在汽車制造領域，有一個津津樂道的名詞，叫“2毫米工程”。從字面上來看，似乎指的是将車身接縫寬度控制在2毫米以内。這種說法正确嗎？

在回答這個問題之前，我們先回顧一下“2毫米工程”背後精彩的曆史故事。

20世紀90年代初，美國市場上本土汽車份額被日本與歐洲産品不斷侵蝕。除了動力總成、底盤上的技術差異之外，影響消費者決策的一個重要因素就是：美國汽車白車身的尺寸方差高達5-6mm，非常影響觀感，而同期的日本與歐洲汽車則分别小于2mm與2.5mm。

『糙、快、猛到噴火的柴油發動機』

這個其實很符合國人的樸素認知：美國車的特點就是馬力大、油耗高，正好符合美國人粗犷的性格，那尺寸方差偏大一些，不也很正常嗎？

美國消費者再奔放，也不會這樣想。尺寸方差大帶來的産品劣勢是全方面的：

• 在觀感上給人一種品質低劣的感覺
• 還會影響到内飾、儀表、動力總成的裝配，可能引發噪聲大、漏水等嚴重的質量問題[1]。J.D Power曾在1997年表示：41%的汽車品質問題由車身制造尺寸偏差造成的[2]。除此之外
• 還有反直覺的一點： 美國車的尺寸偏差大，制造成本反而還更高！

美國心想，我們是車輪上的國家，長此以往，國将不國啊！于是在美國密歇根大學華裔教授吳賢名和倪軍的倡導下，聯合多家車企與政府部門，發起了赫赫有名的“2毫米工程”(2mm Project)，目标是将美國的白車身尺寸誤差達到日本水準。

說起來，“2毫米工程”就是美國汽車業的“師夷長技以自強”。但與洋務運動不同的是，“2毫米工程”并沒有把原因歸結于美國工人粗心懶惰(民族性)，也沒有歸結于制造設備落後(洋人船堅炮利)，而是直指問題本質——科學的質量管理方法(體制)。

“2毫米工程”基于過程統計測量、以車身制造綜合誤差指數CII（Continuous Improvement Indicator）為核心指标，結合生産系統知識，形成誤差源的推理方法，形成數據驅動的質量持續改進方法。

簡單概括一下就是：測量→基于模型的推理→找到原因→持續改進。

所謂2mm，是指所有關鍵測點的六倍均方差6σ小于2mm。這是一個綜合指标，而并不是指任何一個接縫的寬度小于2mm。當然，二者也并不是毫不相關：若尺寸誤差小，工程師在設計階段就不必留過多的冗餘，就可以設計更小的接縫。

自1992年啟動，曆經3年努力的“2毫米工程”很快顯現出了效果，參與其中的兩大主機廠(GM與Chrysler)将尺寸誤差指标成功地控制在了2mm以内，提高了産品質量、降低了成本，可以說是成績斐然。白車身并不是汽車質量的全部，但“2毫米工程”的意義在于：它不僅僅是帶來了白車身工程技術，更重要的是在施行過程中，形成了質量至上的制造思想和科學的質量管理方法，間接地帶來了美國汽車質量的持續整體提升。

最初聽到“2毫米工程”的時候，我有點疑惑：現在普通車床的精度都能達到1個絲(0.01mm)了，白車身怎麼搞個200絲的精度還如此之難？

當大概了解白車身的制造流程之後，我才明白“2毫米工程”到底有多難：

• 空間上的誤差累積：白車身是由數百個複雜曲線的沖壓件焊接而成，定位點與焊點高達數千個[3].

首先，沖壓件本身就有誤差，不嚴謹地說，幾百個拼一起就幾毫米誤差了；其次，兩個沖壓件在焊接時需要工裝夾具來固定，而工裝夾具本身可能就有誤差。總之，單個沖壓件達到車床精度也許不難，但成百上千個件要拼成一個白車身，空間上的誤差累積就大了！

側圍焊裝，沖壓件由工裝夾具固定

• 工序上的累積誤差：沖壓件有幾百個，雖然數量很多，但如果能像玩拼圖遊戲一樣，把所有沖壓件擺在一個工位上焊接，以一道工序就完成所有焊接工作，那尺寸精度控制起來，感覺也不太難。

可惜實際情況并非如此，白車身焊接工作是由數百道工序完成了，假定我們在成品階段檢測出誤差超标了，那麼問題來了：是哪道工序出問題了呢？如果這個問題回答不了，怎麼能解決問題呢？ 别笑，在“2毫米工程”之前，真實情況就是如此。

• 設備磨損與誤操作：假定有一個完美的開始，生産線上的白車身符合精度要求。但随着時間推移，工裝夾具磨損了呢？涉及人工的環節懈怠了産生錯誤操作了呢？ 如何高效檢測、實時定位問題根源，又成了一個難題。
• 設計水平與裝備水平：沖壓、焊接的設計不同，會直接影響到精度。舉個例子，钣金件的焊接分為對接(buck joint)和搭接(lab joint)兩種，搭接可以提供一個誤差消除面，更容易控制精度[4]。當然，設計是依托于制造裝備的工藝，随着技術進步設計思想也會叠代，為實現相同水平設計難度也會降低。

