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公差分析與品質事件案例

時間:2019/12/30 瀏覽:2279

1)三星Note 7 電池起火問題

美國「Instrumental」工程公司公佈了他們認為 Note 7 電池起火的真正原因:並不是在電池本身,而是在於太過擁擠的內部空間設計。Note 7 由於內部空間設計太過擁擠,電池模組與機殼之間的公差太小,導致在一般使用狀態下,機殼有可能擠壓到電池,導致電池起火。報告解釋,鋰電池模組是由一層陽極鋰鈷氧化物(lithium cobolt oxide)與一層陰極石墨,兩極之間再插入浸了電解液的分隔層,這樣一層一層堆疊,形成類似壓扁的瑞士卷蛋糕結構,如果陰極層與陽極層之間直接接觸,就會造成短路而起火,甚至爆炸。

Instrumental 進一步解釋,在電池反復充電放電之下,電池會因為鋰離子遷移而有一定程度的膨脹,而在設計機體的時候,電池室必須保留讓電池膨脹的空間,就經驗法則粗估要保留 10%。不過他們在拆機後發現,三星的設計師並沒有保留這個空間,電池厚度是 5.2mm,電池室的厚度就是 5.2mm,完全沒有公差,正常來說應該要保留 0.5mm 才對。而因為這個觀念對工程師來說是很基本的,Instrumental 認為 Note 7 這樣的設計只能說是刻意為之,是為了讓電池容量最大化、體積最小化所做的設計,但因為太過於激進,超越了極限,在上市之前可能也沒有花很長時間測試,導致發生電池起火的事故與災難。

協力廠商調查機構UL針對SDI新舊電池拆解後也發現,電池自燃原因主要為三大點:製造和組裝的不良讓電池內部右上角變形,且電池設計上讓隔離膜變薄,小公差產生更大的製造缺陷,導致內部短路。綜合電池設計、製造和組裝三種缺失,增加電池故障率。

豐田品質危機

2009 9 月一輛乘坐著一家四口的 Lexus ES350 房車疑似發生腳踏墊卡阻油門,造成車輛爆衝車禍,車內乘客全數罹難。日本 Toyota 表示第三代 Toyota Prius 車型,行駛在特定路面 (坑洞、顛簸或結冰路面) 時,ABS 防鎖死煞車之液壓系統會有延遲啟動現象,因此主動召回更新防鎖死煞車系統電腦程式。本次全球召回總數約達 40 萬輛。


根據J.D Power 對全球汽車產品品質關鍵問題調查評估報告顯示:有41%的汽車產品品質問題是由車身製造尺寸偏差所造成。如何要在品質,成本,風險控制中保持平衡,這讓所有的整車廠都遭遇了調整和尷尬。

1 產品品質從何來?

產品品質是製造出來?產品品質是檢驗出來?你只說對了20%

80%的產品品質是設計出來;是管理出來。我們需要從如下三個方面考慮提高產品品質:設計品質控制,製造品質控制,檢測品質控制

如果我們定義了明確的標準、規範體系;程序控制方法;過程管理與執行。那麼就能製造出符合期望品質的產品。

2 產品幾何精度/尺寸公差管理

尺寸管理是一種結合計算器模擬技術(3DCS/VSA)的工程方法和手段,是用來通過控制製造偏差和優化公差設計來提高產品尺寸品質和減低產品生產成本的系統工程;尺寸管理確保產品的功能、裝配和外觀設計要求;尺寸管理應該貫穿整個產品開發週期。

尺寸(公差)管理首先是一個工程的方法,物件是偏差和設計,內容涉及產品設計和虛擬驗證,檢測,評定,控制,驗收,目的是提高品質降低成本。就國內汽車行業來說,由於缺乏完善的幾何精度設計流程與規範,設計的公差合理性非常值得懷疑,目前基本上是依靠經驗值;所以國內的尺寸(公差)管理範圍要不僅要對尺寸公差進行優化及驗證,提出改進建議,還需要對設計進行指導,説明主機廠製作品質控制GD&T,同時對產品、總成及白車身、整車進行檢測基準書的輸出等工作。所以國內的整車廠和零部件供應商迫切需要建立基於品質、成本、風險控制的產品幾何精度設計、檢測、評定、控制、驗收的管理平臺。

幾何精度是機械產品品質和品質的根本,同時也是產品成本控制中必須考慮的一個重要因素。歐美製造強國極為重視產品幾何精度的設計、控制技術,以德國為主導ISO國際標準體系,以每年一個新版本的速度在調整和充實幾何技術規範和標準,以適應現代製造、數位化技術發展及成本控制技術的高速發展,而美國ASME(美國機械工程師協會)也頒佈了新的美國標準。這些新的技術標準為產品幾何精度技術提供了新的技術、手段、方法、保障及管理流程。