026 APQP产品质量先期策划知识总结

管理→项目管理→APQP，准确把握APQP工具，让自己在汽车行业顺风顺水~

APQP&CP(Advanced Product Quality Planning&Control Plan) 产品质量先期策划以及控制计划

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• APQP是组织将顾客的需求从概念变成实物产品的结构化过程。所谓结构化就是将其运作过程分成若干阶段，然后在每个阶段都定义出要做的事情以及控制的方法。这个是要事前策划出来，不能走一步看一步，每个阶段的任务结果都要满足要求，否则问题会全部积累到量产阶段，甚至在产品上市后爆发。
• APQP就像我们人体的骨架，支撑和串联起所有工具的运作。其它的工具在这个结构性方法的支撑下，在不同阶段，起着不同的作用。
• APQP是在向整车厂提供新产品的时候，作为零部件公司必须要做的一项工作，意在产品未进行生产之前把所有的问题解决掉，所以它是个复杂的过程，也是需要几个来回反复才会成为最后策划的结果。
• 阶段一：计划与定义
  • 任务： 怎样确定顾客的需求和期望，以计划和规定项目； 始终以顾客为焦点，确保及时向顾客提供具有竞争力的质量和价格的产品或服务。
  • 输入：顾客呼声、顾客输入、产品的可靠性研究
  • 输出：设计目标、可靠性和质量目标、初始材料清单、初始过程流程图、产品和过程特殊特性清单、产品保证计划、管理者支持
  • 关键相关方人员会议
    • 由顾客主持的组织销售部门参加的的信息交流会，会上顾客将提供要求的综述和有关质量信息的文件
  • 用户要求输入
  • 技术评审
    • 和顾客一起召开的会议，评审被提议的产品、工艺及质量计划
  • 风险评估
    • 顾客用我们的输入确定哪个零件或供应商特别关注
  • 设计目标
    • 将顾客呼声转化为初步并具体的设计任务，正确选择设计目标确保顾客的呼声不会消失在随后的设计活动中。
  • 可靠性和质量目标
    • 可靠性目标是在顾客需要和期望、项目目标及可靠性基准的基础上制定的
    • 可靠性目标也可来源于对竞争者产品的可靠性、顾客的报告或者类似产品的经验输入等途径。
    • 质量目标是基于持续改进的目标，诸如零件每百万分析（PPM）、废品降低率、一次交验合格率FTQ、对环境、安全法规的符合性等
  • 初始材料清单
    • 小组人员负责制定初始材料清单，并包括早期的分供方名单
  • 初始过程流程图
    • 初始生产工艺流程图
  • 初始特殊特性清单
    • 一般特殊特性由顾客确定。也可由组织根据产品和过程经验中选择，比如： 1-基于顾客需要和期望分析的产品设想 2-可靠性目标/要求的确定 3-从预期的制造过程中确定的特殊过程特性 4-类似零件的FMEA
  • 产品保证计划
    • 产品保证计划是将设计目标转化为设计要求的一种输出文件
    • 产品保证计划可以是任何清晰易懂的格式，根据需要可包括以下内容： 1-概述项目要求 2-可靠性、复杂性和分配目标和/或要求的确定 3-新技术、工艺、材料、环境、包装、服务和制造要求或其他任何会给项目带来风险的因素的判定 4-制定初始工作标准的要求
    • 产品保证计划是产品质量先期策划的重要组成部分
  • 报价、可行性报告
    • 关于零件可制造性与顾客进行交流的正式工具
  • 客户评审
    • 在确定供应商之后，顾客将支持一个启动会议。在会上，顾客的SQE将传递他们对APQP及项目时间的期望。组织将展示一个时间表及一个问题清单或一个较为详细的质量计划。
  • 管理者支持
    • 是产品质量先期策划的重要组成部分
  • 质量体系
    • 是一个组织用于质量管理的组织结构、程序、过程和资源
  • 质量计划
    • 是针对特定产品订单而制定的文件，它规定了质量实践活动、资源及一系列的相关于该产品的或订单的活动
    • 当控制计划被认定是质量计划时，质量计划的范围就更加广泛，质量计划是大的总计划的一部分
