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【摘 要】 随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，汽车在我国的应用已经相当普遍，而汽车行业的竞争也越来越大。因此，要想提升企业品牌价值以及产品的质量，就应该及时的对汽车制造中有可能出现的问题进行分析，对防错技术的应用进行探讨。本文主要从汽车车身设计方面对防错技术的应用进行了分析。
【关键词】 防错技术;汽车车身;设计
汽车制造业已步入小批量多品种的柔性化生产方式，汽车零件配置差异加大，频繁地切换以及重复性操作容易出现差错。企业必须通过相应的管理和技术进行预防，从而避免在操作过程中出现错装、混装及漏装等质量问题。防错技术的应用不是简单的找出错误，而是防范于未然，是纠正由于策划设计能力不足、措施不力而造成的产品及过程失误。在制造过程开始前就主动地进行防错，以减小事后修改的风险和经济损失。
一、防错概述
（一）防错的概念。防错是为了预防并尽量控制和减少制造过程中出现的错误或缺陷而采用的各种设计、工艺、机构装置及标准化操作方法。显然，防错是一项贯穿于产品设计、工艺规划、生产制造过程的系统工程，其中每一个环节都至关重要。对于传统意义上，产品检验是“事后”发现的缺陷，通过返工进行矫正。它不能“提前”防止缺陷的产生，从而造成了较低的产品合格率，以及较高的生产成本。而防错从“预防”角度出发，采用一系列方法或者工具防止失误的发生，即意味着“第一次把事情做好”。其结果是削减了返工次数，消除由于返工而导致的时间与资源的浪费，最终目的就是要消灭“把缺陷传递给客户”。要达到这一目标，必须有合理的加工工艺和高精度的专用设备，并且在制造过程中，合理使用防错方法来发现错误、减少浪费。
（二）防错等级。根据防错的效果，防错可分为如下三个等级;一级：不制造缺陷的防错。通过产品的工艺设计确保零件在装配时无法错装，可能发生的缺陷在预先得到预防;二级：不传递缺陷的防错。在本工位自动测量及停止;三级：不接受缺陷的防错。此工位可发现前道工位造成的缺陷。防错的理想状态是不制造缺陷的防错。这是最主动、最经济、可预见并防止错误的控制技术。但是由于可能出现的缺陷及造成的原因不同，或者由于产品制造和工艺布局等原因，故而避免不了采用其它两种不传递缺陷的防错和不接受缺陷的防错。
（三）防错的时机。产品前期策划、设计及过程设计都是防错的好时机。通常采用防错技术的时机是：新设计、新技术或新过程应用时;现有设计、过程的改进时;以及纠正措施或预防措施的策划和实施时。
二、防错控制技术概述
（一）防错控制目的。防错是指在缺陷发生前，对任何有可能产生缺陷的地方进行诊断，更好的防止缺陷件被继续投入施工工序中。防错控制的目的就是要减少废品加工，成本制造的降低，从而产品品质也得到提高。可以通过一些技术措施来达到最终目标，例如更好的控制设备装置，以及控制实施防错技术的过程。此外还需要加强防错装置的验证以及对防错装置设计进行创新，更好的对防错装置进行维护。于此同时，还应该采用最简单有效的防错技术，多层次防错以更好的完成防错工作。
（二）防错措施类别。当下，人工防错和设备防错相结合的防错形式在白车身的生产线上应用比较广泛，防错手段既简单实用，同时还能保证使用传感器的技术含量较高。白车身制造过程中，防错可以应用于的尺寸检测、零件装配、焊接品质、车型零件、零件定位等过程，从而防止了失效模式的发生，白车身的制造品质也得到了保证。
三、车身设计中的防错设计原则
车身设计中的防错设计原则依据：1.功能、性能优先。在车身零件防错设计时，要优先保证车身的结构、性能、装配等;2.局部优化。车身零件的防错设计，尽量优化局部结构设计，大的结构不变;3.成本最优。尽量使得防错设计的成本最低，车身零件尽量避免改动;4.冲压易成型。在对车身零件进行防错设计时，要对冲压的可实现性進行充分考虑;5.简单易实现。如果某些零件容易出现差错，需要备份多套设计方案，那么应该选择加工起来更改量最小、成本最低、最为简单的设计。
