APQP: výstupy a příklad Cp a Cpk

APQP (Advanced Product Quality Planning, pokročilé plánování kvality výrobku) pomáhá sladit vývoj výrobku a procesu před sériovým startem a po něm. Příručka AIAG APQP, třetí vydání, podle popisu vydavatele řeší, jak zlepšit úspěšné zavádění nových výrobků. Obsahuje podle něj aktualizace pro agilní řízení produktu, nové oddíly o zdrojích, řízení změn, ukazatelích programu APQP, plánech zmírnění rizik a řízení po branách. Kontrolní plán se v něm stal samostatným dokumentem. Veřejná stránka představuje příručku, ale nenahrazuje její obsah ani požadavky zákazníka.

APQP v systému IATF 16949

APQP patří mezi požadavky automobilové normy. DQS jmenuje pokročilé plánování kvality výrobku vedle kontrolních plánů pro prototyp, předsériovou a sériovou fázi a vedle procesu schvalování dílů pro sériovou výrobu (PPAP). IATF Global Oversight uvádí, že IATF 16949:2016 vznikla při přechodu z ISO/TS 16949:2009 a zachovává soulad s ISO 9001. Z toho vyplývá užitečná představa: APQP je plánování, PPAP je důkaz předložený zákazníkovi a kontrolní plán je dokument, který musí sériová výroba dodržovat.

Pět fází APQP

Konferenční příspěvek IMECS 2009 uvádí pět fází: plánování a definice programu, návrh a vývoj produktu, návrh a vývoj procesu, validace produktu a procesu a nakonec spuštění výroby, zpětná vazba, hodnocení a nápravná opatření. V první fázi se zjišťují potřeby a očekávání zákazníka, například metodou QFD, a výstupem jsou cíle návrhu, spolehlivosti a kvality. Ve druhé vzniká mimo jiné FMEA návrhu, ověření a přezkoumání návrhu a specifikace výrobku a materiálu. Třetí fáze přidává diagram toku, FMEA procesu, kontrolní plán a pracovní pokyny a závisí na úspěšném dokončení předchozích dvou. Čtvrtá fáze ověřuje výrobek a zvolený proces včetně jeho kontrolních mechanismů a stanovuje cíle pro způsobilost procesu a kritéria přejímky. Pátá se soustředí na snížení variability, nápravná opatření a trvalé zlepšování. Autor dodává, že se fáze v praxi překrývají a mnoho úkolů probíhá souběžně.

Názvy a členění fází v literatuře kolísají. Popis v příspěvku nahrazuje příručku AIAG APQP, ne její text, a podrobné požadavky řeší platné vydání příručky a smlouva se zákazníkem.

Od činnosti k výstupu

Schůzka, která proběhla, ještě nedokazuje, že proces je připraven. U kritického znaku stanovte specifikaci, způsob měření a osobu, která schvaluje další krok. Každý výstup svažte s konkrétní verzí výrobku.

Otázky jsou naše zjednodušení fází podle příspěvku. Vzorky, dokumenty a formální schválení řídí platný postup a smlouva se zákazníkem.

Příklad: Cp a Cpk při náběhu

Vlastní výpočet: znak je povolený od 11,94 do 12,06 mm, naměřený průměr je 12,03 mm a směrodatná odchylka 0,015 mm.

Cp = (12,06 − 11,94) / (6 × 0,015) = 0,12 / 0,09 = 1,33. Cpk je menší z hodnot (12,06 − 12,03) / (3 × 0,015) = 0,667 a (12,03 − 11,94) / (3 × 0,015) = 2,0, tedy 0,67.

Cp porovnává šířku rozptylu s tolerancí. Cpk navíc zohledňuje polohu průměru. Rozptyl v příkladu by se do tolerance vešel, ale proces je posunutý k horní mezi, a proto je Cpk výrazně nižší než Cp. Zásah, který průměr vystředí na 12,00 mm, by Cpk zvýšil na 1,33, aniž by se změnil rozptyl. Z jednotlivých čísel však proces schválit nelze: nejprve se musí ověřit stabilita, měřicí systém, odběr vzorků a požadavek zákazníka.

