摘要：汽車車身防腐可靠耐久目標的設計，旨在確保車身在各種復雜環境和使用條件下，能夠有效抵抗腐蝕，維持產品性能在預定的使用壽命內滿足客戶需求。設定過高的防腐目標會增加車身防腐成本，進而影響企業利潤；而過低的目標則可能引發客戶不滿，損害產品聲譽。因此，合理設定防腐可靠耐久目標至關重要。該研究通過引入質量功能展開（QFD）和可靠耐久研究方法，深入探討了防腐目標設定的關鍵要素、研究對象及方法。實踐案例證明，基于完善的腐蝕目標設定方法，能夠制定出既滿足客戶需求又避免設計過剩的“剛剛好”防腐可靠耐久目標，從而在確保產品質量的同時控制成本。

關鍵詞：防腐；可靠性；耐久性；質量功能展開

目前在中國市場上，汽車的車身銹蝕投訴較多，這與車身防腐目標設計不合理直接相關。車身防腐目標設計不合理的主要原因是國內車身仍無完整的目標設定方法，更多的是學習和對標國外先進企業的防腐標準。雖然國外先進企業防腐標準有較完整的目標要求，如包括了可靠耐久中的時間周期、故障定義等要素，但國外先進企業從客戶群體、產品設計方案、產品驗證方案、產品使用環境與國內存在差異，這些差異嚴重影響了汽車車身防腐目標設定的準確性與合理性。為有效設計合理的車身防腐可靠耐久目標，本文通過引入質量功能展開（Quality Function Deployment, QFD）和可靠耐久性能研究方法，同時開展車身研究對象劃分，確定了防腐可靠耐久目標設定的要素、目標設定的對象以及目標設定的方法，有效支撐了車身防腐性能的設計。

1、 車身防腐可靠耐久目標設計要素

1.1 防腐可靠耐久目標的定義要求

可靠性是指產品在規定條件和規定時間內，完成規定功能的能力，涉及所有因素引起的故障失效。而耐久性作為可靠性的一個方面，更側重于關注自身損耗導致的故障失效[1]。依據可靠性和耐久性的定義，可以推導出防腐可靠耐久目標的定義。

依據可靠性的定義，首先需要明確防腐可靠性所要達成的功能，而防腐功能可分為兩類。第一類功能是滿足客戶對產品外觀需求的功能，即防腐的直接功能，簡而言之，在生產、運輸、使用過程中，產品的外觀銹蝕程度要在客戶視覺接受范圍之內；第二類功能是滿足產品其他性能對銹蝕損耗需求的功能，即防腐的間接功能，在生產、運輸、使用過程中，產品的銹蝕損耗不應導致產品其他性能失效。此外，定義防腐可靠耐久性能還需明確規定的條件和時間，這通常包括產品銷售市場、維修和使用的要求以及使用的時間等。

基于以上分析，防腐可靠性可定義為在規定銷售市場、規定使用條件、規定時間下，產品能夠滿足客戶對產品外觀需求的功能和產品其他性能對銹蝕損耗需求的功能。而防腐耐久性本質上屬于防腐可靠性的一個方面，它更多地采用壽命評估，即銹蝕導致產品從制造完成或修理完成到因經濟或技術原因不宜繼續使用，必須大修或報廢的時間。

1.2 防腐可靠耐久目標設計要素

依據產品可靠性與耐久性評估的原則，耐久性通常由耗損前的壽命來度量，而可靠性則以工作壽命（即有用壽命）和偶然失效數來量度[1]。因此，防腐可靠耐久性能可以依據圖1 中防腐可靠性與耐久性能的關系來進行描述。

圖1 防腐可靠性與耐久性能的關系

圖1展示了防腐可靠性與耐久性能之間的差異，根據圖1 和防腐可靠性與耐久性的定義要求，防腐可靠耐久目標設計的要素可以總結為以下公式：

防腐可靠性=規定銷售市場+規定使用時間+功能集合{直接功能（外觀）：銹蝕程度滿足客戶視覺接受范圍；間接功能（性能）：銹蝕損耗不影響產品其他性能}+度量標準（基于發生率）

防腐耐久性=規定銷售市場+功能集合{間接功能（性能）：銹蝕損耗不影響產品其他性能}+從產品制造完成或修理完成后到因經濟或技術原因不宜繼續使用、必須大修或報廢的時間從上述要素和國內腐蝕目標設定標準的分析中可以看出，車身防腐性能的目標設計目前更多地側重于防腐可靠性，而對防腐耐久性的考慮相對較少。因此，需要加強產品耐久性設計水平，特別是要應對國外銹蝕法律法規的要求。例如某歐洲國家對外宣傳和保證的產品銹蝕年限，即產品從銹蝕后維修到下一次需要維修的時間間隔需要與所保證的年限保持一致。