四、防错控制在汽车车身设计中的实际应用
（一）产品设计中的防错。所谓设计防错，就是在产品设计阶段，由设计人员根据产品零部件储存、加工、发运直到装配出成品全过程的需要，预先赋予该零部件某些明显的特征，以便可以很容易地区别于其它类似的零部件，或使某些工序的操作者容易分辨零部件方位，进而达到正确地分类储存、发运及准确、迅速地装配出合格产品的目的。对产品零部件进行防错设计，既可有效地避免发运、加工、储存、装配等环节中出现零部件漏、错装等问题，又可提高产品质量及生产效率。例如，对某些外形对称或基本对称的零件必须通过尺寸、结构设计，赋予该零件某种定位功能，必须按照确定的方位在装配时放入零件，确保方位的准确，从而提示装配工人注意零件的装配方位，达到迅速、准确地装配产品的目的。总之，设计防错就是在大规模工业生产过程中一种简单易行的预防措施，其目的是防止产品零部件混放、混装，必须加强设计人员认识的明确性，在设计过程中应用此方法，从而可以更好的促进经济利益最大化的实现和完美设计意图的实现。
（二） 传感器。该类型的装置广泛的用于生产车间，具有较高的技术含量，可防止零件错装、漏装。右翼子板支架零件较小，员工经常对翼子板支架漏装，导致缺陷流到下工序，影响下工序装配翼子板。所以，可在侧面安装一个电感应器，当零件装配到位后，指示器上的灯就会亮起来，若灯不亮则说明零件漏装或没有装配到位，则拼台夹具就不能关闭夹具，程序就会停止工作，有效地抑制了漏装造成的品质事故。
（三）焊点位置防错设计。作为乘用车，焊点位置对车身外观和强度都有很大影响。为保证焊点位置，要尽量避开四层或多层板点焊。如果必须要在此位置，则需要开豁口。其次要做焊点位置标识，主要有凸台标识、凸点标识、缺口标识、压痕标识等。实施方法为在凸台面上点焊，或者以凸点或者缺口为参考点在其附近点焊。例如，公司某车型前门上窗框加强板焊接边仅11mm，焊接时无法保证焊点位置，焊点易半点。公司工程人员采用了特殊电极帽来消除半点现象。如果在设计之初能进行全面的模拟操作，则可以通过加大产品焊接边的方法来解决。 （四）装配关系的防错设计。装配作业过程中，平面搭接存在易导致装配顺序错误的问题。目前一般采用工装防错，即在夹具上利用定位机构及控制气路进行防错。工装防错不仅会增加制造成本，且达不到100%的防错率。类似平面搭接结构可采取的装配关系防错设计方案有：在平面搭接处设计防错的翻边、凸台和加强筋，其方向朝向两零件搭接处相反的方向。
（五）零件装配防错设计。在车身装配过程中，可以通过零件上面的标记进行相应识别，预先区分，防止误取。标识防错主要在对称零件及近似零件上打上相应的标记符号，进行识别，最主要的是在于物流过程中的识别。特别对于多个类似零件，也应打上相应的标识作为识别，有助于初步的零件区分确认，比如顶盖顶横梁，属于功能相近的类似件。标识防错属于多个零件的主动防错，但标识防错属于一种最基本、最初步的防错方法，可以起到预防的效果。但单纯依靠标识方法防错，不能完全消除误放的可能。假如零件误取已经发生，还需要其他防错设计方法真正实现零件正确位置放置，纠正错放。例如装调线多為多车型共线生产，装配标准件种类多，易错装，解决措施是产品尽量统一不同车型的标准件种类，标准件采用按每辆车分拣配送随线走的方式送件，可以避免不同车型间的错装。零件装配防错还包括防漏装，比如公司某车型的转向机柱安装加强板零件小，且装配在前挡板下面，装配完后不可视，不方便检查是否漏装。这种问题可以通过在气动夹具上增加杠杆阀检测，电动夹具可以增加感应开关，检测是否装件。对于一些封闭空腔内（后序车身上无法返工）的重要标准件需要考虑漏装检测，措施是在下道工序夹具上增加螺母防漏检测销，检测此处螺母是否漏焊，如果是螺栓，可用杠杆阀检测是否漏装。
