林鑄鑫,徐勝國(guó),岳喜雷,葉揚(yáng),胡建國(guó)
(浙江正泰電器股份有限公司,浙江溫州,325000)
產(chǎn)品制造最開(kāi)始也是最重要的階段就是產(chǎn)品研發(fā)。研發(fā)的產(chǎn)品是否能夠符合目標(biāo)客戶的要求,取決于在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中的質(zhì)量管理是否合格。基于以往的研究成果,將近22%的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)引起的。所以想要最為直接、快捷、有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,嚴(yán)格進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中的質(zhì)量管理是最合理和有效的方法,以便在研發(fā)的早期階段發(fā)現(xiàn)并解決潛在的質(zhì)量問(wèn)題,是提高產(chǎn)品質(zhì)量的最直接手段。APQP手冊(cè)是由美國(guó)三大汽車公司(Ford Motor Company,Chrysler和 General Motors Company)共同起草的[1]。其最為關(guān)鍵的一個(gè)特點(diǎn)也是優(yōu)勢(shì)就是,它需要在研發(fā)過(guò)程中同步研發(fā)項(xiàng)目和多邊協(xié)作論證,其對(duì)于加強(qiáng)項(xiàng)目相關(guān)者之間的聯(lián)系與協(xié)作,進(jìn)而并減少產(chǎn)品研發(fā)周期有著非常大的幫助作用。
低壓電器是特指執(zhí)行電路或非電氣對(duì)象的切換,控制,保護(hù),檢測(cè),轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)的組件或裝置備,其主要特點(diǎn)是可以根據(jù)外部信號(hào)和要求手動(dòng)或自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉電路。通常,低壓電器可分為兩類:配電電器和控制電器,它們是完整電氣設(shè)備的主要組件。斷路器是低壓電器的最重要類型之一。它是一種開(kāi)關(guān)裝置,主要作用是能夠開(kāi)啟、關(guān)閉和承載正?;芈分械碾娏鞫夷茉谥付ǖ臅r(shí)間內(nèi)對(duì)發(fā)生異常的回路內(nèi)的電流進(jìn)行開(kāi)啟、關(guān)閉或承載。
本文就以某一公司在進(jìn)行設(shè)備用斷路器靠法的過(guò)程中應(yīng)用APQP方法進(jìn)行分析。
APQP遵循著基本的PDCA循環(huán)過(guò)程原理[2],如圖1所示,其主要是一種用于產(chǎn)品質(zhì)量策劃的結(jié)構(gòu)化方法,其主要優(yōu)勢(shì)是可以引導(dǎo)相關(guān)資源來(lái)識(shí)別并滿足客戶的需求。可以幫助及早發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題以免后期反復(fù)的修改造成產(chǎn)品研發(fā)周期的延長(zhǎng)或者研發(fā)質(zhì)量的下降;使產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo)貫徹于整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中。從而保證產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量滿足項(xiàng)目目標(biāo),以確保有效控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)的進(jìn)度,成本和質(zhì)量目標(biāo)等相關(guān)方面。
圖1 產(chǎn)品策劃循環(huán)圖
與其他行業(yè)的產(chǎn)品相比,低壓電器的設(shè)計(jì)研發(fā)制造過(guò)程更為重要,因?yàn)槠湟话闵a(chǎn)的批次較多,數(shù)量較大。這些特點(diǎn)也就意味著一旦研發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)或存在安全隱患,且審查不慎進(jìn)入到批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,造成的損失是非常重大的。因此對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的質(zhì)量控制一定要嚴(yán)格把控[3]。