舒其彬
關(guān)鍵詞:控制計劃;反應(yīng)計劃;現(xiàn)場管理;PFMEA ;制造技術(shù)
中圖分類號: F273.1 文獻標識碼:A
0 引言
對于汽車零部件制造型企業(yè)來說,從進貨驗證到交付到客戶,現(xiàn)場產(chǎn)品質(zhì)量控制覆蓋產(chǎn)品制造的全過程。而控制計劃是對過程實施控制的綱領(lǐng)性文件, 適用于批量重復(fù)制造。它需要充分識別汽車產(chǎn)品特征形成過程的風險,對各種變差及其可能出現(xiàn)概率充分分析,予以預(yù)對策控制,規(guī)避風險、控制風險??刂朴媱澲荚诋a(chǎn)品實現(xiàn)過程的各環(huán)節(jié)控制輸入質(zhì)量、控制過程變異因素影響,取得預(yù)期輸出而采取各項活動及其組合。當探測到不合格時,應(yīng)有反應(yīng)計劃指導規(guī)范處理不合格現(xiàn)象和不合格產(chǎn)品,避免損失擴大和非預(yù)期交付到后道工序或整車廠。盡管控制計劃非常重要,但不夠詳細,不能夠成為現(xiàn)場操作指導,需要作業(yè)指導類文件作為補充。
過程失效模式及后果分析(PFMEA)主要解決了為什么要對相關(guān)質(zhì)量因素實施控制;控制計劃明確了產(chǎn)品制造過程流程中控制的對象、控制手段、探測的頻次、控制標準以及發(fā)現(xiàn)不符合時的反應(yīng)計劃;作業(yè)指導類文件解決了具體如何操作才能達到控制的目的。因此在企業(yè)質(zhì)量管理體系文件中,控制計劃起到一個承上啟下作用,對繁多的操作類文件的適當集中、提煉概括,具有指引功能。伴隨對控制對象、產(chǎn)品及過程的更多經(jīng)驗和教訓的積累,控制的細節(jié)更加深入,作業(yè)指導類文件快速更新,而控制計劃檢討更新機會相對更少。
控制計劃確定的過程質(zhì)量狀態(tài)探測手段和抽樣數(shù)量、頻次直接影響企業(yè)運行成本,因此確定合理的抽樣頻次也是企業(yè)成本控制的一個因素。根據(jù)風險分析確定的措施是否采用過程防錯、自動探測等技術(shù)手段,是否應(yīng)用需要平衡費用與收益。
1 汽車零部件制造企業(yè)控制計劃實施中存在的問題
汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用控制計劃,而且汽車行業(yè)屬于高附加值、高技術(shù)含量行業(yè),因此汽車行業(yè)控制計劃的實施狀態(tài)某種程度上代表了先進制造企業(yè)質(zhì)量控制計劃管控現(xiàn)狀。圖1 和圖2 展示了全球汽車質(zhì)量管理體系(IATF16949 :2016)第三方審核中的控制計劃條款開出的不符合項占比(來源于IATF 網(wǎng)站),因此控制計劃的管控有效性仍然是一個普遍存在的問題。
通過對汽車零部件批量制造企業(yè)控制計劃管理漏洞的分析,可以歸納為以下常見問題。
1.1 策劃問題
(1)缺少真正橫向職能小組開發(fā),控制的對象覆蓋不全, 沒有覆蓋整個產(chǎn)品制造過程,缺少材料法規(guī)符合性要求,缺少周期性/ 可靠性試驗策劃,遺漏生產(chǎn)輔料,如切削液、包材和淬火油等重要物資的特性要求。
(2)產(chǎn)品及制造過程符合性要求的相關(guān)法律法規(guī)的識別、更新對應(yīng);產(chǎn)品及制造過程相關(guān)的法律、行政法規(guī)、客戶和相關(guān)方的要求更新,缺少收集、評審和轉(zhuǎn)化到控制計劃中的實施管控。
(3)控制計劃中忽略了具體產(chǎn)品差異化要求,通用一般要求與特殊要求處置不當,引起管理混亂。
(4)風險識別不足,質(zhì)量變異源頭信息考慮不足或特殊特性識別不全[1],對策措施匹配錯誤或者措施本身就帶來不穩(wěn)定因素,風險未有效控制,有損失擴大風險和影響解決問題的效率[2]。例如,某部件重要螺栓定扭擰緊后作螺栓頭色標記,現(xiàn)場工人在定扭套筒內(nèi)植入色標海綿,當套筒套入螺栓頭不管是否擰緊都已產(chǎn)生擰緊標識,帶來了新風險;現(xiàn)場定扭扭矩板子每日開班需要自行校準,10 N · m 定扭扳手用0 ~ 150 N · m 量程校對設(shè)備,有測量系統(tǒng)偏移風險。