（六）扫描防错。通过制造执行系统（MES）配备扫描枪扫描零部件条码进行识别，可以达到防错目的。MES可以将PLC程控器、条型码、各种计量及检测仪器、机械化输送设备、机械手、数据采集器等设备联系起来。MES设置了必要的接口，与生产现场控制设施建立起反馈与控制的关系。MES通过与ERP系统通讯连接可以获得车型及相应配置等信息，在易发生漏、错装的装配工位设置MES站点并配置显示器、扫描枪等设施，当待装配车辆到达此工位时，使用扫描枪扫描车身条形码，经过系统展开当前车型的物料信息（配置信息），并将待装零部件的型号显示在显示屏上，员工通过显示屏的提示拿取相应的零部件并扫描零部件上自带的条码，系统进行校验，如果匹配错误则进行声光提示，如果匹配正确则提示员工进行装配。例如，动力总成装配工位，分别扫描动力总成条码和车身条码，系统进行校验，确保装配正确。
五、结束语
防错不仅是一项系统工程，而且是实现零缺陷的有效手段，更是以预防为主的零缺陷质量管理体系中的核心组成部分，它几乎已成为质量源于制造的同义语。防错技术实际上是提前通过系统方法进行预防错误发生的技术，在汽车制造业中已有大规模的应用，不但应用于生产过程，该项技术已融入前期的设计阶段。在进行产品设计和生产线设计时，只有在正确评估各种失效模式的风险程度和充分调查客户需求的基础上，准确地对关键工序、关键步骤进行防错设计，才能取得事半功倍的效果。防错技术的应用减少了人为因素的影响，提高了产品的质量。只有根据实际条件和具体需求选择应用防错技术，才能在快节奏的生产活动中实现部件的“无差错”装配，进而提高生产效率，提升车辆品质。
参考文献：
[1]覃学敏.防错技术在车身车间的运用[J].装备制造技术，2012.
[2]庞振泽，郑国荣，江禄晓，史公云.汽车总装生产线物料防错技术[J].汽车工艺与材料，2013.
[3]卜东飞，肖洋，潘雷，宋瑞群.防错在汽车产品设计和工艺设计中的应用[J].汽车与配件，2013.
[4]何卓.防错技术在汽车制造中的应用[J].汽车工艺与材料，2013.
【关键词】 防错技术;汽车车身;设计
汽车制造业已步入小批量多品种的柔性化生产方式，汽车零件配置差异加大，频繁地切换以及重复性操作容易出现差错。企业必须通过相应的管理和技术进行预防，从而避免在操作过程中出现错装、混装及漏装等质量问题。防错技术的应用不是简单的找出错误，而是防范于未然，是纠正由于策划设计能力不足、措施不力而造成的产品及过程失误。在制造过程开始前就主动地进行防错，以减小事后修改的风险和经济损失。
一、防错概述
（一）防错的概念。防错是为了预防并尽量控制和减少制造过程中出现的错误或缺陷而采用的各种设计、工艺、机构装置及标准化操作方法。显然，防错是一项贯穿于产品设计、工艺规划、生产制造过程的系统工程，其中每一个环节都至关重要。对于传统意义上，产品检验是“事后”发现的缺陷，通过返工进行矫正。它不能“提前”防止缺陷的产生，从而造成了较低的产品合格率，以及较高的生产成本。而防错从“预防”角度出发，采用一系列方法或者工具防止失误的发生，即意味着“第一次把事情做好”。其结果是削减了返工次数，消除由于返工而导致的时间与资源的浪费，最终目的就是要消灭“把缺陷传递给客户”。要达到这一目标，必须有合理的加工工艺和高精度的专用设备，并且在制造过程中，合理使用防错方法来发现错误、减少浪费。
（二）防错等级。根据防错的效果，防错可分为如下三个等级;一级：不制造缺陷的防错。通过产品的工艺设计确保零件在装配时无法错装，可能发生的缺陷在预先得到预防;二级：不传递缺陷的防错。在本工位自动测量及停止;三级：不接受缺陷的防错。此工位可发现前道工位造成的缺陷。防错的理想状态是不制造缺陷的防错。这是最主动、最经济、可预见并防止错误的控制技术。但是由于可能出现的缺陷及造成的原因不同，或者由于产品制造和工艺布局等原因，故而避免不了采用其它两种不传递缺陷的防错和不接受缺陷的防错。