從這個(gè)角度出發(fā),在低壓電器設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中學(xué)習(xí)其他行業(yè)的最佳產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃方法,以保證對(duì)低壓電器的設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)的質(zhì)量策劃能夠得到落實(shí),并有效控制整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的周期和成本。根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)的實(shí)施過(guò)程,APQP可以分為五個(gè)階段[4]:計(jì)劃和項(xiàng)目確定階段,產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)階段,過(guò)程設(shè)計(jì)和研發(fā)階段,產(chǎn)品和過(guò)程確認(rèn)階段,反饋評(píng)估以及糾正措施階段。經(jīng)過(guò)上述這些步驟,作為新產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量工作流程的主要框架,而且利用確定的質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)可以不斷完善產(chǎn)品質(zhì)量,削減重復(fù)且不必要的工作和文件,并減少隱藏故障發(fā)生的可能性。
2018年底,江蘇某電器股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱為T(mén)公司)應(yīng)美國(guó)某著名生活電器公司(以下簡(jiǎn)稱為K公司)需求,專項(xiàng)研發(fā)一款設(shè)備用斷路器產(chǎn)品,應(yīng)用于其生產(chǎn)銷售的取暖設(shè)備上。
該產(chǎn)品的工作原理為:在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)(短路或過(guò)載),斷開(kāi)電路起到保護(hù)設(shè)備負(fù)載的作用,并可替代熔斷絲重復(fù)使用,且產(chǎn)品性能需滿足北美低溫的使用環(huán)境。
K公司作為美國(guó)最大的空調(diào)制造企業(yè),非常看重其供應(yīng)商的生產(chǎn)制造和質(zhì)量保證能力,供應(yīng)商必須通過(guò)其嚴(yán)格的工廠審查,并提交PPAP(生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序)文件,方能獲得其生產(chǎn)許可,接受產(chǎn)品生產(chǎn)訂單。
本次所研發(fā)的設(shè)備用斷路器,為T(mén)公司首款設(shè)備用斷路器產(chǎn)品,產(chǎn)品性能要求和生產(chǎn)制造方法,無(wú)同類型產(chǎn)品可借鑒,所以在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中,極易存在質(zhì)量隱患,造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)K公司的審核要求。而且研發(fā)需求急迫,客戶需要在半年內(nèi)完成產(chǎn)品研發(fā),提供合格的產(chǎn)品,并能達(dá)到一定的生產(chǎn)產(chǎn)能,滿足其采購(gòu)需求。
研發(fā)新產(chǎn)品的過(guò)程是具有高度科學(xué)性的工作,所以必須按照必要的科學(xué)階段和程序進(jìn)行,并進(jìn)行研究和應(yīng)用系統(tǒng)工程和各種管理手段。從以上的分析可以的出以下結(jié)論:新產(chǎn)品的研發(fā)必須基于客觀規(guī)律來(lái)將一個(gè)復(fù)雜性、系統(tǒng)性的過(guò)程進(jìn)行分解,分解其每一個(gè)階段、程序和相應(yīng)的工作內(nèi)容,同時(shí)針對(duì)分解出的不同的階段、程序和工作內(nèi)容制定合理的管理措施,以確保完成系統(tǒng)協(xié)調(diào)并達(dá)到過(guò)程管理目標(biāo)。設(shè)計(jì)并制定APQP工作流程。此過(guò)程將新產(chǎn)品的研發(fā),試生產(chǎn)和測(cè)試過(guò)程中質(zhì)量控制內(nèi)容和需要控制的文件進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,以確保在公司研發(fā)的新產(chǎn)品滿足客戶、相關(guān)法律法規(guī)以及設(shè)計(jì)和研發(fā)要求。此過(guò)程適用于新產(chǎn)品研發(fā),試生產(chǎn)和工廠質(zhì)量控制的所有過(guò)程。結(jié)合T公司的新產(chǎn)品研發(fā)體系,重新確定了五個(gè)階段的重點(diǎn)。
第一階段:計(jì)劃和確定項(xiàng)目
