如何在汽车零部件设计生产中应用apqp方法

 iatf16949 典型案例     |      2019-11-05

iatf16949质量体系,落实到具体的质量管理工作中,体现为五大工具的执行。这五大工具包括:apqp&cp,产品质量先期策划和控制计划;fmea,潜在失效模式和后果分析参考手册;msa,测量系统分析参考手册;spc,统计过程控制参考手册;ppap,生产件批准程序。

采用和不采用前期质量策划,会在量产时候表现出明显差异。产品进入量产阶段,生产环境、设备全部定型,产品设计可调整的空间已经很小。在这样的情况下,再发现风险点、质量漏洞,想要弥补除难度更大以外,需要付出的代价,也与前期准备工作付出的成本不可同日而语。

1 什么是apqp?

apqp,advanced product quality and control plan,产品质量先期策划和控制计划。apqp的基础是福特公司的aqp(advanced quality planning),经过当时主流美国车企的协调后制定出来。有材料上给出的apqp定义是这样的:apqp是用来制定确保某产品使顾客满意所需步骤的一种结构化的方法。结合相关资料理解一下,大体有这些方面的内涵:

1)基本理念:质量是一个自上而下的管理体系,企业高层领导必须认可质量工作的重要性,支持并参与到质量工作中来;

2)它存在的目的是更好的满足顾客需求;

3)它的特点是持续的、系统性的方法体系;

4)它的表达形式是控制计划;

5)它发挥作用的范围包括产品概念的提出、设计开发、制造过程设计和开发、试产到量产和伴随全部过程的信息反馈、纠正措施、持续改进;

6)参与人员,需要涵盖技术、生产、供应链、质量、销售、市场、现场管理等部门,各自派出代表,组成多方论证小组。特别情况,小组也可以邀请顾客或者供应商加入。小组的组长一般由技术部门主管担任;

7)apqp的管理,项目质量管理工作由多方讨论小组实际执行,负责对各个阶段的计划和实施结果做审核,审核可以以会议或者其他便于沟通的方式进行;

8)apqp任务职责分配的方法,使用职责-时间矩阵表完成;

9)apqp解决问题的实践方法,包括:因果图、关键路径法、防错试验设计(doe)、可制造性和装配设计、设计验证计划和报告、过程流程图、质量功能展开(qfd)、系统失效模式及后果分析(sfmea)。

2 控制计划都控制什么?

控制计划是整个先期策划的纸面输出,按照时间的先后,主要包括三个阶段的内容:

1)样件阶段,针对样件的尺寸测量方法、性能试验方法和要求作出描述;

2)试生产阶段,即样件之后批量之前的阶段,生产过程、产品检验检测方法描述;

3)生产阶段,批量生产以后,除了对产品检测试验方法做出规定,还对生产过程中的过程控制方法、人员素质等因素做出规定。

3 apqp与其他四大工具的关系?

apqp总览整个产品的质量控制过程,按照产品所处阶段的不同,使用其他四种不同工具解决阶段性问题。apqp与fmea、msa、spc、ppap之间的关系概括成图表,如下图所示:

4 一个apqp应用案例

下面转述一个文献中介绍的案例,讲述apqp如何与主机厂新产品开发流程相结合,管理整车零部件供应商,以取得时间上同步,质量又有保障的质量管理效果。案例中没有直接提及电池包的内容,只能站在一个零部件供应商的角度,稍微领会一下。

4.1 案例综述

该公司将整车开发主流程分为七大阶段、13个节点门从g1至g13,g0是项目立项的初次会议节点,没有考核指标,开发流程如下图所示。不同阶段,根据流程中关注要素不同进行划分,分别为pp(产品规划)、pdp(产品策划)、sd(造型开发)、dd(设计开发)、dv(设计验证)、pv(量产准备)和pe(量产评价);节点门,指流程中具有里程碑意义的节点,每个阶段在进入之前都明确了阶段输出,在该阶段结束时,需要经过审核批准后,才可以进入下一个节点门。