（三）防错的时机。产品前期策划、设计及过程设计都是防错的好时机。通常采用防错技术的时机是：新设计、新技术或新过程应用时;现有设计、过程的改进时;以及纠正措施或预防措施的策划和实施时。
二、防错控制技术概述
（一）防错控制目的。防错是指在缺陷发生前，对任何有可能产生缺陷的地方进行诊断，更好的防止缺陷件被继续投入施工工序中。防错控制的目的就是要减少废品加工，成本制造的降低，从而产品品质也得到提高。可以通过一些技术措施来达到最终目标，例如更好的控制设备装置，以及控制实施防错技术的过程。此外还需要加强防错装置的验证以及对防错装置设计进行创新，更好的对防错装置进行维护。于此同时，还应该采用最简单有效的防错技术，多层次防错以更好的完成防错工作。
（二）防错措施类别。当下，人工防错和设备防错相结合的防错形式在白车身的生产线上应用比较广泛，防错手段既简单实用，同时还能保证使用传感器的技术含量较高。白车身制造过程中，防错可以应用于的尺寸检测、零件装配、焊接品质、车型零件、零件定位等过程，从而防止了失效模式的发生，白车身的制造品质也得到了保证。
三、车身设计中的防错设计原则
车身设计中的防错设计原则依据：1.功能、性能优先。在车身零件防错设计时，要优先保证车身的结构、性能、装配等;2.局部优化。车身零件的防错设计，尽量优化局部结构设计，大的结构不变;3.成本最优。尽量使得防错设计的成本最低，车身零件尽量避免改动;4.冲压易成型。在对车身零件进行防错设计时，要对冲压的可实现性進行充分考虑;5.简单易实现。如果某些零件容易出现差错，需要备份多套设计方案，那么应该选择加工起来更改量最小、成本最低、最为简单的设计。
四、防错控制在汽车车身设计中的实际应用
（一）产品设计中的防错。所谓设计防错，就是在产品设计阶段，由设计人员根据产品零部件储存、加工、发运直到装配出成品全过程的需要，预先赋予该零部件某些明显的特征，以便可以很容易地区别于其它类似的零部件，或使某些工序的操作者容易分辨零部件方位，进而达到正确地分类储存、发运及准确、迅速地装配出合格产品的目的。对产品零部件进行防错设计，既可有效地避免发运、加工、储存、装配等环节中出现零部件漏、错装等问题，又可提高产品质量及生产效率。例如，对某些外形对称或基本对称的零件必须通过尺寸、结构设计，赋予该零件某种定位功能，必须按照确定的方位在装配时放入零件，确保方位的准确，从而提示装配工人注意零件的装配方位，达到迅速、准确地装配产品的目的。总之，设计防错就是在大规模工业生产过程中一种简单易行的预防措施，其目的是防止产品零部件混放、混装，必须加强设计人员认识的明确性，在设计过程中应用此方法，从而可以更好的促进经济利益最大化的实现和完美设计意图的实现。
（二） 传感器。该类型的装置广泛的用于生产车间，具有较高的技术含量，可防止零件错装、漏装。右翼子板支架零件较小，员工经常对翼子板支架漏装，导致缺陷流到下工序，影响下工序装配翼子板。所以，可在侧面安装一个电感应器，当零件装配到位后，指示器上的灯就会亮起来，若灯不亮则说明零件漏装或没有装配到位，则拼台夹具就不能关闭夹具，程序就会停止工作，有效地抑制了漏装造成的品质事故。
