先期产品质量策划和控制计划

先期产品质量策划和
控制计划
Advanced Product Quality Planning (APQP) and
Control Plan

策划的重要性
戴明博士的
『策划-执行-检查-行动』
周期
质量策划是甚么？
确定质量以及采用质量体系要素的目标和要求的活动。
(ISO 8402:1994第三部份的3.3项)

先期产品质量策划
 甚么是『先期』？
 那些是先期产品质量活动？
 为甚么需要先期产品质量策划？


先期产品质量策划进度图表
先期产品质量策划的概念
先期产品质量策划的优点
 引导资源，使顾客满意
 促进早期识别所需的更改
 避免晚期更改
 以最低的成本及时提供优质产品

先期产品质量策划的主要阶段
 前期：确定范围
 第一部份：计划和定义
 第二部份：产品设计和开发
 第三部份：过程设计和开发
 第四部份：产品和过程确认
 第五部份：反馈、评定和纠正措施
应使用甘特图或其它合适的方式计划各阶段活动
产品质量策划责任矩阵图
*设计 *仅限 服务供方如热处理
责任 制造 储存、运输等等

-确定范圉 X X X
-计划和定义〈第一部份〉 X
-产品和设计开发〈第二部份〉 X
-可行性承诺〈第二部份〉 X X X
-过程设计和开发〈第三部份〉 X X X
-产品和过程确认〈第四部份〉 X X X
-反馈、评定和
纠正措施〈第五部份〉 X X X
-控制计划方法论 X X X


基本原则
 着重预防问题而非纠正问题
 明确关键的先期产品质量活动
 对有关活动步骤作有系统的计划
 透过跨功能小组活动，集思广益
 应用同步技术
 质量是设计出来而非检查出来
 依赖管理层的承诺
跨功能小组
 组织横向职能小组，组员包括有关方面的代表如技术、制造、材料控制、采购、质量、销售、现场服务、分承包方和顾客
 先期产品质量策划中不同阶段所涉及的小组成员可能会不同
 明确小组的职责

跨巧能小组
 应建立小组之间或小组与顾客之间的联系渠道，例如举行定期小组会议
 提供必须的培训，如产品的要求、开发技能等
 寻求顾客和/或分承包方参与意见的机会
跨功能小组
 应用适当的分析工具和解决问题方法来解决策划过程中遇到的产品设计和/或加工过程的问题：
• 因果分析图
• 标准借鉴
• 实验计划法
• 质量功能展开
• 防错


确定范围
 确定顾客—内部和外部
 识别顾客的需要、期望和要求
 明确顾客的要求和理解顾客的期望
 确定每一代表方的作用和职责
 对所提出来的设计、性能要求和制造过程评定其可行性
 确定成本、进度和应考虑的限制条件
 确定所采用的报告过程或形式

先期产品质量计划
 先期产品质量策划小组在完成组织活动后的第一项工作是制定进度计划
 小组成员应取得意见一致
 应列出任务、分配和/或其它事项
 每一事项应具备「起始」和「完成」日期，并记录进展的实际情况


控制计划
 控制零部件和过程系统的书面描述
 根据应用阶段，分成三类
• 样件控制计划—在制造样件过程中，对尺寸测量和材料与性能试验的描述
• 试生产控制计划—在样件试制之后，全面生产之前所进行的尺寸测量和材料与性能试验的描述
• 生产控制计划—在大批量生产中将提供产品/过程特性、过程控制、试验和测量系统的综合文件

第一部份：计划和确定项目
 描述怎样确定顾客的需要和期望，以计划和规定质量项目

第一部份：计划和确定项目
第一部份：计划和确定项目
输入：
 顾客的呼声
• 市场调查
• 保修记录和质量信息
• 小组经验
 业务计划/营销策略
 产品/过程指针
 产品/过程设想
 产品可靠性研究
 顾客输入

顾客的呼声
 包括来自内部和/或外部顾客们的抱怨、建议、数据和信息
 收集这种信息的一些方法：
• 市场调查
• 保修记录和质量信息
• 小组经验




顾客的呼声
市场调查的方法：
 采访顾客
 征询和调查顾客意见
 进行市场调查和预测报告
 进行新产品质量和可靠性研究
 进行竞争产品质量的研究
 参考运行情况良好（TGR）报告

顾客的呼声
保修记录和质量信息
 运行情况不良（TGW）报告
 保修报告
 能力指数
 供方工厂内部质量报告
 问题解决报告
 顾客工厂退货和废品
 现场退货产品分析


