汽车面板开发项目质量管理面临的问题

【导读】
面板零件是汽车零部件的重要组成部分,包括了内部前面板中的所有塑料零件,如车灯、音响、空调等开关按钮以及所有装饰性零件。对于汽车来说,其模板中的按钮要能够方便的进行
3.1 汽车面板概述
3.1.1 汽车面板及其制造工艺
    面板零件是汽车零部件的重要组成部分,包括了内部前面板中的所有塑料零件,如车灯、音响、空调等开关按钮以及所有装饰性零件。对于汽车来说,其模板中的按钮要能够方便的进行按下和松开,从而确保汽车车灯以及音响等的调控功能。同时,还要具有较高的触感,为汽车用户提供一种美好的感受。另外,汽车面板零件还要能够跟其它内饰风格相匹配,所以在其面板开发过程中,必须要确保其质量控制和管理的内容满足其自身特点。
 
    目前大部分汽车面板都使用塑料材料,并且通过喷漆赋予其一定的色泽。然后采用镭射雕刻技术,在各个塑料中雕刻相应的标志符号,为其赋予一定的含义,使其满足客户使用需求。下图3-1给出了汽车面板零件开发的工艺过程。从图3-1可以看出,汽车面板零件在制造过程中使用的工艺并不是特别复杂,且基本上都是比较传统的注塑、喷涂以及镭射雕刻等,不存在技术限制性。
 
图3-1 汽车面板零件的开发流程

 
3.1.2 汽车面板质量控制管理的难点
    根据对汽车用户的访问和调查,他们对汽车面板零件质量具有一些特殊的要求,如可靠耐久、触感清晰、调控阻力合理、外观色泽协调一致、表面硬度较高以及环境适应性强等,这些要求决定了汽车面板零件的质量控制管理特性,具体如下:
 
    1)允许尺寸偏差的范围很小
    虽然汽车面板中使用的零件都是注塑材料,但是其对导向尺寸公差的要求比较严格,必须控制其误差在很小的范围内,从而降低汽车面板零部件对外部环境的敏感性,提高其控制效果。
 
    塑料零件还具有树脂材料的一部分特性,即其成型收缩过程中的收缩情况受注塑工艺参数、使用环境的影响较大。同时材料还存在一定的后收缩特性,导致产品在使用过程中还会因环境的变化出现不同大小的偏差。所以为了确保塑料零件产品的触感以及阻尼大小,在制造过程中必须要严格控制其偏差,使其能够控制在能够接受的范围内。所以,汽车面板零件设计图纸中的尺寸公差非常小,从而最大限度降低输入偏差对产品质量的影响。
 
    2)质量问题产生的原因复杂且隐蔽
    对于汽车面板零件来说,其质量受制造设备、模具、材料以及人员等因素的影响较大,另外还会受到生产过程中温度、压力以及湿度等参数的影响,因此当汽车面板零件面板发生质量问题时,很难实现对现场环境的真实模拟,不能够快速寻找造成质量问题的原因,导致其质量改进难度较大。
 
    这也充分说明,汽车面板零件产品的质量问题具有一定的隐蔽性,不能够通过模拟直观的看到其质量问题,往往是在面板批量生产完成之后出现质量问题。如一些注塑零件在制造过程中,可能会出现内应力以及气痕等缺陷,而这些缺陷不容易直观的看到,常常是在喷涂完成之后才能够显示出来,所以在其生产过程中引入零缺陷质量控制管理的理念是非常必要的。
 
    3)零件质量检测方法具有一定的破坏性
    汽车面板零件要具有较高的环境适应性,并且具有较高的耐用性和耐腐蚀性,而这些性能的验证需要在产品研发阶段进行,并且具有较高的破坏性。同时产品的验证需要耗费较长的时间,所以在产品制造过程中很难通过事后检验以及过滤的方法来确定产品质量。
 
    4)质量控制管理活动需要深入到过程参数控制
    汽车零部件产品的质量受其加工过程中的工艺参数影响较大,因此在质量控制管理时必须要加强对其生产工艺的控制,而不单单是采用传统意义上的工程图纸或者检验规范,对汽车零部件产品或者半成品等进行质量检测。所以新的质量控制管理体系不但对管理人员自身专业水平要求较高,而且还需要完善的质量控制体系进行控制,从而确保其质量控制的稳定性。