    • 质量计划应当指明： 1-要达到的质量目标（如：特性或规范、外观、节拍、产能、成本、FTQ、PPM、IPTV） 2-组织实践过程中的步骤（可使用流程图中的相关过程要素） 3-在产品及工艺开发的不同阶段的责任人、权力及资源的分配 4-用于产品及工艺开发的不同阶段的特定程序文件及作业指导书 5-在产品及工艺开发相应的阶段，适合的试验、检验、考核及审核程序 6-达到质量目标的测量方法
  • 质量策划
    • 是一个固定模式的过程，它定义将要对特定产品或者一类产品适用的方法（如测量、试验）。质量计划包含缺陷预防及相对于缺陷预防的持续改进方法。
• 阶段二：产品设计与开发
  • DFMEA
    • DFMEA是一个从设计概念开始，随产品开发不断更新的动态文件，它通过优化改进范围减少失效的风险来支持设计过程。
    • DFMEA的制定为小组提供了评审以前选择的产品和过程特性做出必要的补充、改变和删减的机会，具体参见FMEA失效模式和后果分析手册。
    • 参考APQP附录A1-设计FMEA清单
  • 可制造性和装配设计
    • 可制造性和装配设计是一种同步技术过程，用来优化设计功能、可制造性和易于装配之间的关系
    • 基于产品质量先期策划小组的知识、经验、产品/过程、政府法规和服务要求，至少要考虑的项目包括：设计、概念、功能和对制造变差的敏感性、制造和/或装配过程、尺寸工厂、性能要求、部件数量、过程调整、材料搬运等
  • 特殊特性清单
    • 特殊特性包括特殊产品和过程特性，其识别首先是基于顾客的愿望和输入，另外，也可由小组人员根据以往项目FMEA、开发经验以及质量数据分析等过程中识别。
    • 特殊特性一般涉及到影响到安全、法规符合性、功能、配合或外观的重要特性。这些特性标识为“关键”、“主要的”、“安全的”以及“重要的”
    • 如顾客要求使用独特的符号标识，则直接采用。若无，则可直接采用APQP参考手册附录C所述或者组织特别定义
      • 特殊产品特性 Mean centering and variation reduction required. 中心值线和减少变差要求
        • Safety/Compliance S/C 安全/符合S/C
          • 特殊关注
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        • Fit/Function F/F 配合/功能F/F
          • 额外的关注
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      • 一般产品特性 Variation reduction not required if capable. Mean centering may be required. 如果有能力不需要减少变差，中心线可能被要求
        • Quality/Customer Interface QCI 质量特性和顾客链接特性
          • 严格控制和关注
        • No Designation or Symbol 未指定或标识
          • 按惯例操作
    • 所有的特殊特性都应该列在控制计划中。另外，特殊特性还将在图样、FMEA、过程流程图以及作业指导书中体现
    • 特性矩阵
      • 可以作为设计评审工具
      • 将客户的要求链接到控制计划中
    • 特性展开
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  • 工程图样（包括数学数据）
    • 顾客设计不排除小组以如下方式评审技术图样的职责
    • 工程图样可包含应在控制计划上出现的特性（政府法规和安全性）特性。如顾客无要求，则小组应评审控制图样以决定哪些特性影响配合、功能、耐久性和/或政府法规中的安全要求。
    • 工程图样的评审，参见设计评审，以确保能够有足够的数据对每个零件进行全尺寸检验、清楚地标识控制或者基准平面/定位面。
    • 以便能为现行的控制过程设计适当的功能量具和装配、应评价尺寸以保证可行性和工业制造和测量标准相一致。