整车开发流程确定后,需要协调零部件供应商的开发周期和进度与整车相匹配。在g2 门前后确定零件供应商合作关系,要求配合整车需要,协同开发。供应商则需要在此之后,组织工程、制造、材料、控制、采购、质量、销售、现场服务、分承包方和顾客代表,组成apqp多方讨论工作组,开始apqp工作;根据整车需求,制定零部件质产品质量先期策划工作,整理出控制计划。

pdp(产品策划)、sd(造型开发)、dd(设计开发)基本都是供应商内部完成,与车厂的协作内容较少,也可以约定一些定期沟通。

dv是设计验证阶段,按照节点门,g6之前完成产品详细设计,g8之前完成生产过程设计,然后根据整车的装车试验计划,完成试生产,提供少量样件,参与整车验证工作。

进入pv阶段,根据整车详细计划,在要求节点前完成批量生产的准备工作,这期间需要关注试产产品的质量性能,做出调整。全部调试合格,在节点门g12之前,达到量产水平,g12则对相关能力进行评价。过了g12以后,尽可能的发现量产中的设计和生产问题,力争在生产早期发现并解决尽可能多的质量问题,避免产品的批量不合格带来的浪费。最终目标是,保证整车顺利上市。

在整个开发过程中,apqp与开发过程的详细对应关系如上图所示。供方apqp过程重点管控策略中,将apqp 策划分为四个阶段进行管理:产品设计开发阶段、过程设计开发阶段、ots(off tooling sample)认可阶段及ppap(production part approval process)批准阶段。

在四个阶段中,供应商分别提交相应的策划材料,由主机厂sqe分阶段组织四次项目评审,评估项目风险,出具书面审查报告。根据审查的问题点,形成apqp问题清单及管控计划。

4.2 apqp每个阶段的目标和主要动作

第一阶段,项目启动 产品设计与开发

第一阶段目标:apqp 策划第一阶段开展的目标是识别项目开发各项指标及产品的实现方案,成立项目开发团队,并对整体开发计划和产品的实现过程进行初始策划。

主机厂动作:供应商定点后,统一组织召开apqp第一阶段策划启动会议,由供应商项目经理带队参加。会议中对供应商apqp策划进行集中评审,发布项目总体进度计划,并现场签订技术协议和商务协议。

供应商动作:内部正式成立跨部门职能项目小组,识别主机厂的开发目标要求。

第二阶段:过程设计与开发

第二阶段目标:第二阶段强调过程策划,包括工装方案、工艺、推进计划、验证计划等,支持过程开发。

主机厂动作:外购零部件数据下发之后,sqe 组织开展第二阶段的apqp策划评审工作。

供应商动作:应该根据主机厂的详细冻结技术方案和主机厂提供的数据信息,apqp设计信息检查清单,详细检查主机厂的完整要求,建立dfmea检查清单,做好设计制造性评估。过程中评审出来的问题,均应列入apqp 问题清单进行持续管控。建立可控的、准确的apqp 进度计划表;根据整车开发主计划,同步明确模具、检具、夹具开发子计划,并提出pv 阶段验证计划,在策划汇报时双方评审,完成ots认可计划的确认。

第三阶段:ots 认可,样件阶段的产品与过程确认

第三阶段目标:确定供应商已经具备了生产合格产品的能力,包括图纸确认,试验策划确认,检具标定确认。

主机厂动作:受到供方提交的样件后,主机厂即启动apqp第三阶段策划管理,即零部件的ots 认可。ots 认可强调验证,是对产品、过程的认可验证。

供应商动作:提交样件,接收生产现场、生产文件和样件合格性的审核。样件必须是在设计、布置完成的生产线上生产出来的,只是不强调节拍状态,这样,样件才具有代表性,是真实制造能力的反映。

第四阶段:ppap 批准,批产阶段的产品与过程确认

第四阶段目标:审核确认供应商量产能力。

主机厂动作:在下发小批量样件采购计划后,即进入apqp第四阶段,开展小批量现场审核,通知供方提交ppap报告和样件,并进行样件试装。此阶段的样件除了是实际产线产品外,要求按照量产节拍组织生产。现场审核主要关注工艺过程、生产线规划、人员素质与配置、物流包装、产品追溯体系、检测与防错技术、产能规划、分供方的过程开发、经验教训。ppap报告和样件试装及其他项目都合格后,可批准ppap,并可以与此类供应商签订年度供货合同。

供应商动作:根据主机厂要求,组织小批量生产并将样件提交给主机厂,配合生产现场检查,提交ppap报告。