 
3.2 当前项目质量控制管理现状
    近些年来汽车行业得到了非常快速的发展,福特公司在进行汽车面板类零件生产过程中,采用的图纸是客户自行提供,属于典型的制造类企业,占据汽车制造行业的第二或者第三供应链。由于所有图纸都是客户自行设计,所以福特企业只需根据图纸进行设备和模具的选择、制造工艺的制定、测量系统以及包装运输等的开发。虽然产品设计是由各个汽车配套生产厂家自行提供,并且全部遵循TS16949国际认证,因此福特公司在进行汽车面板零件制造过程中必须要严格按照TS16949的要求进行质量控制文件的撰写,具体执行过程中允许不同公司制定不同的APQP方案。
 
    一般情况下,福特公司和客户的沟通是由公司的业务人员完成的,同时还要完成对客户提供图纸的简要评审和其需求量大小的预测,然后根据评审和预测结果进行价格的估算,并且将制造过程中采取的技术等跟客户做好沟通,了解客户的技术需求和商务要求,并签署正式的商务合同。
 
    合同签订完成之后,客户在规定时间内完成项目付款。福特公司在开始进行项目团队的组建以及项目启动活动,也就是说在项目经理对项目信息进行简单的评审之后,成立专门的质量控制管理团队和先期策划小组,实现面板开发项目质量控制管理的正式启动。
 
    跟大部分汽车制造企业一样,福特公司在生产过程中采用矩阵式组织方式,其制造团队中人员除了少数专职人员外,技术专家和文档编制人员均是从其它各个部门借调。作为汽车面板零件面板开发项目中的先期产品质量策划小组,其质量控制管理一般由其质量工程师来完成,在一定程度上存在质量控制力量薄弱,导致产品制造过程中常采用事后验证的方式,忽略了前期质量的管理。另外,汽车面板零件面板质量控制管理的目标是得到客户满意的产品,然后就进行项目结案,因此对产品生产过程的控制以及批量生产过程中可能存在的潜在风险管理投入不足。
 
    另外,在面板开发过程中,福特公司采用的开发流程是根据”QP的规范及设定的,包括了5个基本的开发阶段(项目启动,过程设计与开发,样件认可,产品过程与确认,试生产认可)。但是在具体开发过程中,企业质量控制管理人员对产品一、二和五阶段的重视程度不够,导致生产的产品完全按照设计图纸进行,呈现出较强的制造企业特色,具体如下图3-2所示。
 
图3-2福特汽车过程设计流程图
 
    从图3-2可以看出,汽车面板零件产品在生产过程中宏注重产品的过程设计和确认两个方面,因此在面板生产过程中其面板类零件质量控制通常采用事后控制的方法,导致面板开发过程中质量控制管理力度不到位,管理质量较差,不能够得到顾客的满意。另外,预防性管理是整个面板零件面板质量控制管理的重点内容,不能够完全通过过程设计和确认来实现其质量的提升,这是大部分汽车面板生产企业在经营过程中面临的关键问题,也是福特公司面板质量控制管理的关键问题。
 
    对于成批量产品的生产,即便进入产品大量生产阶段,福特公司的客户还存在一定程度的抱怨现象,导致其生产制造的产品不能够完全满足客户对产品质量的要求。为此福特公司就必须要采用事后检验对策,但是由于生产过程中操作人员和管理人员的责任意识问题、技术问题以及产品知识等问题的存在,生产的产品仍然存在一定的质量问题,并且在一定程度上提高了面板质量预防成本较高。
 
    对于产品中存在的质量问题,福特公司也定期组织技术人员和专家进行质量推进会,制定切实可行的质量改善措施,降低产品生产后的检验率。但是由于面板制造已经进入了成批量生产阶段,任何实现质量提升的措施都必须要得到客户的统一之后才可以实施,影响了新对策实施的实效性,因此质量改善措施的实施仍然不能够解决汽车面板零件生产过程中存在的质量问题。
 
    由此可以看出,对于福特公司来说,大量检验工序以及人员的投入,质量改进措施实施的实效性是其当前质量控制管理中面临的主要问题,也在一定程度上说明该公司的质量控制管理模式和制度需要进一步进行优化和改善。




