批量整车气味优化控制方案的研究

郑静 张博 邸玥昕 吴文波- (一汽 大众汽车有限公司,长春130046)

Automobile Technology & Material - - 生 产现场 - AT &M

1981—),作者简介:郑静( 女,中级工程师,博士研究生,研究方向整车气味控制和优化。

摘要:随着消费者对车内气味的关注度与日俱增,各大汽车主机厂越来越重视整车气味质量的提升工作。本文介绍了批量生产过程中整车气味的优化控制方案,包含气味问题的分析、优化措施的制定、优化效果的验证和优化成果的稳定等内容。通过实践验证,该方案可有效优化并稳定批量生产整车的气味质量。VCC关键词:批量整车 气味 优化 控制方案U462 A Doi:10.19710/j.cnki.1003-8817.20180085中图分类号: 文献标识码: 1 前言

车内气味是汽车感官质量的重要指标之一,消费者对其关注与日俱增,因此改善车内气味逐渐成为各大主机厂的重要任务[1, 2]。目前,车内气味的主流管控模式有两种:一种是正向设计思路,即从产品开发初期选用低气味的材料,采用环保制造生产工艺,形成从材料到零件直至整车的管控体系;另一种是逆向控制思路,针对已批量生产的车型,从整车管控开始,逐步分解指标,查找气味来源,制定专项优化措施[2]。李俊贤介绍过正向设计方法的管控思路[3],对新车型的车内空气质量可以较好地管控。而对于已经批量生产的车型,如何优化并保持稳定的气味质量,逆向控制思路鲜有研究。本文通过对批量生产整车气味优化工作的研究,将逆向控制思路的气味优化工作标准化、流程化,明确整车气味问题的分析方法和优化 工作方案,实现批量阶段整车气味的进一步优化,可为主机厂形成某批量车型整车气味优化控制方案提供参考。

2 整车气味 2.1 气味原理

气味是物质刺激到人的嗅觉细胞后由神经传导至大脑而产生的一种感觉[4]。它的通俗定义就是“鼻子可以闻到的味道” [5]。

2.2 车内气味来源

车内的气味物质主要是车舱内部的有机挥发物,其产生途径主要有两个,一是零件自身的散发,二是过程中引入的可挥发性有机物。除国家

(规定的八项物质 苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、)甲醛、乙醛、丙烯醛之外,另如醚类、酯类、醇类、胺类、酮类、烷烃类等物质也会散发特定的气味。以上物质的载体主要是车舱内部的过程材料和内

PVC饰零件,如 密封胶、车门蜡、胶黏剂、塑料、皮革、泡沫、织物、真皮等,一方面这些材料在生产及加工过程中需添加各种助剂(如增塑剂、润滑剂、

抗氧剂、耐光老化剂、脱模剂等),另一方面某些材料在加工过程中会降解产生小分子物质,上述两类物质的挥发形成车内气味的主要来源。此外,零件的储运和整车的组装过程也可能对车内气味产生影响,比如零件储运时受到污染、组装过程中使用了气味较大的辅助材料。除了车内原装部件,车辆的后装精品部件(如方向盘套、脚垫、座椅护套等)也会对车内气味产生影响,同时日常生活(如车内吸烟、车内就餐包括置入车内的鱼肉等)也会导致车内产生异味[6- 9]。本文讨论的主要是批量生产阶段整车内原装部件的气味优化。

2.3 气味评价

2.3.1

气味评价标准1气味评价为主观评价,如表 所示,我们依据PV3900 6

标准将气味等级分为 级。因人的主观感受对气味评价影响很大,为了避免个体差异,通常3要求至少 位具有资质的评价人员同时评价,对于1评价结果相差 分以上的,主评价人员需要组织重0.5新评价,最终评价结果取平均值且修约到 分。 2.3.2 材料气味评价1L材料气味评价主要采用 瓶式法,限值依据VW50180 C3(中对各个材料的要求,大部分材料 裁50± 5cm3, 80 ℃ 2 ≤3.5,取材料 存放 条件 小时) 其中ABS ASA PP类、 类、沥青垫片、弹性体、粘接剂类、C3≤4, /注塑件等 真皮气味按典型 非典型真皮气味评价。(1 L) 2,瓶式法 气味评价样品量的选择依据见表3 mm C ,其中对于厚度小于 的 类材料如面料、真皮、人200± 20 cm2; 20 mm造革等取样量为 对于厚度超过 , 20 mm的均一材料取样时应将其厚度剪至 厚;多种材料复合构成的零件,作为整体进行取样;对于裁好3的样块,应在裁后尽快试验,其试验条件选择见表 。 2.3.3