（三）焊点位置防错设计。作为乘用车，焊点位置对车身外观和强度都有很大影响。为保证焊点位置，要尽量避开四层或多层板点焊。如果必须要在此位置，则需要开豁口。其次要做焊点位置标识，主要有凸台标识、凸点标识、缺口标识、压痕标识等。实施方法为在凸台面上点焊，或者以凸点或者缺口为参考点在其附近点焊。例如，公司某车型前门上窗框加强板焊接边仅11mm，焊接时无法保证焊点位置，焊点易半点。公司工程人员采用了特殊电极帽来消除半点现象。如果在设计之初能进行全面的模拟操作，则可以通过加大产品焊接边的方法来解决。 （四）装配关系的防错设计。装配作业过程中，平面搭接存在易导致装配顺序错误的问题。目前一般采用工装防错，即在夹具上利用定位机构及控制气路进行防错。工装防错不仅会增加制造成本，且达不到100%的防错率。类似平面搭接结构可采取的装配关系防错设计方案有：在平面搭接处设计防错的翻边、凸台和加强筋，其方向朝向两零件搭接处相反的方向。
（五）零件装配防错设计。在车身装配过程中，可以通过零件上面的标记进行相应识别，预先区分，防止误取。标识防错主要在对称零件及近似零件上打上相应的标记符号，进行识别，最主要的是在于物流过程中的识别。特别对于多个类似零件，也应打上相应的标识作为识别，有助于初步的零件区分确认，比如顶盖顶横梁，属于功能相近的类似件。标识防错属于多个零件的主动防错，但标识防错属于一种最基本、最初步的防错方法，可以起到预防的效果。但单纯依靠标识方法防错，不能完全消除误放的可能。假如零件误取已经发生，还需要其他防错设计方法真正实现零件正确位置放置，纠正错放。例如装调线多為多车型共线生产，装配标准件种类多，易错装，解决措施是产品尽量统一不同车型的标准件种类，标准件采用按每辆车分拣配送随线走的方式送件，可以避免不同车型间的错装。零件装配防错还包括防漏装，比如公司某车型的转向机柱安装加强板零件小，且装配在前挡板下面，装配完后不可视，不方便检查是否漏装。这种问题可以通过在气动夹具上增加杠杆阀检测，电动夹具可以增加感应开关，检测是否装件。对于一些封闭空腔内（后序车身上无法返工）的重要标准件需要考虑漏装检测，措施是在下道工序夹具上增加螺母防漏检测销，检测此处螺母是否漏焊，如果是螺栓，可用杠杆阀检测是否漏装。
（六）扫描防错。通过制造执行系统（MES）配备扫描枪扫描零部件条码进行识别，可以达到防错目的。MES可以将PLC程控器、条型码、各种计量及检测仪器、机械化输送设备、机械手、数据采集器等设备联系起来。MES设置了必要的接口，与生产现场控制设施建立起反馈与控制的关系。MES通过与ERP系统通讯连接可以获得车型及相应配置等信息，在易发生漏、错装的装配工位设置MES站点并配置显示器、扫描枪等设施，当待装配车辆到达此工位时，使用扫描枪扫描车身条形码，经过系统展开当前车型的物料信息（配置信息），并将待装零部件的型号显示在显示屏上，员工通过显示屏的提示拿取相应的零部件并扫描零部件上自带的条码，系统进行校验，如果匹配错误则进行声光提示，如果匹配正确则提示员工进行装配。例如，动力总成装配工位，分别扫描动力总成条码和车身条码，系统进行校验，确保装配正确。
五、结束语
防错不仅是一项系统工程，而且是实现零缺陷的有效手段，更是以预防为主的零缺陷质量管理体系中的核心组成部分，它几乎已成为质量源于制造的同义语。防错技术实际上是提前通过系统方法进行预防错误发生的技术，在汽车制造业中已有大规模的应用，不但应用于生产过程，该项技术已融入前期的设计阶段。在进行产品设计和生产线设计时，只有在正确评估各种失效模式的风险程度和充分调查客户需求的基础上，准确地对关键工序、关键步骤进行防错设计，才能取得事半功倍的效果。防错技术的应用减少了人为因素的影响，提高了产品的质量。只有根据实际条件和具体需求选择应用防错技术，才能在快节奏的生产活动中实现部件的“无差错”装配，进而提高生产效率，提升车辆品质。
参考文献：
[1]覃学敏.防错技术在车身车间的运用[J].装备制造技术，2012.
[2]庞振泽，郑国荣，江禄晓，史公云.汽车总装生产线物料防错技术[J].汽车工艺与材料，2013.
[3]卜东飞，肖洋，潘雷，宋瑞群.防错在汽车产品设计和工艺设计中的应用[J].汽车与配件，2013.
[4]何卓.防错技术在汽车制造中的应用[J].汽车工艺与材料，2013.