 
3.3 APQP开发的主要程序和进度
 
图3-3 APQP开发管理模型的主要程序流程图
 
图3-4 APQP开发管理模型进度图

 
3.3.1 计划和确定项目
    该阶段主要完成客户需求和要求的确定,从而为此提供针对性的服务和产品,具体的输入和输出如下表3-1所示。
 

 
3.3.2 产品设计和开发
    该阶段主要完成产品加工设计到得到最终产品过程中需要完成各要素的控制,具体的输入和输出如下表3-2所示。
 

 
3.3.3 过程设计和开发
    该阶段的主要任务即是开发一个切实有效的制造系统,从而确保得到的产品质量能够满足客户的需求和期望,具体的输入和输出如下表3-3所示。
 

 
3.3.4 产品与过程确认
    该阶段主要采用生产评价方式完成对面板生产过程的确认,各个小组应该分析其是否严格按照控制计划和过程进行流程图的设计,是否能够达到客户的要求,具体的输入和输出如下表3-4所示。
 

 
3.3.5 反馈、评定和纠正措施
    该阶段是产品质量的反馈、评定和纠正阶段,属于产品质量控制的延伸阶段。在面板制造阶段,如果发现了产品质量和预期存在的差别之后,可进行该阶段的输出。具体的输入和输出如下表3-5所示。
 



 
3.4 福特公司项目质量控制管理的主要问题
3.4.1 项目组织与项目质量控制管理要求不匹配
    由于福特公司属于典型的制造型企业,其产品均是由客户进行自行设计,所以质量。公司中缺乏强大的设计团队,其大部分人才都是生产型人才,给其面板的生产带来了较大的挑战,影响了其项目组织结构和人员配置质量,具体的问题可以从以下几个方面进行阐述:
 
    (1)沟通协调不顺畅。项目实施过程中采用的组织形式具有一定的封闭性,其团队成员之间存在一定的沟通和协调的问题。再加上其跟国外顾客在地域以及语言等方面存在的差异,导致其项目开发过程中设计团队之间以及设计团队和客户之间沟通不及时,特别是客户和设计团队之间的沟通,严重影响了团队和客户间信息的交流和配合。
 
    (2)缺乏设计工程能力。由于设计人才的缺乏,福特公司产品生产过程中不能够提出强有力的设计理念,不能够为客户提供可以参考的设计方案。
 
    (3)对项目经理的要求高。项目经理是项目管理过程中的主要人员,因此他们必须要具有较高的沟通能力,能够实现跟客户之间跨地域和跨语言的沟通。同时,项目经理还必须要具备较高的工作能力,实现并对项目管理团队的管理和人员任务的分配。所以福特公司在进行项目经理选择过程中,需要考虑的因素非常多。
 
    (4)组织形式不合理。福特公司采用弱矩阵组织,实现对面板零件面板开发过程中APQP流程的设计和执行,这种组织形式严重影响了APQP管理的规范性和及时性.APQP在管理过程中注重对产品的规范化和预防性管理,但是福特公司矩阵式的组织形式对人员管理力度较差,只能够通过事后检验方式来确认产品质量。

 
3.4.2 APQP开发过程中的质量预防管理存在偏差
    通过上面分析可以知道福特公司汽车面板零件开发过程中只注重产品设计和确认两个阶段,导致其产品开发过程中APQP流程的执行力较弱,具体表现在:
 
    (1)可行性分析忽视了设计要素对过程能力提高的关键影响
    汽车面板零件的可行性分析主要针对其产品制造过程中可以采用的技术以及工艺进行,从而确保产品质量达到客户需求。但是需要注意的是,虽然产品生产图纸是由客户提供的,质量控制管理项目小组也要认真分析其设计要素,并且对设计图纸的可行性进行认真评审,从而确保设计图纸和设计要求的合理性。一方面确保生产产品能够满足汽车面板对其功能性和外观性的要求,另一方面还要确保产品满足塔古奇的设计理论,即拥有较高的过程能力。因此在可行性分析时,要涵盖面板零件制造的各个方面,如原材料的采购、注塑、喷涂、镭射雕刻以及包装运输等。
 
