如何在汽車零部件設(shè)計生產(chǎn)中應(yīng)用APQP方法

 IATF16949 典型案例     |      2019-11-05

IATF16949質(zhì)量體系,落實到具體的質(zhì)量管理工作中,體現(xiàn)為五大工具的執(zhí)行。這五大工具包括:APQP&CP,產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計劃;FMEA,潛在失效模式和后果分析參考手冊;MSA,測量系統(tǒng)分析參考手冊;SPC,統(tǒng)計過程控制參考手冊;PPAP,生產(chǎn)件批準程序。

采用和不采用前期質(zhì)量策劃,會在量產(chǎn)時候表現(xiàn)出明顯差異。產(chǎn)品進入量產(chǎn)階段,生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備全部定型,產(chǎn)品設(shè)計可調(diào)整的空間已經(jīng)很小。在這樣的情況下,再發(fā)現(xiàn)風險點、質(zhì)量漏洞,想要彌補除難度更大以外,需要付出的代價,也與前期準備工作付出的成本不可同日而語。

1 什么是APQP?

APQP,Advanced Product Quality and Control Plan,產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計劃。APQP的基礎(chǔ)是福特公司的AQP(Advanced Quality Planning),經(jīng)過當時主流美國車企的協(xié)調(diào)后制定出來。有材料上給出的APQP定義是這樣的:APQP是用來制定確保某產(chǎn)品使顧客滿意所需步驟的一種結(jié)構(gòu)化的方法。結(jié)合相關(guān)資料理解一下,大體有這些方面的內(nèi)涵:

1)基本理念:質(zhì)量是一個自上而下的管理體系,企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)必須認可質(zhì)量工作的重要性,支持并參與到質(zhì)量工作中來;

2)它存在的目的是更好的滿足顧客需求;

3)它的特點是持續(xù)的、系統(tǒng)性的方法體系;

4)它的表達形式是控制計劃;

5)它發(fā)揮作用的范圍包括產(chǎn)品概念的提出、設(shè)計開發(fā)、制造過程設(shè)計和開發(fā)、試產(chǎn)到量產(chǎn)和伴隨全部過程的信息反饋、糾正措施、持續(xù)改進;

6)參與人員,需要涵蓋技術(shù)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、質(zhì)量、銷售、市場、現(xiàn)場管理等部門,各自派出代表,組成多方論證小組。特別情況,小組也可以邀請顧客或者供應(yīng)商加入。小組的組長一般由技術(shù)部門主管擔任;

7)APQP的管理,項目質(zhì)量管理工作由多方討論小組實際執(zhí)行,負責對各個階段的計劃和實施結(jié)果做審核,審核可以以會議或者其他便于溝通的方式進行;

8)APQP任務(wù)職責分配的方法,使用職責-時間矩陣表完成;

9)APQP解決問題的實踐方法,包括:因果圖、關(guān)鍵路徑法、防錯試驗設(shè)計(DOE)、可制造性和裝配設(shè)計、設(shè)計驗證計劃和報告、過程流程圖、質(zhì)量功能展開(QFD)、系統(tǒng)失效模式及后果分析(SFMEA)。

2 控制計劃都控制什么?

控制計劃是整個先期策劃的紙面輸出,按照時間的先后,主要包括三個階段的內(nèi)容:

1)樣件階段,針對樣件的尺寸測量方法、性能試驗方法和要求作出描述;

2)試生產(chǎn)階段,即樣件之后批量之前的階段,生產(chǎn)過程、產(chǎn)品檢驗檢測方法描述;

3)生產(chǎn)階段,批量生產(chǎn)以后,除了對產(chǎn)品檢測試驗方法做出規(guī)定,還對生產(chǎn)過程中的過程控制方法、人員素質(zhì)等因素做出規(guī)定。

3 APQP與其他四大工具的關(guān)系?

APQP總覽整個產(chǎn)品的質(zhì)量控制過程,按照產(chǎn)品所處階段的不同,使用其他四種不同工具解決階段性問題。APQP與FMEA、MSA、SPC、PPAP之間的關(guān)系概括成圖表,如下圖所示:

4 一個APQP應(yīng)用案例

下面轉(zhuǎn)述一個文獻中介紹的案例,講述APQP如何與主機廠新產(chǎn)品開發(fā)流程相結(jié)合,管理整車零部件供應(yīng)商,以取得時間上同步,質(zhì)量又有保障的質(zhì)量管理效果。案例中沒有直接提及電池包的內(nèi)容,只能站在一個零部件供應(yīng)商的角度,稍微領(lǐng)會一下。

4.1 案例綜述

該公司將整車開發(fā)主流程分為七大階段、13個節(jié)點門從G1至G13,G0是項目立項的初次會議節(jié)點,沒有考核指標,開發(fā)流程如下圖所示。不同階段,根據(jù)流程中關(guān)注要素不同進行劃分,分別為PP(產(chǎn)品規(guī)劃)、PDP(產(chǎn)品策劃)、SD(造型開發(fā))、DD(設(shè)計開發(fā))、DV(設(shè)計驗證)、PV(量產(chǎn)準備)和PE(量產(chǎn)評價);節(jié)點門,指流程中具有里程碑意義的節(jié)點,每個階段在進入之前都明確了階段輸出,在該階段結(jié)束時,需要經(jīng)過審核批準后,才可以進入下一個節(jié)點門。

整車開發(fā)流程確定后,需要協(xié)調(diào)零部件供應(yīng)商的開發(fā)周期和進度與整車相匹配。在G2 門前后確定零件供應(yīng)商合作關(guān)系,要求配合整車需要,協(xié)同開發(fā)。供應(yīng)商則需要在此之后,組織工程、制造、材料、控制、采購、質(zhì)量、銷售、現(xiàn)場服務(wù)、分承包方和顧客代表,組成APQP多方討論工作組,開始APQP工作;根據(jù)整車需求,制定零部件質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃工作,整理出控制計劃。

PDP(產(chǎn)品策劃)、SD(造型開發(fā))、DD(設(shè)計開發(fā))基本都是供應(yīng)商內(nèi)部完成,與車廠的協(xié)作內(nèi)容較少,也可以約定一些定期溝通。

DV是設(shè)計驗證階段,按照節(jié)點門,G6之前完成產(chǎn)品詳細設(shè)計,G8之前完成生產(chǎn)過程設(shè)計,然后根據(jù)整車的裝車試驗計劃,完成試生產(chǎn),提供少量樣件,參與整車驗證工作。

進入PV階段,根據(jù)整車詳細計劃,在要求節(jié)點前完成批量生產(chǎn)的準備工作,這期間需要關(guān)注試產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量性能,做出調(diào)整。全部調(diào)試合格,在節(jié)點門G12之前,達到量產(chǎn)水平,G12則對相關(guān)能力進行評價。過了G12以后,盡可能的發(fā)現(xiàn)量產(chǎn)中的設(shè)計和生產(chǎn)問題,力爭在生產(chǎn)早期發(fā)現(xiàn)并解決盡可能多的質(zhì)量問題,避免產(chǎn)品的批量不合格帶來的浪費。最終目標是,保證整車順利上市。

在整個開發(fā)過程中,APQP與開發(fā)過程的詳細對應(yīng)關(guān)系如上圖所示。供方APQP過程重點管控策略中,將APQP 策劃分為四個階段進行管理:產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段、過程設(shè)計開發(fā)階段、OTS(Off Tooling Sample)認可階段及PPAP(Production part approval process)批準階段。

在四個階段中,供應(yīng)商分別提交相應(yīng)的策劃材料,由主機廠SQE分階段組織四次項目評審,評估項目風險,出具書面審查報告。根據(jù)審查的問題點,形成APQP問題清單及管控計劃。

4.2 APQP每個階段的目標和主要動作

第一階段,項目啟動+產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)

