关键词：汽车；倒车灯开关总成；结构分析；质量改进
前言：驾驶员挂入倒档，开关的顶杆受到外力，向右移动，顶杆复位弹簧受到压缩，推动动触点向右移动，迫使动触点发生运动，同时动触点复位弹簧受到压缩，当动触点与静触点结合导通，倒车灯点亮；反之，驾驶员挂入空挡，开关的顶杆受到的外力消失，顶杆复位弹簧和动触点复位弹簧分别推动顶杆和动触点回归原来位置，动触点与静触点分离，倒车灯熄灭。
1、倒车灯开关总成简述
1.1工作原理和结构简述
1.1.1产品外型分类
汽车手动变速器倒车灯开关总成产品使用环境的差异，根据汽车变速箱安装位置的空间局限性，分成导线式和集成式结构，导线式结构需要进行锡焊将连接片和导线连接在一起，而集成式的则将内部连接片和插接片设计为一整体，增加了设计难度，但减少了总体成本
1.1.2内部工作原理
变速器倒车灯开关总成式机械式档位压力开关，开关结构原理简单，主要是受倒档悬臂或倒档杆的外力作用下，推动触头组件在一定的范围内移动，使得内部触点或接触片连接，切换档位后，依靠开关内部弹簧回位力进行回位。
1.2倒车灯开关总成结构对比
1.2.1同类开关结构细节分析
通过同类结构A样和B样细节的分析，结构区别部分对比情况分析如下：（1）结构优点：从结构上避免了触头组件上铜环与堵头组件上的铜片接触不良，触头发生旋转开关的接触点的接通位置没有发生变化。对接触点影响较小。（2）该结构存在缺陷点：结构相对复杂，点触式结构接触点存在烧灼的情况，目前解决的方案是在接触点表面镀银，成本高。
2、倒车灯开关总成质量现状
通过对各大市场倒车灯开关总成的售后反馈了解，由于倒车灯开关总成的品质生产良率低于80%，售后零公里故障率3520PPM，部分产品故障PPM达到了8600PMM，加上产品设计匹配问题，试验条件的不足，加工过程大批量产品报废，平均每年该产品的总体损失达到了50-100万。
2.1设计匹配问题
倒车灯开关总成接通范围与变速器总成装配尺寸存在不匹配的情况，保险裕度不够，轻微磨损便造成倒车灯开关总成失效，导致产品短里程便出现倒车灯异常的情况；同时零部件单件累计公差大于总成接通范围，导致加工过程总体合格率偏低。
2.2过程合格率问题
除了零部件尺寸累计误差外，加工过程人为因素的制约，很大程度影响了产品的稳定性，主要体现压型、装铆、焊接、检测等工序，影响主要体现再以下几个方面：（1）前期对堵头压接夹具的改进，使得堵头压型一次性成型，减少人为调整造成的偏差。（2）但堵头压型夹紧力和压夹力仍然依靠人员进行保证，整体过程能力不足。
端子压接，人工定位，减少人为放置、定位误差对端子压接的影响。（3）人工锡焊，人工焊接无法控制出锡量，不但焊锡的浪费，而且容易出现常亮和短路等故障。（4）环境温度，没有考虑环境温度对测量系统的影响
3、倒车灯开关总成结构优化和质量改进
3.1借鉴成熟的开关结构，优化产品设计
遵循质量改进80/20原则，从产品结构上进行优化，对产品的进行DFMEA和PFMEA设计和过程失效模式分析，有机地结合开关机械部分匹配和电路部分匹配的分析，有效的提升产品的设计质量。
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3.2引进加工设备，优化加工工艺
3.2.1堵头自动压型机
开发自动堵头压型机，通过对送料、定位装置、压型模具、压型稳压装置的摸索，结合产品的结构，设计了快速换模的结构，取消了工人4人，同时产能提升了33%，提高工序能力改进后CPK达到1.4。
3.2.2自动检铆机
集成自动通断检测、铆机、弯铜片、标识为一体的自动检铆机，达到了增效减员的效果同时不会产生报废，大大降低生产成本，更好保证产品的稳定性。
3.2.3自动锡焊机
使用全自动锡焊，锡线将自动的、定速、定量的伸到烙铁头；自动恒温控制方式；从而代替手工焊接，保证产品焊锡质量，不会出现虚焊、假焊。
3.2.4自动端子压接机
全自动端子压接机，它集送线、切断、剥头、压着为一体，整套工序一次完成。减少人为放置、定位误差对端子压接的影响，使得产品加工更人性化、智能化。
3.3材料优化
PBT和PA材料的性能的比较,PBT的电性能要远远优异尼龙。倒车灯开关总成类似电子电器方面的产品，更适合选择PBT，减少产品尺寸的稳定性，解决绝缘电阻不合格的问题。
3.4项目质量改进
3.4.1测量阶段
在测量阶段，一方面汇总售后故障的分析，统计了6大系列故障模式，使用柏柆图进行排列，另一方面对生产流程进行调查，编制产品流程图对应的分析控制计划，使用查检表收集了过程数据，将售后故障与现有的过程控制进行收集汇总。
3.4.2分析阶段
在分析阶段利用因果图、失效模式影响分析等质量工具查找根本原因，发现主要有三大原因：一是结构设计缺陷和装配的尺寸链问题；二是产品加工工艺的不稳定性；三是供应商零部件质量问题。在改进阶段，从产品结构设计、优化加工工艺、引进先进加工设备和试验设备多方面进行优化摸索；制定了25项具体方案，结构对标改进、零部件质量改进、工艺问题点解决，成品检测试验优化。
3.4.3控制阶段
在控制阶段，根据后的流程的修改作业指导书、控制计划，编制了可视化的作业指导书，完善了产品的DFMEA和PFMEA。编制了关键工序管理流程，设置了关键工序，质量控制常态化管理。针对供应商的产品质量改进，供应商部分工序上采取了防错方案，修改相关的作业指导书、检验规范。新产品开发借鉴这改进的经验，并把相关的要求和关键点写入的开发流程。
结语：从产品结构设计、优化加工工艺、引进先进加工设备和试验设备、制定试验规范多方面进行摸索，采用DMAIC六西格玛质量改进流程，不断的进行改进，倒车灯开关总成得到客户认可，提高产品质量,降低成本,缩短研发周期。提高产品质量、降低制造成本、改善劳动条件，从根本上提升企业制造和管理的水平，提高企业的市场核心竞争能力。
参考文献：
[1]汽车机械式变速器倒车灯开关总成结构优化方法研究[J].王蕾.南方农机.2018(02).
[2]先进制造技术的总体发展过程和趋势[J].刘汉贵.机械工程,2015(03):07-10.
[3]汽车机械式变速器倒车灯开关总成设计与优化分析[J].刘娟,卢彦峰.自动化与仪器仪表.2018(01).
[4]汽车机械式变速器倒车灯开关发展过程和趋势[J].古新如,刘顾北.中国机械,2013(03):77-110.
论文作者:张奇贺 李准
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/11/13
标签：车灯论文; 总成论文; 触点论文; 产品论文; 结构论文; 变速器论文; 质量论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;