    (2)不重视产品设计与开发对项目成功的重要影响
    福特是纯制造型企业,图纸由客户提供,但是由于设计方案对产品质量的影响占到了85%以上,所以制造企业中的质量策划小组要及时跟产品设计团队成员进行沟通和写作,并且积极参与到产品设计方案的评审过程中。但是福特公司在经营过程中忽略了设计方案对产品质量的影响,没有对客户提供的图纸进行评审。
 
    图纸评审包括了产品加工技术和装配的可行性,属于产品同步设计的一种,能够确保产品生产完成之后能够装配到一起,提高其可用性。因此评审过程中要特别注意相互配合件之间对制造偏差的敏感性、装配过程以及尺寸公差的合理性等。同时,还要对设计图纸中各个零件的尺寸和表面质量参数进行评审,从而确保产品质量。最后,将得到的评审建议书提交给客户,实现跟客户之间意见的交换。
 
    另外,还要对产品特性和需求进行准确的分析,对生产过程中使用的设备性能、模其、两句以及工装等参数进行评审,确保其能够达到产品加工的梢度和要求。其体实施过程中可以将其以清单的方式列出,从而为后续项目的控制和管理提供可以参考的依据。
 
    但是,福特公司在面板开发过程中,项目经理没有经过任何评审,直接根据客户提供的图纸进行设计输入的提取,并且将其快速转化成生产过程中所需要的模具和量具,极大的简化了产品设计和开发的过程,不能够达到塔古奇设计的理念,导致面板开发过程中的过程控制能力非常差。
 
    (3)过程设计流于形式
    过程设计和开发质量受前面2个阶段质量控制管理水平的影响较大,属于汽车面板零件开发的关键点。通常情况下,该阶段采用过程失效模式及后果分析进行分析,从而实现对面板质量的事前预防,从而有效的降低设计缺陷,保证设计零缺陷。事前预防管理要从最初的产品设计方案的评审以及对产品设计的流程开始进行管理.并且在管理的过程中要对加工所使用到的模型和量具进行合理的开发和选择。
 
    在进行设计与开发的过程中井不是一味的进行生产,而是要根据以往的工程经验和国内外先进的经验,将产品开发过程中可能存在的一些问题和产生的成因进行分析,制定相应的应对策略以及有效的PFDIEA文件。但是在其体的项目实施的过程中,对项目进行质量控制必然其有一定的时间延时性,这样导致管理与控制并不能够发挥其最大的作用,只能够在最后作为一个必备的审批文件进行使用,这样就丧失了管理的效能。
 
    除此之外,在生产的过程中控制的水平还会受到控制计划的影响,在过程控制计划中经常会忽略对汽车车面板零件的控制,这样导致很多的产品在生产过程中所表现出来的关键特性不明显,在试生产中不能够有明确的产品性能定位,与客户的需求具有一定的偏差,这些都是控制过程质量差的后果,从而造成很大的安全隐患。为了避免此类事情的发生,在生产新的产品时必须要制定严格的生产过程控制计划,确保在生产过程中所采用的生产技术和生产的工艺能够满足汽车板而零件的特性。
 
    (4)改进意识薄弱
    在进行面板的生产过程中需要对产品的工装、生产设备、施工工艺以及循环的时间进行严格的控制.并且在生产之前需要对控制的有效性进行确认,保证控制计划能够顺利进行。在试生产的过程中,要加强对生产过程的监督和检查,保证控制计划和控制流程能够按照事先设定好的计划执行,确保试生产过程中产品的质量能够满足需求,井且能够与客户的要求尽量保持一致,假如说在与客户需求具有一定的差距,要及时的进行数据的更新。
 
    在进行生产的过程中都会设有项目经理一职,专门监管产品生产质量的控制,并且针对在生产过程中出现的设计和技术上的偏差进行及时的改进,确保试生产产品的质量能够满足客户的需求并如期完成任务。同时项目经理还需要对生产的环境进行改善,确保在管理的过程中能够为生产的质量控制管理提供有效的参考依据。
 
    初始过程能力就是在研究的过程中依据计划中所标识的一些产品的基本特性进行研究,并根据所制定的基本特性确定试生产的产品是否达到质量要求,其有稳定的使用特性。由于在初始过程能力的高低直接决定着在项目完成之后顾客的满意程度,因此在进行初始过程能力研究的过程中要重视输入偏差,同时依据在试生产过程中的评价结果以及改进措施进行适当的修改,最终确定最后的控制计划,并严格的按照控制计划的要求进行大量的生产.这样才能够保证项目质量能够符合质量要求。
 