    • 应保证与顾客系统的兼容性，以进行有效的双向交流。
  • 工程规范
    • 工程规范用来识别零件或部件的功能、耐久性和外观的要求，用于确定试验类型、样本容量、频率和接受标准等。
    • 工程规范一般由技术部门负责输出。
  • 材料规范
    • 材料规范一般用来描述零件/部件的物理特性、性能、环境、搬运和存储要求。这些特性应包含在控制计划中。
    • 材料规范一般由技术部门负责输出。
  • 样件制造控制计划
    • 样件制造控制计划是对样件制造过程中的尺寸测量、材料跟功能试验的描述。用来识别和改进在开发周期早期存在的部分问题
    • 产品质量先期策划小组人员要确保制定样件控制计划
    • 样件的制造为小组和顾客提供了一个极好的机会来评价产品或服务满足顾客愿望的程度
    • 所有的样件都应该被评审以便： 1-保证产品或服务符合所要求的规范和报告数据 2-保证已对特殊特性给予了特别的注意 3-使用数据和经验以制定初始过程参数和包装要求 4-将关注问题、变差和/或费用传达给顾客 5-为试生产控制计划的制定提供输入
  • 设计评审
    • 设计评审是以供方的设计技术活动为主并且包含其他被影响领域的定期安排的会议。是防止问题和误解的有效方法，而且还是监控进展及向管理者报告的途径。
    • 为确保产品设计满足要求，初始的特殊特性系统应予以评审。特性矩阵展开（CUM）是一种设计评审的新工具。
    • 设计评审不只是技术检验，而是一系列的验证活动，其重要功能是跟踪设计验证进展。与设计验证计划有关的任何试验应予以评审
    • 设计评审至少包括以下方面的评价：设计/功能要求的考虑、可靠性目标、计算机模拟和台架试验结果、DFMEA、可制造性和装配设计的评审、试验设计（DOE：Design of Experiment ）和装配产生的变差结果、破坏性试验、设计验证进展
  • 设计验证计划
  • 新设备、工装和设施清单
    • 基于DFMEA、产品保证计划和/或设计评审，由小组人员负责识别且在项目开发计划表中明确上述要求
    • 小组人员负责监控进度，并在试生产前到位
  • 量具、试验设备清单
    • 子主题
  • APQP检查清单A1、A2、A3
  • 小组可行性承诺
    • 小组人员负责评定所提出的设计的可行性，顾客的设计不排除组织评定设计可行性的义务
    • 小组应确信所提出的设计能按照顾客归定的时间、以顾客可接受的价格付诸于制造、装配、试验、包装和足够数量的交货。参考APQP-A2设计信息清单及小组可行性承诺。
  • 客户评审
    • 整个项目阶段，客户可能多次进行用户评审，具有代表性的阶段性评审通常包括未关闭问题、项目进度表和APQP检查清单等
    • 用户评审的实例
      • 能否满足用户的项目时间？
      • 我们有用户的承诺吗？
      • APQP时间表是最新的吗？
      • 在人力配置计划中职责是否被定义？
      • 选择的产品、工艺是否满足所有的技术要求？
      • 选择的产品、工艺是否满足所有的商业要求
      • 是否得到APQP A3检查清单（新设备和新试验设备）
      • 是否完成了产品/系统的材料清单？
      • 有可供选择的材料和零件来源吗？
      • 验证要求是否已经定义？
      • 测量方法是否已经定义？
      • 我们是否模拟了客户需要的试验？
      • PFMEA的最高风险值是多少？
      • PFMEA的活动范围是否是从进货到出货？
      • 我们已知的/预见的工艺和生产变差是什么?
      • 要求什么性能水平能够超越产品的寿命？
      • What variation in customer usage and environmental conditions will the design be exposed to over its life?在客户使用和特定的环境条件下，什么变差将影响产品设计寿命？
      • 设计目标将在何处定义？
      • 是否已完成预期失效模式的验证计划？
      • 有足够的测量系统吗?