(5)對制造、交付過程相關(guān)安全風險的分析不足,預(yù)控措施、資源儲備不足,反應(yīng)計劃策劃存疑。例如,某有毒有機物氣源作為滲碳氣體供給,而現(xiàn)場只儲備了1 套防毒面具,倘發(fā)生有毒有機物泄漏的風險,必定帶來嚴重結(jié)果;某企業(yè)高溫退火爐電腦程序控制,所有操作和應(yīng)急反應(yīng)文件都存在電腦中,沒有配置不間斷應(yīng)急電源,若現(xiàn)場發(fā)生停電或電源相關(guān)故障,應(yīng)急指導操作無法可在需求時及時獲取。
(6)物性的破壞性測試方法策劃存有漏洞。例如,某型產(chǎn)品粘結(jié)強度測試,由于沒有準確清晰的定義批次組成,導致抽樣的結(jié)果對抽樣產(chǎn)品總體的處置存在風險。
(7)樣本容量和抽樣頻次與過程自變異的風險匹配程度低。例如,鋁合金高溫擠壓工藝,對于焊合不良需要每支長料產(chǎn)品掐頭去尾取樣測試,形位公差分布則可能因每支料拉伸率各異。
(8)防錯技術(shù)和錯誤探測技術(shù)實際應(yīng)用較少,采用描述性語言限定物料特征容易引發(fā)不同人員理解歧義,缺少可參考規(guī)范如視覺輔具、參考樣件和邊界樣件。一些看似簡單的檢測要求,也需要落實細節(jié)。例如,軸上鍵槽寬度策劃用通止塊規(guī)檢查,但塊規(guī)的長度需要供需雙方進行統(tǒng)一。
(9)強調(diào)對產(chǎn)品的特性控制和探測,不重視制造過程特性,例如設(shè)備精度、模具、工藝參數(shù)、檢具及環(huán)境等生產(chǎn)控制條件因素的控制。
(10)PFMEA 識別出的風險點因素,控制計劃中缺少對應(yīng);PFMEA、控制計劃和作業(yè)指導書操作類文件等缺少對應(yīng)傳承關(guān)系。
1.2 執(zhí)行問題
(1)生產(chǎn)作業(yè)準備驗證不足,首件驗證缺少檢驗資源(含人力資源),檢驗節(jié)拍與生產(chǎn)節(jié)拍匹配差,質(zhì)量鑒定結(jié)果回饋過程控制的時間間隔太長。
(2)對動態(tài)變化點缺少靈活反應(yīng),缺少快速在制造樣件中獲取有意義的數(shù)據(jù)實施現(xiàn)場調(diào)整策略的控制閉環(huán)[3]。
(3)對過程因素緩慢的劣化和變異缺少反應(yīng),例如設(shè)備、配件和輔料性能劣化,專用檢具或量具、夾具、輔具以及治具在劣化,檢具精度的劣化,缺少維護或更換、修繕。外觀封樣件、油漆色彩封樣件等隨時間推移,封樣特性發(fā)生了緩慢變異,缺少相關(guān)管理。
(4)抽檢頻次缺少動態(tài)優(yōu)化。尤其當過程能力劣化后,發(fā)生不良的風險上升,缺少對應(yīng)的調(diào)整。
(5)應(yīng)急反應(yīng)準備有風險或不可用。應(yīng)急反應(yīng)的備用技術(shù)手段等并不能快速轉(zhuǎn)換到工作狀態(tài),并驗證控制有效性。例如,在線探測故障時,備用手段、工具等準備不足;設(shè)備探測判定轉(zhuǎn)人工探測判定的相關(guān)準備不足。
(6)過程的防錯措施不足,過度強調(diào)操作者責任心和技能水平;防錯技術(shù)應(yīng)用較少,或防錯有效性的點檢和驗證有效性有問題。
(7)因測量基準選取錯誤或偏差引起控制無效,例如某些形位尺寸檢測依賴定位基準,基準選取不當或基準本身形狀偏離理想程度大,都將引起測量結(jié)果不準確。
1.3 管理問題
(1)工序控制的目的和目標未能有效傳遞到操作者和現(xiàn)場管理者,不理解為什么要這樣做,不清楚做成什么是可接受狀態(tài)。關(guān)注過程的狀態(tài)和參數(shù)與自己的責任沒有建立關(guān)系,僅關(guān)注加工的數(shù)量和進度,過程控制的要點和關(guān)注點不得要領(lǐng)。例如,某機械產(chǎn)品通過清洗線控制清潔度,現(xiàn)場僅為了清洗而清洗,不論清洗效果和過程控制。