2、 防腐可靠耐久目標設計的研究對象

依據防腐可靠耐久目標設計要素，功能包括滿足客戶視覺接受范圍和滿足產品其他性能不失效的兩個方面，所以確定車身防腐的研究對象可以依據外觀和功能確定。

2.1 依據車身外觀確定研究對象

由于車身存在著客戶可見的部位，如外覆蓋件、打開開閉件可見區域、車底抬起可見區域、維修拆解覆蓋件后可見區域；同時車身也存在著客戶不可見的部位，如內腔、搭接面。因此，需要根據車身不同部位的可見難易程度來劃分研究對象[2]。

對于車身可見部分，通常根據客戶可見頻度設定為高可見區和低可見區，其中高可見區包括外覆蓋件、打開開閉件可見區域，低可見區包括車底抬起可見區域、維修拆解覆蓋件后可見區域；對于車身的不可見部分，由于客戶在產品使用過程中無法看到，統一將其設定為不可見區，這包括車身鈑金的內腔以及鈑金與鈑金之間的搭接面[3]。各區域的研究對象可參考表1。

2.2 依據車身功能確定研究對象

車身是汽車的核心部件之一，承載著各系統零件、貨物、駕駛員和乘客。因此，在車身的服役年限中，防腐工作至關重要，需要保證銹蝕不會引起各系統零件裝配可靠性的衰減，不會引起碰撞性能的衰減，以及不會引起密封、噪聲、振動與聲振粗糙度等性能的衰減[4]。基于車身的這些功能需求，研究對象如表2 所示。

表2 依據車身功能確定的研究對象

3、 車身防腐可靠耐久目標設計方法

車身防腐可靠耐久設計屬于性能設計，可引入QFD 的方法，圖2 為某零件的防腐性能質量功能展開圖。

圖2 某零件的防腐性能質量功能展開圖

無銹蝕（無磨損）是指表面沒有因為物理摩擦或其他機械作用導致的材料損壞，同時沒有出現金屬基材腐蝕現象；無銹蝕（存在磨損）是指表面存在因為物理摩擦或其他機械作用導致的材料損壞，但損壞處和未損壞處均未出現金屬腐蝕現象。

基于圖2，車身防腐可靠耐久目標設計前需要掌握客戶需求、競標車性能才可有效開展性能設計。首先，研究客戶需求，將客戶需求轉化為產品設計要求，并明確客戶需求與設計要求相關性；其次，研究競品車的競爭力；再次，結合產品定位和成本，確定選擇設計項目的競爭力；最后，結合選擇的競爭力水平設定存在相關性并要求最嚴苛的工程要求[5]。

3.1 車身防腐客戶需求研究

車身防腐設計的主要客戶來源于目標市場的消費者以及車身碰撞、密封、噪聲、振動與聲振粗糙度等性能的設計者。其中，消費者是外觀需求研究的主要來源，而車身碰撞、密封、噪聲、振動與聲振粗糙度等性能的設計者是功能需求研究的主要來源。

對于消費者外觀需求的研究，主要是針對消費者進行銹蝕需求的調研與數據處理，因此，調研與數據處理表格的完整性至關重要。按照防腐可靠耐久設計的要素，調研信息和數據處理應涵蓋使用時間、外觀要求、允許出現的銹蝕發生率等。其中，時間與外觀要求需要綜合考慮銹蝕引起的特殊因素（如磨損、化學污染、泡水等），逐一排除銹蝕的可能性，避免客戶反饋信息的遺漏。

此外，為了評估銹蝕接受程度，可以選定一定的時間段和樣本量（一般選取評估使用年限內的總銷量，例如：評估使用1 年的銹蝕，選取過去1 年內總銷量；評估2 年的銹蝕，選取前1 年的總銷量），通過售后問卷調查或在國內知名投訴網站等方式搜集整理銹蝕抱怨量。將各類銹蝕抱怨量除以樣本量，可以粗略核算出車輛銹蝕投訴的占比，進而評估客戶需求的重要度，其中投訴占比越高，客戶需求的重要度越高[6]。通常，投訴占比超過2?時，應設為3 級；若為1?～2?時，重要度至少為2 級；其他情況按1 級處理。銹蝕搜集來源越多，銹蝕投訴占比的準確性就越高，表3為車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）客戶銹蝕需求調研表。