顾客的呼声
小组经验
 来自更高层系统或过去质量功能展开（QFD）项目的输入
 媒介的评论和分析如杂志和报刊报告等
 顾客的信件和建议
 运行情况良好（TGR）/运行情况不良（TGW）报告
 销售商意见
 车队负责人的意见
 现场服务报告


顾客的呼声
小组经验〈续〉
 利用指定的顾客代理所作的内部评价
 道路行驶体验
 管理者的意见或指示
 由内部顾客报告的问题和议题
 政府的要求和法规
 合同评审

业务计划/营销策略
 顾客业务计划和营销策略将成为产品质量计划的设定框架
 业务计划可将限性要求施加给小组（诸如进度、成本、投资、产品定位、研究与开发资源）而影响其执行方向
 营销策略将确定目标顾客、主要的销售网点和主要的竞争者


产品/过程指针
 借鉴标准将成为建立产品/过程能力目标提供输入
 成功的标准借鉴方法包括：
• 识别合适的借鉴标准
• 了解你目前状况和借鉴标准之间的差距和原因
• 制定计划来缩小差距、符合借鉴标准甚或超越借鉴标准水平

产品/过程设想
 设想产品具有某些特性、某种设计和工艺过程概念，包括:
• 技术革新
• 先进的材料
• 可靠性评定
• 新技术

所有这些都应用作输入


产品可靠性研究
 考虑：
• 在一规定时间内零件修理和更换的频率
• 长期可靠性/耐久性试验的结果


顾客输入
 产品的后续顾客的需要和期望
 顾客和/或供方应使用这些输入来建立衡量顾客满意度的测量方法

设计目标
 将顾客的呼声转化为初步和可量度的设计目标


可靠性和质量目标
 可靠性目标的例子：
• 或然率
• 置信度
 质量目标是建基于持续改进
• 例如:
– （PPM）零件/百万
– 缺陷水平
– 废品降低率


初始材料清单
 应制定一份初始材料清单，并包括早期分承包方名单


初始过程流程图
 预期的制造过程应用从初始材料清单和产品/过程设想发展而来的过程流程图来描述


特殊产品和过程性的初始明细表
 根据分析顾客需要和期望所作的产品设想
 可靠性目标/要求的确定
 从预期的制造过程中确定的特殊过程特性
 类似零部件的失效模式及后果分析（FMEA）


产品保证计划
 将设计目标转化为设计要求
 可采用任何清晰易懂的格式，包括（但不限于）以下措施：
• 概述项目要求
• 可靠性、耐久性和分配目标和/或要求的确定
• 新技术、复杂性、材料、应用、环境、服务和制造要求或其它任何会给项目带来风险的因素的评定
• 发展失效模式分析（ＦＭＡ）
• 制定初始工程标准要求

产品保证计划是产品质量计划的重要组成部分


管理者的支持
 知会管理者有关先期产品质量策划各阶段的情况
 以小组名义要求管理者提供所需的支持
 管理者参加先期产品质量策划会议对确保项目成功极其重要


第二部份：产品设计和开发
第二部份：产品设计和开发
设计负责部门的输出：
 设计失效模式及后果分析（DFMEA）
 可制造性和装配的设计
 设计验证
 设计评审
 样件制造-控制计划
 工程图纸（包括数学数据）
 工程规格
 材料规格
 图纸和规格的更改

先期产品质量策划小组的输出：
 新设备、工具和设施要求
 特殊产品和过程特性
 量规/试验设备的要求
 小组可行性承诺和管理者支持


设计失效模式和后果分析
 DFMEA是一种评定失效可能性及其失效影响的分析技术
 用以优化产品设计和避免产品设计上的缺陷



可制造性和装配的设计
 用来优化产品设计功能、可制造性和易于装配之间的关系
 先期产品质量策划小组至少要考虑以下所列的项目：
• 设计、概念、功能和对制造变异的敏感程度
• 制造和/或装配过程
• 尺寸公差
• 性能要求
• 组件数目
• 过程调整
• 材料搬运


设计验证
 验证产品设计是否满足顾客的要求


设计评审
 定期检讨会议
 评审以下方面：
• 设计/功能要求的考虑
• 正式的可靠性和置信度目标
• 部件/子系统/系统工作循环〈cycle〉
• 计算机仿真和台架试验结果
• 设计失效模式及后果分析（DFMEA）
• 可制造性和装配的设计
• 实验计划法（DOE）和装配产生的变异结果
• 试验失败个案
• 设计验证的进展
 设计评审的重要功能是跟踪设计验证进度