    (5)质量改进与项日质量控制管理同时终止
    随着项目在不断的进行,汽车零部件的整个制造过程己经进入了最后的收尾阶段,在该阶段中可以进行大批量的生产,此时项目的生产和管理的团队需要将项目的全部资料上交到相关的职称部门。但是在实际的项目实施的过程中技术人员总是会忽略试生产和真正的批量生产之间会存在一定的差距,这样导致试生产的产品质量不能够有效的反映大量生产产品的质量层次,这样也就不能够及时的对试生产产品进行参数的调整,也就不能够及时的进行质量上的优化,为以后的后续生产带来一定的麻烦。

 
3.4.3 项目质盆过程管理缺乏系统性和可操作性
    在其体的项目实施中,为了保证生产的质量,一般都会与客户进行沟通,确定客户对面板的使用需求和设计要求.这样才能够根据用户的需求制定合理的项目实施计划和实验的目的。一般来说假如在检验的过程中发现项目的初始过程控制的能力在1.67以上,而产品的能力在1.33以上,PPM的数值却在500以下时,就可以简单的认为汽车的零部件产品己经初步的满足了生产的要求,但是这只是初步的检查,还需要将生产的产品与质量控制进行有效的结合,进行项目质量的事后控制,从根本上提高产品的有效性和可操作性,因此在项目初始过程控制中对产品质量的控制其有一定的模糊性,不能够完全的实现对产品质量的提前控制和管理过程。
 
    另外,在进行产品事后控制的过程中,控制团队为了更好的完成自己的任务,往往会过分的追求在生产过程中的能力的提升,却忽略了顾客对产品性能和产品质量的要求,导致在质量策划的过程中就与顾客的要求有所偏差,质量策划也就失去了其根本的意义。但是在具体的操作过程中需要质量控制小组将在面板生产过程中所需要的模具、原材料和设备等进行选择,并将选择的结果上交到相应的部门进行评审,在评审的过程中采取的是抽样检查,这样不能够对项目实施的所有阶段进行质量控制进行总结,也就不能够得到面板的整体的质量目标。
 
    在福特汽车面板零部件进行设计与生产的过程中必须要进行先期的质量策划,井且在公司内部的各个部门、相关合作企业之间和与客户之间都需要采取相应的规范,并按照项目实施过程中的有关质量控制的规范要求实施过程控制的每一个细节步骤。在其体的控制过程中要根据相关产品的特点进行质量控制过程的计划,并且在控制的过程中要求控制质量能够满足APQP质量控制管理体系的要求。
 
    现阶段我国大部分的汽车在进行制造的过程中都需要遵循APQP的要求和用户的需求,这样就会在一定程度上忽略生产的产品在企业内部以及与合作企业之间的需求是否一致,这样就会影响面板的质量,即使进行了管理也会在管理的过程中出现管理不全面的现象,缺乏针对性的管理。

 
3.4.4 设计方法有待有效应用并执行
    在进行面板的使用过程中,需要把产品的质量和产品的设计有效的融合在一起,并作为产品设计的一部分进行合理的优化,将产品的各项参数进行最优设计,保证面板在使用的过程中能够其有较高的灵敏度,提高产品的灵敏度能够大大的提高汽车零件在使用过程中的对输入参数的灵敏度,但是就目前在进行生产的过程中还是一个比较难以攻克的生产难点。
 
    汽车面板零件的最原始的设计图都是由客户自己进行设计的,项目经理在进行生产时偷工减料,省去了利用QFD(质量功能展开)技术将客户的图纸按照相对应的质量要求进行施工工艺的转变,这样就会造成生产的过程中生产工艺数据有偏差。另外,项目经理在进行过程质量控制时也不能够在项目计划阶段准确的评估面板制造的可行性大小,也不能够提出可操作性的改进意见.不能够将一些先进的质量控制的理念应用到管理的过程中,从而发挥管理的作用。
 