      • 什么是潜在的KPC（关键产品特性）？
      • 对关键产品/系统设计参数期望的过程能力是什么？
      • 临界过程参数是什么？
      • 对那些必须满足产品/系统质量和可靠性目标要求的过程有多大信心？
      • 什么是潜在的KCC（关键控制特性）？
• 阶段五：反馈、纠正与评定
  • 经验教训总结
  • 遗留问题的关闭
  • 更改D/PFMEA，控制计划
  • 减少变差
    • Continued variation reduction持续的减少变差
    • On target Reducing variation减少普通原因变差，达到目标
    • In control受控，没有能力符合规范但普通原因造成变差大
    • Out of control不受控，存在特殊原因
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  • 评测顾客满意度
  • 客户评审
• 阶段四：产品及过程确认
  • 试生产
    • 采用正式生产工装、设备、环境（包括生产操作者）、设施和循环时间来进行试生产。对制造过程的有效性的验证从生产的试生产开始。试生产的数量通常由顾客确定，否则其数量由产品质量先期策划小组确定，数量一般超过顾客设定。
    • 试生产的目的是验证由正式生产的工装和过程制造出来的产品是否符合技术要求，参见参考手册《PPAP生产件批准程序》
      • PPAP提交等级一般由顾客确定，如顾客未说明，则等级3是一般通常选用等级；
      • PPAP由质量部组织，横向协调小组人员支持和参与。
  • PPAP
  • 测量系统评价
    • 在试生产当中或之前，应使用规定的测量装置和方法按工程规范、检验控制计划标识的特性，并进行测量系统的评价，参见MSA测量系统参考手册
    • 质量部组织量具系统的评价，横向协调小组人员支持和参与。
  • 初始过程能力研究
    • 应对控制计划中识别的特性进行初始能力研究，参见参考手册SPC统计技术
    • 质量部组织过程能力的研究，横向协调小组人员支持和参与。
  • 生产控制计划
    • 生产控制计划是动态文件，应根据实际生产经验来更新控制计划的增加/删减。生产控制计划是试生产控制计划的逻辑扩展。
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  • 包装评价
    • 所有的试装运和试验方法都应评价产品免受在正常运输中损伤和在不利于环境下受到保护。
    • 包装一般由项目小组评价，并经顾客批准；
  • 生产确认试验
    • 生产确认试验是指确认由正式生产工装和过程制造出来的产品是否满足工程标准的工程试验，其输出为试验过程以及检验和试验报告。
  • 生产节拍验证
    • 进行生产能力验证的目的是为了对以下项目进行确认：
      • 验证公司的实际生产过程是否符合PPAP和质量计划等其他相关文件要求。
      • 验证公司制造系统是否满足顾客日或特定期限的需求量。
    • 根据顾客要求，Run @ Rate可由顾客监控，也可由组织进行自我监控。
  • 过程审核
  • 质量策划认定和管理者支持
    • 小组应在此阶段安排一次管理者评审，目的是通报项目状况，取得其对未决问题的承诺。
    • 在首次装运产品之前，需要进行评审和正式认定的项目包括：
      • 控制计划：对所有受影响的操作，以具备可供使用的控制划；
      • 过程指导书：验证其已包含控制计划中规定的所有特殊特性，并以表达了所有PFMEA建议。将过程指导书和过程流程图与控制计划进行比较。
      • 量具和试验装备：所有的测量系统已配备，且以按控制计划要求进行了能力研究
  • 客户评审
• 阶段三：过程设计与开发
  • 过程流程图
    • 过程流程图用来分析制造、装配过程自始至终的机器、材料、方法和人力变化的原因。它是用来强调过程变化原因的影响。当进行PFMEA和控制计划时，流程图有助于产品质量先期策划小组将注意力集中在过程上。
    • 如适用，过程流程图应包括进货检验、存贮、生产过程、检验、包装、搬运、返工、废品以及发运、交付等相关过程；
    • 参见APQP-A6过程流程图检查表
  • 场地平面布置图
    • 为了确定检测点的可接受性、控制图的位置、目视辅具的应用、中间维修和缺陷材料的存贮区，应制定和评审场地平面布置。所有的材料流程都要和过程流程图和控制计划相协调。
    • 参见附录APQP-A5场地平面布置检查表
  • 包装标准与规范
    • 顾客通常会有包装标准，并将其体现在产品包装规范中，如无，则包装设计应保证产品在使用时的完整性。
    • 产品质量先期策划小组应保证设计并开发单个的产品包装（包括内部的分隔部分），包装设计应保证产品性能和特性在存贮、包装、搬运和开包的过程中保持不变。包装应与所有的材料搬运装置相匹配。
  • PFMEA
    • PFMEA应在开始生产之前、产品质量策划过程中进行，它是对新的/修改的过程的一种规范化的评审与分析；是为新的/修改的产品项目提供如何预防、解决或监控潜在的过程问题的一种方法。
    • PFMEA范围包含从进货到产品发运的全过程，包括贮存、包装、搬运等过程。
    • PFMEA是一种动态文件，其建立是基于顾客输入、以往类似项目开发、过程数据的分析、运用等而建立的，当发现新的失效模式时需要对它进行评审和更新。
    • 参考FMEA失效模式和后果分析手册及APQP附录A7-过程FMEA检查清单。
  • 工装和量具跟踪、评审
  • APQP清单A3、A5
  • 产品/过程质量体系评审A4
    • 参见APQP-A4产品/过程质量检查清单
  • 试生产控制计划
    • 试生产控制计划是对样件研制后批量生产前，进行的尺寸测量和材料、功能试验的描述。试生产控制计划应包括正式生产控制过程生效前要实施的附加产品/过程控制。试生产控制计划的目的是为遏制初期生产运行过程中或之前的潜在不符合。例如：
      • 增加检验次数
      • 增加生产过程中的检查和终检次数
      • 统计评价
      • 增加审核
    • 参见参考手册APQP产品质量先期策划及控制计划及附录A8-控制计划检查清单.