第一階段目標:APQP 策劃第一階段開展的目標是識別項目開發(fā)各項指標及產(chǎn)品的實現(xiàn)方案,成立項目開發(fā)團隊,并對整體開發(fā)計劃和產(chǎn)品的實現(xiàn)過程進行初始策劃。

主機廠動作:供應(yīng)商定點后,統(tǒng)一組織召開APQP第一階段策劃啟動會議,由供應(yīng)商項目經(jīng)理帶隊參加。會議中對供應(yīng)商APQP策劃進行集中評審,發(fā)布項目總體進度計劃,并現(xiàn)場簽訂技術(shù)協(xié)議和商務(wù)協(xié)議。

供應(yīng)商動作:內(nèi)部正式成立跨部門職能項目小組,識別主機廠的開發(fā)目標要求。

第二階段:過程設(shè)計與開發(fā)

第二階段目標:第二階段強調(diào)過程策劃,包括工裝方案、工藝、推進計劃、驗證計劃等,支持過程開發(fā)。

主機廠動作:外購零部件數(shù)據(jù)下發(fā)之后,SQE 組織開展第二階段的APQP策劃評審工作。

供應(yīng)商動作:應(yīng)該根據(jù)主機廠的詳細凍結(jié)技術(shù)方案和主機廠提供的數(shù)據(jù)信息,APQP設(shè)計信息檢查清單,詳細檢查主機廠的完整要求,建立DFMEA檢查清單,做好設(shè)計制造性評估。過程中評審出來的問題,均應(yīng)列入APQP 問題清單進行持續(xù)管控。建立可控的、準確的APQP 進度計劃表;根據(jù)整車開發(fā)主計劃,同步明確模具、檢具、夾具開發(fā)子計劃,并提出PV 階段驗證計劃,在策劃匯報時雙方評審,完成OTS認可計劃的確認。

第三階段:OTS 認可,樣件階段的產(chǎn)品與過程確認

第三階段目標:確定供應(yīng)商已經(jīng)具備了生產(chǎn)合格產(chǎn)品的能力,包括圖紙確認,試驗策劃確認,檢具標定確認。

主機廠動作:受到供方提交的樣件后,主機廠即啟動APQP第三階段策劃管理,即零部件的OTS 認可。OTS 認可強調(diào)驗證,是對產(chǎn)品、過程的認可驗證。

供應(yīng)商動作:提交樣件,接收生產(chǎn)現(xiàn)場、生產(chǎn)文件和樣件合格性的審核。樣件必須是在設(shè)計、布置完成的生產(chǎn)線上生產(chǎn)出來的,只是不強調(diào)節(jié)拍狀態(tài),這樣,樣件才具有代表性,是真實制造能力的反映。

第四階段:PPAP 批準,批產(chǎn)階段的產(chǎn)品與過程確認

第四階段目標:審核確認供應(yīng)商量產(chǎn)能力。

主機廠動作:在下發(fā)小批量樣件采購計劃后,即進入APQP第四階段,開展小批量現(xiàn)場審核,通知供方提交PPAP報告和樣件,并進行樣件試裝。此階段的樣件除了是實際產(chǎn)線產(chǎn)品外,要求按照量產(chǎn)節(jié)拍組織生產(chǎn)。現(xiàn)場審核主要關(guān)注工藝過程、生產(chǎn)線規(guī)劃、人員素質(zhì)與配置、物流包裝、產(chǎn)品追溯體系、檢測與防錯技術(shù)、產(chǎn)能規(guī)劃、分供方的過程開發(fā)、經(jīng)驗教訓(xùn)。PPAP報告和樣件試裝及其他項目都合格后,可批準PPAP,并可以與此類供應(yīng)商簽訂年度供貨合同。

供應(yīng)商動作:根據(jù)主機廠要求,組織小批量生產(chǎn)并將樣件提交給主機廠,配合生產(chǎn)現(xiàn)場檢查,提交PPAP報告。