    对于一些实力较强的汽车面板的制造企业,在进行面板的设计过程中往往会利用一些较为先进的技术应用到对客户图纸的分析过程中,从而快速的发现客户所设计的图纸都存在ps些问题.并预计可能产生的影响。但如果客户在设计上仍然坚持自己的原则不变,那么就会在生产的过程中放弃对图纸进行修改,按照原来的设计进行生产,这样就不能够在生产过程中针对生产存在的问题提出有效的解决方案,也不能够有效的表达客户的设计理念,最终影响到产品的质量控制效果。
 
    PFMEA(制程失效模式及影响分析)在现阶段来说是一种非常好的质量控制的方法,但是在技术上仍然还存在很大的不足,尤其是在面板的研发生产的过程中,都是将原来的PFMEA文件进行局部的调整之后直接进行利用,这样在一定程度上不能够体现PFMEA的价值。其中不足之处其体的表现为:在前期的准备工作中准备不充足,不能够深入的对产品的性能进行分析,一旦出现故障也不能够深入的研究故障产生的原因和机理,在进行质量控制的管理工作中具有一定的滞后性,导致在生产过程中动态调整工作不及时。
 
    除此之外,PFMEA在进行质量控制与管理的过程中需要专业性较强的技术人员参与到其中,且专业人员要熟知客户的设计需求以及产品升级的性能和要求,这样才能够在生产的过程中根据质量控制管理的流程图进行定性和定量的分析,一次你在进行项目的策划阶段,PFMEA在制定之前需要进行充分的调查与分析,做好充分的准备。
 
    由于在进行面板生产过程中采用质量控制管理具有一定的滞后性,导致PFNEA的应用效果与实际的效果之间存在很大的差距,再加上PFMEA在一定程度上具有动态变化的特性,需要实时的对一些关键的技术和关键点的故障进行及时的分析并采取相关的应对策略,这样才可以有效的确定质量控制管理的效果。在具体的质量控制管理实施的过程中可以实时的对PFMEA内容进行动态的调整,但是由于质量控制的滞后性,经常会忽略动态特性的影响,导致质量控制效果不佳,在面板大量生产的过程中质量控制效果差。

 
3.4.5 过程能力的设计和维护体系的完善
    在进行汽车板面零件的设计过程中,由于零件自身就其有固有的特性,因此在制定控制管理时需要将该特性考虑在内,并严格的按照客户的需求对质量控制中的各项参数进行调整,保证环境参数处于正常的范围内,这样在一定程度上可以减少质量控制的误差,提高面板的质量过程控制能力,力求在最大程度上满足客户的需求。
 
    但是在目前大部分的汽车零件质量控制管理的过程中还没有完全的实现对产品质量的风险识别和质量评价体系,这样就会给过程控制带来许多的麻烦,阻碍着面板在生产管理中的质量。除此之外,在过程控制中并没有合适的软件进行数据的测量,这样质量控制管理人员也就不能够接收梢准的数据,这样就会错失最佳的控制时间,影响控制的结果。
 
    汽车面板零件在设计与生产的过程中也会出现匹配度不一致的情况,零件在汽车中是一项必不可少但又是制造末端的产品,在进行设计时是质量控制的重难点所在,再加上一些企业在进行生产与设计的过程中重视产品功能的设计忽略了在生产过程中的质量控制,这样就会很难提出能够进行更改的方案,导致关键点和过程控制存在一定的偏差。
 
    在新的市场竞争体制下,制造企业为了更好的迎合客户的需求,往往会违背自己在质量控制管理过程中的设计理念,如果一味的按照客户的需求进行设计,这样不仅影响了产品的质量,同时还会降低客户对产品的满意程度。因此在进行设计方案变更的过程中要注意方案的变更对质量的影响,因此在设计变更时要充分的考虑到变更之后对质量的影响以及在生产过程中会产生的影响有哪些,同时在产品装配或者是验证过程中一旦出现质量的问题,再加上时间的有限性,不能够及时的调整生产的过程,就会对产品的生产进度以及产品的性能造成不好的影响。
 
    在具体的实施过程中对产品质量的影响因素众多,比如说模具型号和材质的选择、原材料的质量等都会增加在生产过程中的不确定因素,降低产品的质量,再加上生产成本的加工时间的影响,就会大大的降低产品质量。
 

  • 2019-07-22 17:00
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