  • 过程指导书
    • 产品质量策划小组人员应确保向所有对过程操作负有直接责任的操作人员提供足够的、详细的、可理解的过程指导书，其制定应依据
      • PFMEA
      • 控制计划
      • 工程图样、性能规范、材料规范、目视标准和工业标准等
      • 过程流程图
      • 场地平面布置图
      • 特性矩阵图
      • 包装标准
      • 过程参数
      • 生产者对过程和产品的专业技能和知识
      • 搬运要求
      • 过程的操作者
    • 标准操作程序的过程指导应予以公布，应被操作人员和管理人员得到或看到。指导书应包含诸如机器的速度、进给量、循环时间等的被设置的参数。
  • 测量系统分析计划
    • 产品质量策划小组应制定一个进行所需的测量系统分析计划，明确需研究的量具/测量设备名称、特性、研究方法、时间以及负责人等；
    • 适当的研究方法如：R&R、线性和稳定性等，参见MSA-测量系统分析手册；
    • 一般地，R&R%＜10%，则测量系统是良好地， R&R%在10%-30%是可以接受的， R&R%＞30%是不可接受的。
  • 过程能力研究计划
    • 产品质量先期策划小组应制定一个初始过程能力研究计划。控制计划中被识别的特殊特性将作为初始过程能力研究计划的基础。
    • 在进行初始能力之前，必须首先确定测量系统的适宜性，见以上测量系统分析计划。
    • 进行初始过程研究的目的是为了确定生产过程是否有能力生产出能满足顾客要求的产品，可针对计量型数据和计数型数据进行研究，但更关注于计量型数据进行。
    • 如适用，则可使用Ppk-性能指数或Cpk-稳定过程的能力指数来评价，初始能力研究是短期的，且预测不出时间、人、材料、方法、设备、测量系统和环境的变差。对使用Xbar-R图研究的特性，应至少得到100个读数的情况下进行研究。
    • 当可能得到历史的数据或有足够的初始数据来绘制控制图时，可采用Cpk。对于输出满足规范要求且呈可预测的波形的长期不稳定过程，应使用Ppk。当不能获得足够的数据时，可与顾客协商。
    • 接收准则：如顾客无特殊要求，一般地Ppk(Cpk)≥1.67,可按控制计划开始生产。1.33 ≤ Ppk(Cpk)＜ 1.67，该过程目前可以被接受，但在批量生产之前必须进行改进。Ppk(Cpk)＜1.33是不接受。
    • 当能力不足时，通常输出的计划为在控制计划中规定100%的遏止检验，并通过不断的减少变差，以确保能力达到要求。
  • 样件制造
  • 供方APQP跟踪
  • 特性矩阵图
    • 用来显示过程参数和制造工位之间关系的分析技术，参见APQP附录B。
  • 管理者支持
    • 过程设计和开发阶段结束后，小组应安排正式的评审，以促进管理者的参与和承诺，解决任何未决的议题。
  • 客户评审
    • 整个项目阶段，客户可能多次进行用户评审，具有代表性的阶段性评审通常包括未关闭问题、项目进度表和APQP检查清单等。