整件气味评价(常温袋式法)试验样袋采用规定大小的体积样袋进行检

2 000 L测,常用 样品袋。试验样袋的处理需先将样袋密封后抽空样袋内空气,再向样袋中充入占

50%其容积 左右的氮气反复置换消除背景干扰,随后将样件放入样品袋后充满气体后密封,常温放

16置 小时后进行评价。2.3.4

整车气味评价整车的气味评价主要有两种方式,一种是按

HJT 400- 2007[照国标 10]中的实验条件于整车环境舱中进行气味评价;另一种是总装车间内对车辆进行气味评价。两种评价方式主要差异在环境条件上,车辆整备过程基本一致,均为待检车辆移除

6 16内饰保护膜后晾放至少 小时后关闭门窗封闭个小时。

3 批量整车气味优化控制方案的制定 3.1 总体思路

批量整车气味优化逆向控制方案(以下简称逆向控制方案)是相对于正向控制方案而言的,旨在解决已进入批量阶段的整车气味优化问题,主要包含气味问题分析、优化措施制定、优化效果验证和优化成果稳定等内容。即从整车气味问题开

始,逐层分解并查找问题零件,通过“洋葱分析法”找出问题真因,制定专项整改措施。对于改进有效的措施进行材料、总成、整车验证,有效固化总成气味监控关键点,后续通过总成和整车抽检加巡检方式确保改进效果的稳定。

3.2 整车气味目标制定

为了进一步提升我公司在汽车市场的用户满意度,在严控新项目车型气味质量的基础上,我们开展了批量整车气味质量提升项目,采用逆向控≤3.5制方案,设置整车的气味目标分值 。

3.3 气味问题分析方法―“洋葱分析法”

3.3.1

概念对于整车气味问题,我们采用整车化整为零的剖析方法,结合冲、焊、涂、总各车间的生产工艺和过程,对批量生产的目标问题车型先后排查了约上万余零件,针对气味较大零件进行了全面的质量提升工作。在此过程中归纳总结出了零部件气味问题的分析方法—“洋葱分析法”。该方法综合考虑了零件的原材料、生产工艺、生产过程使用辅材、后处理工艺等维度,以主观评价为基础,辅以气质联机、嗅辩仪等设备,综合分析找出导致零件气味超标的真正原因,通过对各个气味评价点进行分析,找出所有导致气味不合格的原因,有的放矢地进行改进,结合短期和长期优化措施,快速有效地提升零件气味质量,从而提升车内空气质量。

1如图 所示,工艺为原材料或零部件的生产工艺,比如搪塑、注塑、热压成型等;后处理为原材料或零部件生产过程中的烘烤、晾放、通风等处理方法;生产辅材为原材料或零部件生产过程中使用的辅助材料,比如脱模剂、针刺油、防静电油等。3.3.2

优势通常汽车行业所谓的溯源分析是整车气体采样后用质谱、嗅辩等分析方法找到相应的可疑气味物质,再对应各零件、均质材料的采样分析结果,找出整车气味物质的可能来源。上述分析过程对于设备的分析精度和分析人员的分析能力要求极高,目前主要依靠第三方分析机构开展,其费用高、周期长。若可疑的气味物质源自明确的某零件、原材料或生产工艺,第三方整改建议较有借鉴意义,但整车中可识别的气味物质有几百种,来源又是多方面的,很难通过设备逐一锁定到具体来源为某个零件,要识别出是来自某辅材、工艺过程则是难上加难;另外很多物质气味方向随浓度

TOP变化,优化了整车采样中识别出的 物质后,也不能确保解决车内气味问题。采用“洋葱分析法”可以帮助整改负责人在短时间内将气味问题锁定到具体来源,比如原材料、辅材、工艺过程中的某环节。依据零件总成的气味方向,对比各分总成、原材料、辅材在工艺过程前、后的气味方向和强度变化,制定综合优化措施,实现有效降低总成气味强度同时避免某一气味方向强度降低而暴露其他气味方向的现象,确保车内的重点零件气味整改合格后,所组装的整车气味达标。3.3.3

适用范围“洋葱分析法”可以快速、有效地提升零件负责人对于零件气味问题的分析准确性,但仅通过零件负责人提升零件的气味质量是远远不够的,我们需要进一步推广分析方法至各层级供应商,整体提升产业链中各层级问题分析能力,因此需要开展分析方法的培训并为厂家提供问题分析、改进、验证的技术支持,以此提升供应商的气味问题分析能力。该方法对于气味问题的分析具有普适性,不局限于某一级供应商,对于任何层级的供