表3 車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）客戶銹蝕需求調研表（舉例）

功能需求的研究主要是針對車身碰撞、密封和噪聲、振動與聲振粗糙度等性能的設計者開展銹蝕需求收集工作。通過這一過程，獲取相關設計部門對于銹蝕允許深度的具體要求，并選擇其中最嚴苛的要求作為設計目標，將其重要度定為3級。表4 為車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）性能設計者的銹蝕需求調研表。

表4 車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）性能設計者的銹蝕需求調研表（舉例）

3.2 車身防腐競標車研究

車身防腐可靠耐久性能屬于車身的關鍵性能，是企業間競爭力的體現，因此，性能設計過程必須考慮競品車性能以保持防腐性能設計的競爭力。車身防腐競品車研究比較有效的方式是通過投訴網站、市場售后調查、購買拆解競品車等途徑確定競品車的性能是否滿足客戶的接受范圍[7]，同時核算銹蝕發生率以確定市場競爭力（一般情況下，若發生率大于或等于2?時，則認為不能滿足客戶需求，競爭力評級為1；若發生率在[1?,2?)區間內，則認為達到客戶需求，競爭力評級為2；若發生率在[0,1?)區間內，則認為超過客戶需求，競爭力評級為3）。銹蝕搜集來源越多，核算發生率越準確。表5 為某競品車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）競品車競爭力調研分析表。

表5 某競標車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）競品車競爭力調研分析表

3.3 車身防腐客戶需求轉化為設計要求

首先，依據防腐可靠耐久定義與要素，防腐可靠性需要將客戶需求轉化為設計要求，包括明確市場、時間、功能能力及其發生率。其中，發生率與客戶需求重要度密切相關。一般而言，重要度3 級需要控制發生率在[0,1?)范圍內，重要度2 級需要控制發生率在[1?,2?)范圍內，重要度1 級需要控制發生率在[2?,5?)范圍內，或根據實際情況設定一個合理的上限值，如表6 所示。

表6 某項目車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）客戶需求轉化為可靠性設計要求

其次，依據防腐可靠耐久要素，耐久性設計同樣需要將客戶的需求轉化為具體的設計要求。這包括明確市場定位，以及確定從制造完成或修理完畢到車輛因性能失效而不宜繼續使用、必須進行大修或報廢的時間周期。在設定性能失效標準時，應依據車身碰撞、密封、噪聲、振動與聲振粗糙度等方面的要求來設定失效閾值。其中，時間設計是最為關鍵的一環，一般而言，會選取首次銹蝕發生率在[2?, 5?)范圍內的最早的年限，并結合預測或仿真評估來確定實現所需功能的時間，如表7 所示。

表7 某項目車身高可見區（外覆蓋件、打開車門可見區域）客戶需求轉化為耐久性設計要求

3.4 車身防腐競爭力與客戶需求選擇

由于車身防腐競爭力與產品成本競爭力之間往往存在矛盾，如果一味追求超過競品車的防腐競爭力，而不考慮客戶需求，很可能導致產品設計成本過高，從而削弱了產品的成本競爭力。因此，合理選擇防腐競爭力至關重要[7]。

在控制成本的前提下，當競品車的防腐競爭力遠高于客戶需求時，應選擇滿足客戶需求的防腐競爭力水平，以避免不必要的成本增加。同樣，如果競品車的防腐競爭力遠低于客戶需求，也不應盲目跟隨競品，而應堅持滿足客戶需求的原則。

如果競品車的防腐競爭力與客戶需求相等，那么可以在滿足客戶需求的基礎上，綜合考慮競品車的要求，以在保持競爭力的同時控制成本。

當然，如果不計較成本，可以選擇高于競品車和客戶需求的性能水平，以進一步提升產品的防腐競爭力。但這種情況通常需要在特定的市場策略或產品定位下進行決策。

綜上所述，合理選擇車身防腐競爭力需要在滿足客戶需求、控制成本和考慮競品車要求之間找到平衡點。

4、 結語

為完善并合理地設計車身防腐可靠耐久目標，依據可靠耐久性能的定義和方法，首先從外觀與功能的角度出發，對車身結構進行拆解劃分，以確定腐蝕研究的主要對象。在此過程中，引入了質量功能展開QFD 的方法，以深入研究客戶需求和競品車的競爭力。通過這一方法，成功地將客戶需求轉化為具體的設計要求；最后，在充分考慮成本和市場需求的基礎上，選擇了合適的競爭力水平，以確定車身防腐可靠耐久的目標。這一整套方法體系可以有效地支撐車身防腐性能的設計工作，為提升產品質量和競爭力提供有力保障。

來源：期刊：《汽車實用技術》 作者：黃垂剛  廣州汽車集團股份有限公司 汽車工程研究院