這一階段主要是產(chǎn)品概念的確定與設(shè)計(jì)階段,在這一階段主要需要確認(rèn)客戶的需求和期望,從而進(jìn)行策劃和確定APQP項(xiàng)目和質(zhì)量計(jì)劃。該階段的主要工作是:建立一個(gè)部門(mén)間和合作的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)包括市場(chǎng),技術(shù),工藝,采購(gòu),質(zhì)量,銷售,現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的相關(guān)工作人員和客戶的代表;項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是實(shí)施APQP的組織基礎(chǔ),結(jié)合項(xiàng)目同步研發(fā)的需求,進(jìn)行項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)內(nèi)多層次的成員溝通與交流,以保證及時(shí)、有效、準(zhǔn)確的獲取和傳遞相關(guān)的資源和信息,保證各個(gè)成員對(duì)于項(xiàng)目目標(biāo)的理解是一致的,確認(rèn)客戶和其他新產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)的需求和目標(biāo),策劃和制定質(zhì)量工作所需要進(jìn)行的項(xiàng)目,產(chǎn)品市場(chǎng)目標(biāo)是一個(gè)集合性的概念,其具體是指功能目標(biāo),性能目標(biāo),可靠性目標(biāo),質(zhì)量目標(biāo),價(jià)格目標(biāo)等;確認(rèn)并分析類似產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題,制定質(zhì)量控制計(jì)劃并對(duì)其進(jìn)行落實(shí)劃。
第二階段:產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求,產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)將后續(xù)批量生產(chǎn)和規(guī)劃、滿足相關(guān)技術(shù)的要求的可持續(xù)性、質(zhì)量目標(biāo)和可靠性等方面納入考慮范圍內(nèi)。該階段的主要工作是:需要完成產(chǎn)品的技術(shù)方案設(shè)計(jì),產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì),產(chǎn)品工作圖設(shè)計(jì),技術(shù)圖紙,零件的PPAP準(zhǔn)備清單,產(chǎn)品和工藝特殊特性的分析表,保證生產(chǎn)一致性策劃書(shū),可靠性設(shè)計(jì)(包括確定零件的可靠性指標(biāo))、質(zhì)量控制方法,防止類似產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)在新產(chǎn)品中的控制措施。在此階段,所有設(shè)計(jì)指標(biāo)都將被分解,分解的每一個(gè)部分都需要進(jìn)行方案策劃,每一個(gè)部分都需要被控制。
第三階段:過(guò)程設(shè)計(jì)研發(fā)
在此階段,將設(shè)計(jì)階段的輸出內(nèi)容用作這一階段輸入內(nèi)容,將上一階段研究和制定出的設(shè)計(jì)要求落實(shí)在制造過(guò)程中。因此這一階段的主要目標(biāo)就是生產(chǎn)出高質(zhì)量且滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。確認(rèn)并分析制造過(guò)程可能對(duì)質(zhì)量造成影響的因素,并制定質(zhì)量控制計(jì)劃,以保證在上一階段制定出的相關(guān)要求與指標(biāo)能夠全面而準(zhǔn)確的落實(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中。該階段的主要工作是:此階段通常為試生產(chǎn)提供足夠的先決條件,以確保樣品試制能夠成功完成。該過(guò)程很主要研究了加工的流程設(shè)計(jì)、車間布局、過(guò)程控制、SOP、質(zhì)檢清單、工具和設(shè)備設(shè)計(jì)等工作條件以及分析過(guò)程可能出現(xiàn)的故障和為操作員準(zhǔn)備可操作性工作文件,例如測(cè)試方法、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、可靠性測(cè)試、PPAP組件檢查,完整的機(jī)器測(cè)試方法等;斷路器是大批量的生產(chǎn),因此要求試生產(chǎn)的過(guò)程對(duì)每一個(gè)可能出現(xiàn)問(wèn)題的地方進(jìn)行確認(rèn)。
第四階段:產(chǎn)品和過(guò)程確認(rèn)