样件制造-控制计划
样件控制计划是对样件制造中的尺寸测量和材料与功能的试验的描述，以便：

 保证产品或服务符合所要求的规范和报告资料
 保证已对特殊产品和过程特性给予了特别的注意
 使用数据和经验以制定初始过程参数和包装要求
 将关注问题、偏差和/或成本影向向顾客沟通


工程图纸（包括数学数据）
 应对工程图纸进行评审来确定是否有足够的数据以对每个零件进行全尺寸检验
 应能清楚地标识控制或基准平面/定位面，以便能为持续的控制设计适当的功能量规和设备
 应评价尺寸以保证可行性和与制造和测量标准相一致
 适当时，小组应保证数学数据和顾客的系统兼容以进行有效的双向交流

工程规格
 说明零部件或产品的功能、耐久性和外观要求
 说明试验的样本数量、频率和接受标准，或于控制计划中描述


材料规格
 物理特性、性能、环境、搬运和储存要求
 留意特殊特性应包括控制计划中


图纸和规格的更改
 小组应保证更改能实时通知所有受影响的地方
 用适当的书面形式记录更改


新设备、工具和设施要求
 可于DFMEA、产品保证计划和/或设计评审中识别新设备和设施的要求
 先期产品质量计划上说明此活动
 应保证新设备和工具具备所需能力和准时交付
 监察设施进度，确保能在在计划的试生产前完工


特殊产品和过程特性
 于初始特殊产品和过程特性的基础上对技术数据进行评价
 评审和开发产品的设计特性时确定
 须使用顾客指定的符号作记号〈如适用〉
 小组成员一致通过
 建议书面列出特殊特性以便制定控制计划


量规/试验设备的要求
 识别量规/试验设备的要求
 应于先期产品质量计划中说明此活动


小组可行性承诺和管理者的支持
 必须评定设计的可行性
 顾客拥有的设计并不能排除供方评定设计可行性的义务
 确定设计的产品能按时、按量和于可接受的成本下制造、试验、包装和交付顾客
 使用「小组可行性承诺」记录小组成员的共识
 向管理层报告可行性的情况，并对须解决的问题寻求支持


第三部份：过程设计和开发
第三部份：过程设计和开发
输入（源于第二部份中的输出）
 设计失效模式及后果分析（DFMEA）
 可制造性和装配的设计
 设计验证
 设计评审
 样件制造-控制计划
 工程图纸（包括数学数据）
 工程规格
 材料规格
 图纸和规格的更改
 新设备、工具和设施要求
 特殊产品和过程特性
 量规/试验设备的要求
 小组可行性承诺和管理者的支持

第三部份：过程设计和开发




输出（作为第四部份的输入）
 包装标准
 产品/过程质量体系评审
 过程流程图
 场地平面布置图
 特性矩阵图
 过程失效模式及后果分析（PFMEA）
 试生产控制计划
 过程指导书
 测量系统分析计划
 初始过程能力研究计划
 包装规格
 管理者的支持





包装标准
 顾客提供
 自行设计的包装，应确保对产品的保护能力


产品/过程质量体系评审
 检讨现行质量体系，如有任何额外的控制和/或程序上的更改都应对质量体系手册作相应的更新
 改进质量体系的机会

过程流程图
 说明制造/装配的整个工序流程
 用来分析源自机器、材料、方法和人力等因素的变异来源
 协助进行PFMEA和草拟控制计划

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、中间维修站和缺陷材料的存放区，应制定和评审场地平面布置
 所有的物料流程都应与过程流程图和控制计划相协调


特性矩阵图
 特性矩阵图是推荐用来显示过程参数和制造工位之间关系的分析技术
例：
工序号
尺寸编号 描述 公差 05 10 20 30
1 内径 X C X
2 平面 X C C
3 X L L
4 外径 X
C=特性于工序中用作夹紧工件
L=特性于工序中用作工件定位
X=工序中产生或更改该特性


过程失效模式及后果分析（PFMEA）
 PFMEA应在开始正式生产之前进行
 分析新或修改的过程可能出现的潜在失效模式及其后果
 避免过程设计上的缺陷引致产品质量问题

试生产控制计划
 试生产控制计划是对样件制作后批量生产前，进行的尺寸测量、材料和功能试验的描述
 试生产控制计划应包括生产过程确认前要实施的附加产品/过程控制
 针对初期生产运行过程中或之前的潜在不符合项的对策，例如：
• 增加检验次数
• 增加过程中和最终检查点的数目
• 统计评价
• 增加审核


过程指导书
 容易明白和详尽数据
 针对过程的直接操作人员
 根据下列来源建立：
• 失效模式及后果分析〈FMEA〉
• 控制计划
• 工程图纸、性能规格、材料规格、目视标准和工业标准

