扭矩轉(zhuǎn)換器焊接工藝質(zhì)量優(yōu)化設(shè)計(jì)

    作為中國汽車工業(yè)自主研發(fā)的骨干企業(yè)，一直以來堅(jiān)持完全的自主知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行汽車的研制。然而自動(dòng)檔變速箱的許多核心技術(shù)一直掌握在國外公司手中。尤其是關(guān)鍵部件扭矩轉(zhuǎn)換器的焊接技術(shù)，一直是難以攻克的難題。傳統(tǒng)的等離子焊接工藝會(huì)帶來大量的扭矩器內(nèi)部濺射物堆積，影響內(nèi)部流體的液力傳遞，從而降低變矩的效率和精度。
    為了解決這一問題，我們需要在不增加成本的情況下，使產(chǎn)品和工序的性能對干擾不敏感，并使性能向目標(biāo)值靠攏。利用質(zhì)量功能展開技術(shù)對該工序的質(zhì)量特性進(jìn)行了分析，在確定了五個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用穩(wěn)健性參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)，對焊接工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并提出了滿足優(yōu)化模型的設(shè)計(jì)方案。
項(xiàng)目挑戰(zhàn)
（1）焊接關(guān)鍵因素的確定和水平選擇。找到影響焊接過程濺射物堆積的關(guān)鍵因素是進(jìn)行建模、實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化分析的前提條件。與此同時(shí)，對確定的參數(shù)設(shè)置合理的水平，對于最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代表性有很大影響。
（2）確定各因素之間的交互影響關(guān)系。由于等離子體流速和電流之間、電流與焊接時(shí)間之間等都存在著交互作用的影響，必須把交互作用作為實(shí)驗(yàn)分析的因素之一來進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。
（3）優(yōu)先方案的確定和驗(yàn)證。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析確定一個(gè)最佳的優(yōu)選方案，這個(gè)方案必須可以通過損失函數(shù)來量化評價(jià)改進(jìn)后的方案所帶來的價(jià)值。

焊接工藝參數(shù)水平設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

因素SN比趨勢分析

最優(yōu)設(shè)計(jì)方案及顯著性分析

優(yōu)化數(shù)據(jù)管理

解決方案
    對影響焊接質(zhì)量的等離子體流速、焊嘴距離、電流、焊接時(shí)間、焊炬角度等多個(gè)因素建立質(zhì)量屋分析視圖，通過權(quán)重、相關(guān)性和重要性的評價(jià)，確定了關(guān)鍵的因素。對關(guān)鍵因素通過預(yù)備實(shí)驗(yàn)，確定了每個(gè)因素兩個(gè)水平的實(shí)驗(yàn)方案，盡可能地做到經(jīng)濟(jì)合理。
    把A、C和C、D兩個(gè)因素的交互作用作為第6和第7個(gè)因素，一起參與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，并分析出了交互作用影響的顯著性。
    對多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用信噪比（SN）來評估因素水平組合對波動(dòng)的影響。確定每個(gè)因素的顯著性和優(yōu)化操作條件。通過對焊接直徑質(zhì)量損失函數(shù)的建立，推算出了改進(jìn)前后的增益。從而進(jìn)一步明確了改進(jìn)方案的有效性。
用戶價(jià)值
    通過應(yīng)用PERA.Quality質(zhì)量設(shè)計(jì)軟件對扭矩轉(zhuǎn)換器等離子焊接工藝的分析，找到了影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并且通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，找到了在不增加成本的前提下，改進(jìn)工藝質(zhì)量的優(yōu)選方案。如果按照年產(chǎn)量10萬件來算，每年效益達(dá)到近200多萬元。因此，該系統(tǒng)在提高質(zhì)量的同時(shí)，降低了生產(chǎn)的成本，為提高產(chǎn)品的市場競爭力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
用戶評價(jià)
    通過PERA.Quality質(zhì)量設(shè)計(jì)平臺對工藝參數(shù)分析，很快給出了最合理的實(shí)驗(yàn)方案，并通過建模和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，確定了每個(gè)參數(shù)水平對性能的影響程度，并給出了最佳的參數(shù)組合，大大提高了焊接工藝的質(zhì)量水平。