应商均可用运用此方法进行分析。以仪表板为

PVC例,供应商(一级)用此方法分析出 表皮气味

PVC不合格,对于 粉料供应商(二级)可以用此方

PVC法同样分析粉料的 树脂、增塑剂、添加剂等组成;同理,增塑剂厂家(三级)可以进一步分析增塑剂的各原材料(酸、醇)和生产工艺对其产品气味的影响;添加剂厂家(三级)可以对添加剂的各个原材料、加工工艺进行分析,找出气味来源;通过“洋葱分析法”找出气味问题的所有来源,推动各个层级原料改进,根治气味“病因”,从而实现提升零件气味质量目的,最终实现提升整车空气质量的目的。

3.4 优化效果的验证 3.5 优化成果的稳定

优化效果的验证主要针对整车、零件及材料,优化是否有效需要对比改进前后的气味评价结果,即改进后较改进前的气味分值降低或抱怨气味的强度减弱,则为有效。其中整车评价需注意两次评价方式一致,袋式法适用于评价零件,瓶子法适用于评价材料。 3.5.1

零件袋式法验证气味合格的总成零件,需固化工艺及措施以保障后续生产的零件气味质量稳定。比如明确原材料、生产过程辅材、重点生产工艺参数、后处理条件等。以原材料为例,材料种类、牌号、厂家、产地等信息需要详尽且准确。

在固化工艺及措施的基础上,还需要通过生产线巡检和抽检的方式监控零件的气味质量。对巡检气味结果变差的零件需促进供应商整改,抽检气味不合格的供应商需启动惩处机制。3.5.2

整车整车气味的批量监控分为日监控和周监控,生产质保负责现生产车辆气味质量的日监控,实验室负责周监控。监控过程中发现气味质量波动的车辆,需组织相关部门进行气味问题分析并确认问题零件,由零件负责人督促厂家整改。对问题车辆返修换件,以保证批量生产阶段的整车气味质量。

3.6 主要步骤

整车气味提升优化工作主要分为三个阶段,第一阶段是分析识别问题整车气味的主要贡献零件;第二阶段是气味问题零件的分析和优化措施的制定;第三个阶段是优化效果的验证和改进成果的稳固。

第一个阶段采用化整为零的剖析方法,以整车为起点,逐层分析冲、焊、涂、总各车间的生产工艺和过程对整车气味的影响,对量产的目标问题车型进行全面的零件排查,针对气味较大零件进行全面的质量提升工作。通过对比白车身与整车的气味差异,将仪表板、方向盘、座椅、门护板、顶棚、门洞密封条、前围隔音垫、衣帽架、地毯下隔音垫、行李箱地毯、副仪表板、手套箱、整车地毯十三大总成零件列为重点整改零件,并按零件划分成立气味专项整改小组。

第二个阶段由各个专项小组采用“洋葱分析法”对重点整改零件进行分析,通过状态摸底、分析优化和验证三个步骤优化并解决气味问题。在气味问题的分析和优化过程中,小组成员需全程参与气味问题摸底、分析优化和验证环节,严格把控项目进度并确保样品状态。总成零件供应商需要成立由采购、质量、生产等部门参与的气味工作小组,从严控入口产品质量、建立不合格下级供应商的惩处机制、快速提升内部气味评价能力、优化生产工艺参数等工作入手,建立相应气味问题工作流程。主机厂与零件供应商需要深入接触、密切配合,对于摸底过程中所有不合格点进行甄别,划分改进优先等级,合力解决主要问题,确保零件优化措施的有效性。

第三个阶段主要通过整车和零件气味评价的方式对改进效果进行验证和监控。运用整车气味评价识别出气味质量波动的整车中存在的问题零件,对其变差原因分析后制定优化措施。对于改进合格的零件,需要固化其关键工艺监控点,通过车间总成、散件气味日巡检、生产线总成袋式法月抽检的方式,验证并监控其气味质量改进状态,气味质量波动的零件需要分析问题来源并制定优化

措施。对于多轮抽检变差的零件供应商则需启动惩处机制,以确保主机厂的入口零件质量,从而稳固整车气味的改进成果。

4 结论

经实践验证,运用“洋葱分析法”进行批量整车气味优化的方案切实有效,规避了笼统溯源分析的不全面及不彻底性,有效解决了批量整车的气味质量波动和恶化的难题。应用该优化方案,可通过整车拆解至重点零件的分析和优化后再到整车验证的过程,借助从材料、零部件到整车的气味评价标准,实现主机厂、零部件供应商和原材料供应商等行业上下游企业合作,优化或研发低气味原材料、改进零部件生产工艺、提升整车和零件部的生产车间环境,实现全产业链的气味管控,从而有效提升批量整车车内空气质量。通过上述方案的实施,可实现批量阶段整车气味的提升并有效稳定优化车内空气质量,本文可为主机厂某批量车型整车气味优化控制方案提供参考。

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