上面講的還都是比較通俗易懂的因素，工程實踐中要複雜的多。關于尺寸精度的影響因素，有一個特别經典的魚刺圖：

在了解控制尺寸精度的難度之後，咱們設想一個問題：如果讓你回到1992年，擔任“2毫米工程”的總工程師，你開展工作有什麼思路呢？

可以确認的一點是，整天号召工人要有奉獻精神、施行996工作制是不行的，甚至漲工資也不行，這不是解決問題之道。在此，我分享一下自己的思路：

• 合理的測量體系：最簡單的思路，隻需要在最後加一道高精度的檢測工序，凡是不符合2mm标準的統統回爐重造！如此一來，就可以保證到達消費者手裡的，全是符合2mm标準的産品了　——　人們常說，解決最複雜的問題往往用最簡單的方法，誠不我欺，我真是天才啊！

然而，這存在一個問題：如下圖的龍門式三坐标測量儀精度是最高的，但是測量速度很慢，每天隻能檢測兩台。若每輛車都檢測，就會遇到質量與産量的矛盾關系，而産量低就意味着成本升高，車子賣不出去。所以，高精度測量隻能是抽檢，這就涉及到統計方法；高精度抽檢與普通精度的100%全檢，要實現數據融合，形成全面的測量體系。

龍門式三坐标測量儀

• 基于生産系統知識的統計推斷：另外一個難題是，若最後檢測工序發現一輛車是不合格的，怎麼辦？把這輛車報廢扔掉？那成本就會成本升高，導緻車子賣不出去。這時候，就需要基于生産系統知識進行統計推斷，根據測量的統計數據特征來找到誤差源，進行進行改進。

舉個例子，若發現一段時間内的方差增大，但均值不變，那就要從工裝損傷(定位面、定位銷)、焊點丢失、來料變化等角度尋找誤差源；若一段時間内的均值變化，但方差不變，那就要從工裝磨損、工裝偏移等角度尋找誤差源。

• 提高制造裝備的水平：這一點最好理解，更好的沖壓裝備、更高精度的磨具、更佳性能的原料、更高的焊接效率，都會直接提高制造質量。有意思的是，制造裝備的水平能發揮作用，是依賴于全面測量 生産知識 統計推斷的體系的。換句話說，提高制造裝備的水平固然必要，但這種“船堅炮利”式的因素反而是相對次要的。

那麼路虎的“1毫米工程”是怎麼實現的呢？

江蘇常熟的奇瑞路虎捷豹工廠

7月5日，正是帶着這樣的疑問，參觀了位于江蘇常熟的奇瑞路虎捷豹工廠。

工廠成立于2012年，由奇瑞和捷豹路虎按50:50股比合建，面積84萬平米，一期年産能13萬輛，二期7萬輛。值得一提的是，這是捷豹路虎品牌在英國本土之外的首個生産基地，在中國本土化發展的決心可見一斑。路虎極光、捷豹XFL等車型均出自此工廠。

對我來說，此行主要關注的是“1毫米工程“。為了達到世界級的外觀水平，由内至外地提高産品質量，路虎自2015年啟動“1毫米工程“，至2018年基本落成差不多也是3年，與美國曆史上的“2毫米工程”實施時間長度差不多。

“1毫米工程“的目标是為客戶傳遞更高的感知質量和視覺一體化，除了所有外觀可視區域關鍵測點要達到尺寸誤差小于1mm之外，在門縫等關鍵位置甚至要挑戰±0.5mm的“半毫米”目标。

前文已提到，要實現“2毫米工程”或“1毫米工程”，要在測量體系、數據驅動、制造工藝3個角度努力。

首先看測量體系。工廠在測量體系方面的建設，可以說是“武裝到了牙齒”，光我看到的就包括：常規檢具、三坐标測量、激光在線測量、激光雷達自動測量、Calipri間隙段差檢測等等。術語很多，但别怕，我們可做一個分類(根據個人理解的分類，并非學術專業分類)：

• 高精度抽檢：包括常規檢具測量、三坐标測量等，精度高但速度慢（通常需要人工操作），主要用于抽檢。
• 自動化全檢: 包括100%激光在線測量、激光雷達測量等。這種測量方式通常是非接觸式的，測量精度要低于三坐标測量，但優勢是可以全自動化測量、速度非常快，而且不知疲倦、不會犯低級錯誤。
• 特種測量： 像門縫這種影響消費者質量感知的關鍵點，豪華品牌自然要特别照顧，采用Calipri間隙段差檢測裝置來重點對待。下面有個視頻，大家可以直觀感受一下。

高精度抽檢：三坐标儀

自動化全檢 左：激光100%在線 右:激光雷達

特種測量： Calipri間隙段差檢測

制造工藝方面，既然捷豹路虎定位于豪華品牌，那裝備自然是能用好的就用好的了。以沖壓為例，沖壓一線使用的是世界先進水平的日本會田AIDA公司的伺服沖壓機，最大噸位達2500噸，再輔以合理的檢測工序，可以在制造的源頭保證尺寸精度。

至于基于生産系統知識的統計推斷方法，這屬于是質量管理的内功，在走馬觀花式的參觀行程中，是無法探知的。但有一個細節，可以讓我們感受到捷豹路虎在提高質量方面的決心：除了傳統四大車間之外，還有一個質量中心定期抽檢，進行數據分析、制定改進方案、持續提高質量。據現場介紹人員說，質量中心位于傳統的沖壓、焊裝、塗裝、總裝四大車間的正中間，就是為了強調以質量為中心的工廠文化。

紅框内為質量中心的位置

總之，捷豹路虎作為純正英華血統的豪華品牌，将首個本土之外的世界樣闆工廠放在中國傾心打造，可以看出對中國市場的重視程度。

若在日益強大的中國制造下，将産品質量提高一個檔次，那麼捷豹路虎與對标的BBA的豪華品牌之路上的博弈将愈演愈烈，最終受益的還是消費者，讓我們拭目以待。

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