过程指导书
• 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知识
• 搬运要求
• 过程的操作者


测量系统分析计划
 针对所需的测量系统和个别适当的分析项目，如线性度、准确度、稳定度、重复性和再现性等
 明确有关职责


初始过程能力研究计划
 选择进行初始过程能力研究的对象
 根据控制计划上注明的特性来厘定计划
 应特别留意与特殊特性有关的过程


包装规格
 包括单个产品的包装
 适当时可使用顾客的包装标准或一般包装要求
 应保证产品性能和特性在包装、搬运和开包的过程中保持不变
 应与搬运装置相匹配

管理者的支持
 在过程设计和开发阶段结束时安排正式的评审，以促进管理者的参与
 将项目状况知会管理层
 寻求支持解决任何未决的议题


第四部份：产品和过程确认



第四部份：产品和过程确认
输入（源于第三部份中的输出）
 包装标准
 产品/过程质量体系评审
 过程流程图
 场地平面布置图
 特性矩阵图
 过程失效模式及后果分析（PFMEA）
 试生产控制计划
 过程指导书
 测量系统分析计划
 初始过程能力研究计划
 包装规格
 管理者的支持



第四部份：产品和过程确认
输出（作为第五部份的输入）
 试生产
 测量系统评价
 初始过程能力研究
 生产件批准
 生产确认试验
 包装评价
 生产控制计划
 质量策划认定和管理者的支持


试生产
 作为确认制造过程的有效性的重要步骤
 应采用正式生产的工装、设备、环境（包括操作者）、投施和循环时间来进行
 试生产的最小数量通常由顾客设定

试生产
试生产的输出（产品）用作以下用途：
 初始过程能力研究
 测量系统分析
 最终可行性
 过程评审
 生产确认试验
 生产件批准
 包装评价
 试生产能力（FTC）
 质量策划认定

测量系统评价
 针对用作检查控制计划上表明的工程规格特性的测量装置和方法
 于试生产中或之前进行测量系统分析

初始过程能力研究
 评价生产过程是否巳准备就绪
 参照初始过程能力研究计划
 对控制计划中识别的特性进行初始过程能力研究
生产件批准
 验证和确认由正式生产工装和过程制造出来的产品能否符合工程要求
 参照「生产件批准过程」参考手册
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
包装评价
 评价包装方法对产品的保护能力
 考虑在正常运输和不利环境下的情况
 必要时进行测试
 顾客指定的包装并不免除供方评价包装方法的责任

生产控制计划
 描述对正常生产的控制，包括零部件和过程的控制
 参考PFMEA和过程流程图等相关文件
 应适时更新，反映最新状况
质量策划认定和管理者的支持
 小组应保证遵循了所有的控制计划和过程流程图
 在首次产品装运之前评审以下项目：
• 控制计划
• 过程指导书
• 量规和试验设备
 向管理层报告情况，取得认同
 使用「产品质量策划总结认定」进行正式认定
第五部份：反馈、评定和纠正措施
第五部份：反馈、评定和纠正措施
输入（源于第四部份的输出）
 试生产
 测量系统评价
 初始过程能力研究
 生产件批准
 生产确认试验
 包装评价
 生产控制计划
 质量策划认定和管理者的支持

第五部份：反馈、评定和纠正措施
输出：
 减少变异
 顾客满意
 交付和服务
减少变异
 可使用控制图和其它统计技术来识别过程变异
 进行分析和纠正措施来减少变异
 持续地改进，精益求精

顾客满意
 周详的策划和所显示的过程能力并非必然能保证顾客满意
 供方应参与产品或服务的使用阶段，以便直接了解实际使用的情况
 作为评价先期产品质量策划的有效性
交付和服务
 交付不等于完结
 供方和顾客应继续合作以解决问题并作不断的改善
 对于顾客的备件和服务也同样要考虑其质量、成本和交付
 吸取经验和教训

第六部份：控制计划方法论
• 概述
• 控制计划栏目描述

概述
• 控制计划摘要地描述如何减少过程和产品变异
• 控制计划不能替代包含在详细的操作指导书中的信息
• 控制计划是总体质量过程不可分割的部分
• 控制计划是动态文件，反映当前使用的控制方法和测量系统
• 单一的控制计划可适用于以相同过程、相同原料生产出来的一组和一个系列的产品



概述
• 控制计划描述了过程的每阶段所需的控制措施，包括进货、加工、出厂和阶段性的要求
• 控制计划在整个产品寿命周期中应被维持和使用

控制计划方法论
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