這一階段是產(chǎn)品試生產(chǎn)出的樣品的驗(yàn)證階段,該階段利用產(chǎn)品的試生產(chǎn)來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程,驗(yàn)證質(zhì)量控制方案是否得到落實(shí)以及產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)的要求與指標(biāo),能否滿足客戶的需求,并且在這一階段評(píng)估產(chǎn)品是否合格,生產(chǎn)過(guò)程是否受到控制。審查產(chǎn)品質(zhì)量控制策劃是否有效,檢查產(chǎn)品是否滿足質(zhì)量目標(biāo),并確認(rèn)設(shè)計(jì)和管理等方面是否存在可以完善的地方。該階段的主要工作是:該階段通過(guò)試生產(chǎn)確定相應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程,而且檢查零部件的相關(guān)性能,檢查質(zhì)量控制計(jì)劃是否發(fā)揮了作用,檢查操作文件是否符合生產(chǎn)需求,并完全檢查出存在的問(wèn)題,對(duì)產(chǎn)品規(guī)格或生產(chǎn)方法進(jìn)行一定的調(diào)整,以確保在正式生產(chǎn)之前可以消除這些問(wèn)題。
第五階段:反饋評(píng)定和糾正量產(chǎn)控制
產(chǎn)品的研發(fā)的結(jié)束并不以流程驗(yàn)證和生產(chǎn)準(zhǔn)備完全為準(zhǔn);在此階段,新產(chǎn)品的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)會(huì)確定新產(chǎn)品制造過(guò)程中的誤差影響,進(jìn)行流程分析并采取糾正措施以降低流程誤差,以通過(guò)不斷地改進(jìn)找到減少這些誤差來(lái)源的方法。必須繼續(xù)提高客戶滿意度并完成產(chǎn)品生命周期管理。數(shù)據(jù)收集主要在兩個(gè)方面展開(kāi)。首先是產(chǎn)品跟蹤:跟蹤交付給客戶的新產(chǎn)品,檢查可靠性和故障率以及收集產(chǎn)品的相關(guān)信息。第二個(gè)是制造過(guò)程:當(dāng)發(fā)現(xiàn)特殊和正常的變化之間的不同點(diǎn)時(shí),可以評(píng)估產(chǎn)品質(zhì)量控制計(jì)劃是否有效。此階段主要用于產(chǎn)品生命周期管理,以保證產(chǎn)品的可靠性。
運(yùn)用該APQP方法,成功研發(fā)斷路器項(xiàng)目。該項(xiàng)目成功通過(guò)美國(guó)K公司的工廠審查,并獲得了產(chǎn)品采購(gòu)許可,簽訂了首年銷售30萬(wàn)只的訂單,并成為2018年K公司的年度最佳研發(fā)項(xiàng)目,為T(mén)公司其它低壓電器產(chǎn)品打入K公司市場(chǎng)開(kāi)啟了道路。的整個(gè)過(guò)程中,編制細(xì)致的控制方案以進(jìn)行全面而嚴(yán)格的質(zhì)量管理,從而保證產(chǎn)品研發(fā)的質(zhì)量并縮減研發(fā)周期和消耗。其建立了保證產(chǎn)品和系統(tǒng)組件的穩(wěn)定性、一致性和穩(wěn)定性的參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)之前就將新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的預(yù)期質(zhì)量進(jìn)行數(shù)字化分解。所有預(yù)計(jì)劃工作的最終目標(biāo)還在于促進(jìn)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的質(zhì)量指標(biāo),并在產(chǎn)品準(zhǔn)備就緒之前了解最終產(chǎn)品研發(fā)結(jié)果是否滿足可量化的預(yù)期質(zhì)量指標(biāo)。在控制新產(chǎn)品的質(zhì)量時(shí),工廠嚴(yán)格遵循質(zhì)量先期策劃和控制計(jì)劃(APQP)進(jìn)行質(zhì)量計(jì)劃,以便新產(chǎn)品可以在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和控制研發(fā)成本方面取得顯著成果。在產(chǎn)品質(zhì)量管理的新工作中,切實(shí)執(zhí)行質(zhì)量計(jì)劃概念和全面管理機(jī)制。
新產(chǎn)品質(zhì)量前期策劃(APQP)是產(chǎn)品研發(fā)初期的具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性的工程。其主要目標(biāo)是一勞永逸地認(rèn)真做好每一件事,以免在以后的階段出現(xiàn)頻繁的質(zhì)量問(wèn)題,導(dǎo)致客戶對(duì)產(chǎn)品失望,所有研發(fā)過(guò)程都是為了解決問(wèn)題而不斷彌補(bǔ)之前出現(xiàn)的漏洞,研發(fā)和生產(chǎn)無(wú)序。在產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品生產(chǎn)