(2)控制計劃修訂不及時,除了考慮常規(guī)的產(chǎn)品設(shè)計變更、工程變更、客戶投訴和產(chǎn)品失效外[4],還需要考慮產(chǎn)品應(yīng)用(服役)環(huán)境發(fā)生變更、法規(guī)更新,客戶需求發(fā)生變化(加工機臺能力變化等更新)等是否需要更新控制計劃。
(3)數(shù)據(jù)信息化處理能力不足。企業(yè)質(zhì)量管控產(chǎn)生記錄信息數(shù)據(jù)龐大,管控的難度和數(shù)據(jù)挖掘利用的需求與日俱增,質(zhì)量控制的效果評價和改進機會識別都需要強大的數(shù)據(jù)處理能力支撐。
(4)企業(yè)發(fā)生質(zhì)量高風險事件,內(nèi)部反應(yīng)計劃的問題升級流程和機制不清晰、質(zhì)量信息傳遞不暢,致使可能波及產(chǎn)品范圍的風險評估不足,損失擴大,風險增加。
(5)反應(yīng)計劃缺少實質(zhì)內(nèi)容,或反應(yīng)計劃不能支持實物質(zhì)量風險控制和信息的有效處置。
(6)缺少內(nèi)部發(fā)現(xiàn)改進的機會,主要依靠二方和三方審核反饋控制計劃存有的問題。
(7)產(chǎn)品開發(fā)的不同階段策劃輸出針對性不足,例如手工樣件、工裝樣件和批量控制的控制因素、控制方法等未體現(xiàn)出差異化。
(8)生產(chǎn)線節(jié)拍與質(zhì)量驗證需求節(jié)拍不匹配,造成自檢、首檢無法落實。
(9)為降低制造成本,更改工藝,又未經(jīng)充分驗證。例如,某金屬件噴塑產(chǎn)線脫脂采用多級噴淋清洗,為控制成本取消了活水注入或活水注入流量完全偏離工藝要求;噴塑產(chǎn)線紗窗、地面和風管內(nèi)部等清潔周期的間隔被拉長了,影響噴塑制品表面質(zhì)量。
(10)盡管策劃考慮到過程的5M1E 因素,但實際配置的探測手段不齊備。例如,某機加工現(xiàn)場切屑液濃度影響工件防銹蝕能力,控制切削液有效濃度的職責分配給操作者,但沒有提供快速檢測有效濃度的試劑或試紙、便攜設(shè)備等探測手段。
(11)對上游供應(yīng)商質(zhì)量交付保持嚴厲高壓和懲戒,不允許不合格,不允許讓步接收,幾乎沒有互動,供應(yīng)商發(fā)生質(zhì)量異常報廢損失較大,供應(yīng)商可能鋌而走險的質(zhì)量闖關(guān),質(zhì)量風險帶入到總成、整車。
2 控制計劃的管理對策
控制計劃的成功策劃和運用,不僅需要品質(zhì)技術(shù)支撐,更需要高階管理層基于長期盈利來源于優(yōu)勝質(zhì)量保證的運營思維,以及精益質(zhì)量和改善的思維驅(qū)動,是內(nèi)生動力;發(fā)生質(zhì)量反饋、劣質(zhì)質(zhì)量成本分析等則是反向促進動力。革新質(zhì)量保證和質(zhì)量控制理念,重視控制過程變差的源頭優(yōu)于產(chǎn)品處置,策劃有效的質(zhì)量預(yù)控措施。管理正向策劃,清晰的明確每道工序、每項工作的工作標準,標準的規(guī)范細化節(jié)程度必須能支撐操作和檢驗,同時利用現(xiàn)場控制常見漏洞的檢查可協(xié)助完善管理策劃的漏洞。
(1)明確控制計劃管理的指導思想,必須有效地指導控制對象在產(chǎn)品特征形成過程的重要風險,且體現(xiàn)控制的經(jīng)濟性和有效性,控制的目標、目的和保證手段是清晰的,并根據(jù)探測數(shù)據(jù)、內(nèi)外部評價等適時的更新和完善控制手段、控制標準。
(2)控制計劃從來不是孤立的存在,來源于內(nèi)外部客戶的產(chǎn)品要求、制造過程流程風險分析,特殊特性的準確識別,來源于類似產(chǎn)品的制造經(jīng)驗和教訓(含客戶投訴),落實于控制極限樣件、相關(guān)產(chǎn)品標準、操作過程質(zhì)量指導(SIP/SOP)、工序反應(yīng)計劃、防錯工裝點檢、現(xiàn)場5M1E 的受控等,當分析到由于設(shè)計引起的控制失效,應(yīng)回饋到設(shè)計和工藝進行糾正。
(3)確定合理的抽檢頻次,根據(jù)文獻,對制程典型性變化點和破壞性試驗抽樣頻次,對處于正??刂茽顟B(tài)下的計量型控制特征的抽檢頻次,應(yīng)滿足抽檢樣件的樣本變差要小于等于控制公差的1/10[5]。
