围扩大至2 600～2 700 mm，通过散点图对比发现，2 640 mm轴距段整备质量多集中在1 500～1 530 kg之间。如图4所示。

图4 质量-轴距示意图

通过三种方式对比竞品质量，再分析与某车型尺寸相近的运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle, SUV）质量，其范围为（1 478.5～1 528.5）kg、（1452～1 551）kg、（1 500～1 530）kg，根据选择重复项的方式合并质量范围为（1 452～1 528.5）kg，根据其性能要求，最终此车型整车质量目标设定为1 460 kg。

2.4 整车质量管控

2.4.1零部件质量管控

一般整车质量管控[5]包括零部件质量管控、系统质量管控及整车质量管控。通过对零部件质量管控，实现对系统质量管控，以及整车质量控制，确保整车质量目标的达成。

整车开发过程中按照零部件是否为新开发分为沿用件和专用件。沿用件顾名思义就是沿用其他已有车型零部件；专用件即为针对车型新开发的零部件。质量管控主要针对专用件质量进行管控，从而确保零部件质量、系统质量及整车质量目标的达成。根据整车设计物料清单（Bill of Material, BOM），筛选出此车型的专用件。专用件信息如表1所示。

零部件的质量管控按照产品的开发节点可以分为两个阶段：设计阶段和实物阶段。设计阶段零部件质量主要为工程师通过理论计算得出；实物阶段零部件质量即为零部件实称质量，整车质量管控应重点关注设计零部件质量。

表1 某车型部分专用件信息

2.4.2系统质量目标制定

结合整车结构，将整车质量目标分解为车身系统、开闭件系统、内外饰系统、底盘系统、电子电气系统及动力总成系统。结合各系统占整车质量比例及专用件占有率，制定各系统降重目标，具体如表2所示。

表2 某车型各系统质量信息

2.4.3系统降重方案制定

整车质量及各系统质量目标设定后，为确保整车质量目标达成，在产品设计阶段，需制定详细的降重方案，从各系统质量占整车质量比例来看，底盘、车体占比分别达到27.98%、22.66%，故在设计阶段如何确保底盘及车体质量达标至关重要，下面就结构和材料等方面进行简要说明。

结构轻量化：车身钣金搭接边优化，在确保焊接可行性的前提下，车身上各零部件的焊接边应尽量减小焊接宽度。通常情况下，建议焊接边宽度为13～15 mm，在焊接条件允许时，焊接边宽度尽量设计为13 mm。

材料轻量化：实现整车轻量化，必须集成利用多种新材料和相关技术。目前，轻量化材料主要有高强度钢、铝镁合金、复合材料及塑料，其中高强度钢主要应用于降低钢板厚度，在满足车身各项基本性能的情况下，有效减小零部件厚度，实践证明，高强度钢应用比例每提升1%，质量降低0.7%～0.9%，因此，高强度钢使用面广且量大，图5为某车型高强度钢使用情况。

图5 某车型高强度钢使用分布图

2.4.4整车质量目标达成确认

整车质量目标达成分两个阶段：设计阶段和实物阶段。在零部件设计阶段，定期对分组方案及降重方案推进情况进行管控，根据设计BOM定期汇总整车设计质量，针对各系统质量偏差严重及时进行预警。实物阶段需根据整车设计BOM对整车零部件质量进行实际称重，并将汽油、胶漆及各种加注液质量一并进行计算得到此车型整车质量。最后，需对整车实车质量进行确认，一般同配置、同动力总成需实测5台，以确保整车实测数据具有代表性。

根据实称零部件汇总质量与整车实测质量对比，一般要求实称零部件汇总质量与整车实测值偏差在±5 kg范围内即为合格。

通过对零部件质量管控、降重方案推进、系统质量目标跟踪及整车实测，有效推进整车质量目标达成。

3 结论

整车质量有效管控使整车各个系统质量在产品开发过程中得到有效控制，质量管控将整车质量在设计阶段进行具体量化，最终达成整车质量目标。

[1] 高新华,涂少平,王其东.整车质量目标设定与分解研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2016,39(2): 166-169,189.

[2] 门立忠,李飞,李多,等.整车质量管理在汽车产品开发中的应用[J].汽车工程师,2017(4):31-33.

[3] 谭芳琛,唐岩松.浅谈汽车开发过程中重量管理工作的流程和方法[J].企业科技与发展,2015(Z1):22-24.

[4] 莫贵文.整车重量管理在汽车开发过程中的应用和方法[J].汽车实用技术,2020,45(16):259-261.

[5] 严永攀,陈德旺.整车重量管理控制方法的探讨与应用[J].汽车科技,2017(2):72-75.

Basic Method of Vehicle Mass Management

WU Yanjie

( Anhui Jianghuai Automobile Group Company Limited, Hefei 230601, China )

As consumers pay more and more attention to the fuel economy of automobiles, the main engine manufacturers pay more and more attention to the mass control of the whole vehicle. Research shows that the fuel consumption can be reduced by 7% ～ 8% for every 10% reduction in the mass of vehicle. If the mass of the whole vehicle is to be controlled within a reasonable range, it must be controlled in the new product development stage. At present, the vehicle mass control mainly includes the steps of mass analysis of benchmark competitive products, goal setting, goal decomposition, formulation, promotion of mass reduction scheme, and evaluation of goal achievement. This paper mainly describes the vehicle mass management process, how to set and decompose the mass target, the formulation and promotion of the mass reduction scheme of each system, and the evaluation of the vehicle mass target. Through the above methods, the vehicle mass can be effectively controlled in the product development stage.

Whole vehicle mass; Mass management; Goal setting; Lightweight

U466

B

1671-7988(2022)23-220-04

U466

B

1671-7988(2022)23-220-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.023.040

吴焱杰（1985—），男，工程师，研究方向为汽车总布置，E-mail:hefeiwuyanjie@sina.com。