Kontrolní plán jako vazba na výrobu

DQS uvádí kontrolní plány pro fáze prototypu, před uvedením na trh a výroby. Podle AIAG je kontrolní plán v nové příručce samostatným dokumentem. Znamená to, že plán, který se vyrábí, je potřeba udržovat odděleně od analýz rizik, ze kterých vznikl. Řádek kontrolního plánu by měl odkazovat na znak, metodu, četnost a reakci na odchylku. Když se četnost kontroly sníží, má se to projevit v podkladech, ze kterých plán vznikl, jinak se rozcházejí.

Plánování po branách

Podle AIAG příručka nově zahrnuje řízení po branách. Brána je rozhodnutí, zda se pokračuje: je splněno kritérium, nebo ne. Rozumné kritérium je měřitelné a známé předem, například „Cpk nad dohodnutou hodnotou na třech po sobě jdoucích dávkách“ nebo „zmetkovost v prvních deseti směnách pod stanovenou mezí“. Brána bez kritéria se mění v schůzku.

Příklad: cena pomalého náběhu

Vlastní výpočet: linka vyrobí 1 800 kusů za směnu. Cílová zmetkovost je 1,5 %, v prvních deseti směnách se skutečně dosahuje 4 %. Za deset směn se vyrobí 18 000 kusů. Při 4 % je to 720 zmetků, při cílových 1,5 % by jich bylo 270. Rozdíl je 450 kusů navíc, které se musí vyřadit nebo přepracovat. Číslo nevyjadřuje peníze, protože cena kusu a způsob nakládání se zmetky se liší. Ukazuje však, co stojí zpoždění v odladění procesu, a pomáhá rozhodnout, kolik času věnovat přípravě před startem.

Pozor na příznivý okamžik

Vzorek odebraný po seřízení stroje může zachytit výjimečně příznivý okamžik. Zapište podmínky, nástroj, materiál a způsob výběru kusů. Oddělte tolerance od regulačních mezí, protože odpovídají na jinou otázku.

Po náběhu vazbu zmetků a událostí na výrobek a období uchovejte. Změní-li se podstatná podmínka, dřívější důkaz se přezkoumá znovu. Přehled z výroby usnadní sledování, ale nenahrazuje technické ověření ani schvalovací dokumentaci.

Změny po startu

Po náběhu se podmínky mění: nový dodavatel materiálu, jiný nástroj, přesun na jiný stroj. Každá taková změna vyvolá otázku, zda dřívější důkaz stále platí. Rozumné je určit předem, které změny vyžadují nové ověření schopnosti procesu a kdo o tom rozhoduje. Záznam o změně se pak váže ke znaku, ke kterému se vztahuje, a k datu, od kterého se nové podmínky použily.

Nejpraktičtější je jednostránkový přehled znaků s odkazem na poslední ověření a na dohodnutou frekvenci kontroly. Při auditu u zákazníka je to první dokument, o který se žádá. Dobrým zvykem je projít před sériovým startem „co když“ otázky se seřizovačem: co se stane, když dojde materiál, když se změní směna nebo když se nástroj vymění dřív, než plán počítá. Odpovědi patří do kontrolního plánu.

Zdroje

1. AIAG APQP, třetí vydání (aiag.org)
2. DQS (dqsglobal.com)
3. IATF Global Oversight (iatfglobaloversight.org)
4. IMECS 2009 (iaeng.org)

Související: IATF 16949 · FMEA · MES systém

O autorovi

Christian Fieg

Head of Sales SYMESTIC a Six Sigma Black Belt. Přes 25 let ve výrobním průmyslu se zaměřením na Lean, Operational Excellence, Shopfloor Management a neustálé zlepšování v diskrétní výrobě. Profil na LinkedIn