(4)重點關(guān)注制造過程的變化點驗證和確認,除了制造現(xiàn)場典型常見的變化點,例如設(shè)備、物料、工裝、人員、環(huán)境、測量變化,也需要對非典型性的變化點識別和管理。在制造現(xiàn)場管理,應(yīng)樹立有質(zhì)量變化點應(yīng)該有驗證的思維。
(5)抓住特殊特性的滿足情況,做到控制重點突出、手段有效、成本兼顧。過程控制的成果主要以過程能力來評價,優(yōu)先采用技術(shù)、工藝類保證手段來弱化員工責任心和員工高技能對工作質(zhì)量保證,廣泛推廣防錯法、可視化在現(xiàn)場運用。對關(guān)鍵工序和特殊過程實施制造條件管理,對設(shè)備、模具等狀態(tài)確認[66],工藝參數(shù)條件確認、人員資質(zhì)和能力認定等,引入汽車行業(yè)相關(guān)規(guī)范,如CQI 系列規(guī)范作為控制的標桿。
(6)重視數(shù)據(jù)和信息快速反應(yīng),關(guān)鍵數(shù)據(jù)收集以及數(shù)據(jù)趨勢的預(yù)判,過程數(shù)據(jù)驅(qū)動過程控制和決策。
(7)重視引入汽車行業(yè)優(yōu)秀做法和標桿引領(lǐng)示范,引進先進制造管理技術(shù)。彌補質(zhì)量控制方面的數(shù)據(jù)化和智能化與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不足,質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析能力,捕捉異常、診斷能力需要提升,在浩繁的數(shù)據(jù)中篩查、提取質(zhì)量信息和數(shù)據(jù),逐步提升智能制造,質(zhì)量預(yù)警能力。藍光掃描快速確定首檢符合性,二維截面掃描等快速獲取被檢測樣件的復(fù)雜繁瑣二維尺寸,支撐現(xiàn)場快速檢查控制需求。制造現(xiàn)場文件電子化獲取等,二維碼記錄批次關(guān)鍵質(zhì)量控制點特征信息等的數(shù)字化技術(shù),檢測結(jié)果電子化推送和記錄等都能不同程度實現(xiàn)數(shù)字化制造。
(8)重視不合格、失效等深入原因分析,落實到位完善產(chǎn)品質(zhì)量控制的流程和控制技術(shù)優(yōu)化,控制項目和標準的完善,控制計劃的檢討更新,不斷提升制造一致性和可靠性。
(9)為反應(yīng)計劃確定好崗位、職責,特別是工作接口,反應(yīng)計劃應(yīng)該是細化到可操作層面,可快速找到可執(zhí)行的工作索引或關(guān)聯(lián)文件,并確保相關(guān)資源的可用性。
(10)落實制造過程審核的思路,細分到每一個制造過程的工位,從影響結(jié)果的因素控制情況診斷。關(guān)注過程的控制和影響因素的受控情況,工位認證可能是其中一種有效的方法。另分層審核也能從管理上促進現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)控制有效性的漏洞。
(11)對供應(yīng)商的質(zhì)量保證控制,除了本公司質(zhì)量政策的宣導,質(zhì)量警示、案例告知,還要加強對供應(yīng)商的過程審核和質(zhì)量風險日常監(jiān)察,輔導質(zhì)量控制技術(shù)和控制有效性等技術(shù)手段解決。要正視供應(yīng)商的溝通、引導,積極響應(yīng)供應(yīng)商提出的讓步申請,審查相關(guān)風險后作出判定,并將不能讓步的原因回饋到供應(yīng)商,形成供應(yīng)商端的產(chǎn)品分險控制不傳遞到汽車主機廠。
3 結(jié)束語
當前,汽車零部件企業(yè)同樣面臨制造成本降低與質(zhì)量穩(wěn)定維持平衡的重要挑戰(zhàn)[7], 當設(shè)計策劃確定后,依靠質(zhì)量控制計劃為主來維持產(chǎn)品和服務(wù)的一致性。對控制計劃的精準策劃,主動規(guī)避控制計劃在策劃、執(zhí)行和管理中出現(xiàn)問題,對控制對象實施有效的質(zhì)量預(yù)控,規(guī)范、快速的解決控制計劃實施中出現(xiàn)的漏洞與不足,減少過程波動,保障交付一致性。