Hvad er PPAP for smedning? En teknisk gennemgang

TL;DR

Produktionsdelgodkendelsesprocessen (PPAP) er en standardiseret kvalitetsstyringsramme, der anvendes i produktionen til at verificere en leverandørs evne til konsekvent at fremstille dele, der opfylder alle kundens krav til teknisk design og kvalitet. Oprindeligt udviklet i automobilindustrien, har dens primære mål at skabe tillid til produktionsprocessen og minimere risici, inden fuldskala-produktion påbegyndes. Denne omfattende proces gælder for forskellige produktionsmetoder, herunder smidning, og sikrer, at komponenter er pålidelige og overholder de fastsatte specifikationer.

Hvad er Produktionsdelgodkendelsesprocessen (PPAP)?

Produktionsdelgodkendelsesprocessen (PPAP) er en formel metode, der skaber tillid til leverandører og deres produktionsprocesser. Den er udviklet for at dokumentere, at en leverandør har udviklet sin design- og produktionsproces således, at den opfylder kundens krav, og derved mindske risikoen. Som defineret af Automotive Industry Action Group (AIAG), som først standardiserede processen, sikrer PPAP, at alle kundens tekniske konstruktionsdokumenter og specifikationer er korrekt forstået, og at processen har evnen til løbende at producere overensstemmende dele under en faktisk produktion ved den angivne hastighed.

Selvom dens rødder er fast forankret i bilindustrien, er principperne bag PPAP blevet bredt adopteret i andre industrier, herunder luftfart, medicinsk udstyr og elektronik. Rammeværket fungerer som en kritisk komponent i Avanceret Produkt Kvalitets Planlægning (APQP), med fokus på validering af det endelige produkt og processen inden massproduktionen starter. Dens strukturerede tilgang sikrer, at alle nye eller reviderede dele, eller de dele, der fremstilles ved hjælp af nye eller væsentligt ændrede metoder, gennemgår en grundig verifikation.

Den grundlæggende rolle ved PPAP er at fremme klar kommunikation og etablere en dokumenteret forståelse mellem kunden og leverandøren. Ved at kræve et omfattende dokumentationspaket bekræfter det, at leverandørens processer ikke blot er i stand til én gang at producere en komponent, der opfylder specifikationerne, men kan gøre det pålideligt og gentagne gange gennem hele produktets livscyklus. Dette skaber et fundament af tillid og ansvarlighed, hvilket er afgørende for moderne, ofte globale, varekæder.

Kernepurpos og fordele ved implementering af PPAP

I sin kerne er godkendelsesprocessen for produktionsdele et afgørende værktøj til risikominimering i produktionen. Dens primære formål er at sikre, at en leverandør fuldt ud forstår alle kundens tekniske konstruktionskrav, og at deres produktionsproces er i stand til konsekvent at opfylde disse krav. Denne validering finder sted, inden kunden begiver sig ud i fuldskala-produktion, hvilket forhindrer kostbare fejl og sikrer produktintegritet. Fordele ved at implementere dette strukturerede system er betydelige og påvirker kvalitet, effektivitet og leverandørrelationer.

Nøglefordele ved PPAP-rammearkitekturen inkluderer:

• Sikring af forståelse af konstruktion og proces: PPAP kræver en grundig gennemgang af alle konstruktionsdokumenter og specifikationer for at sikre, at der ikke er nogen tvetydighed mellem kunde og leverandør.
• Reducerer risikoen for fejl og tilbagekaldelser: Ved at identificere potentielle fejlmåder i både design (DFMEA) og proces (PFMEA) inden produktion, nedsætter PPAP markant risikoen for, at defekter når slutbrugeren.
• Validering af leverandørens kapacitet: Gennem indledende procesanalyser og produktionsprøveløb giver PPAP objektiv bevisførelse for, at en leverandørs produktionsproces er stabil, kapabel og klar til masseproduktion.
• Forbedring af kommunikation og samarbejde: Processen kræver et tæt samarbejde mellem kundens og leverandørens team, hvilket fremmer gennemsigtighed og et fælles engagement i kvalitet.
• Nedsættelse af omkostninger over tid: Selvom der er en startinvestering, reducerer PPAP de langsigtende omkostninger forbundet med ombearbejdning, garantikrav og produktionsforsinkelser ved at sikre, at dele bliver fremstillet korrekt første gang.

Forståelse af de 5 niveauer for PPAP-indsendelse

PPAP-rammearkitekturen er ikke et krav, der passer til alle. Den omfatter fem forskellige indsendelsesniveauer for at give fleksibilitet ud fra delens kritikalitet, leverandørens historik og kundens specifikke behov. Kunden bestemmer det påkrævede niveau, hvilket dikterer mængden af dokumentation, leverandøren skal indsende til godkendelse. Alle niveauer kræver dog en udfyldt Part Submission Warrant (PSW), som er den formelle opsummering af indsendelsen.

Niveau 1: Dette er den mest grundlæggende indsendelse. Der kræves kun, at Part Submission Warrant (PSW) indsendes til kunden. Dette niveau anvendes typisk til meget lavrisiko-dele eller mindre ændringer, hvor leverandøren har en lang historik med fremragende kvalitet.

Niveau 2: Dette niveau kræver indsendelse af PSW sammen med produktsamples og begrænsede understøttende data. Det anvendes ofte til mindre opdateringer af eksisterende dele eller til dele, der er moderat komplekse, men ikke anses som højriskodele.

Niveau 3: Som standard- og mest almindelige indsendelsesniveau kræver Niveau 3 PSW, produktsamples og fuldstændige understøttende data. Dette omfattende pakke indeholder al relevant dokumentation fra de 18 elementer og giver et komplet billede af delens design, produktionsprocessen og alle kvalitetskontrolforanstaltninger.

Niveau 4: Dette niveau kræver en PSW og eventuelle andre krav, som defineret af kunden. Det er et tilpasset niveau, der tillader kunden at specificere et unikt sæt dokumentations- og valideringskrav for dele, der måske er kritiske eller kræver særlig behandling.

Level 5: Det mest omfattende niveau, Niveau 5, kræver, at PSW med produktsamples og fuldstændige understøttende data er tilgængelige for en fuld gennemgang på leverandørens produktionssted. Dette niveau anvendes kun for de mest kritiske komponenter eller når en ny leverandørs processer skal revideres personligt.

De 18 nøgleelementer i en PPAP-fil

En fuld PPAP-indsendelse (niveau 3) er et omfattende pakke bestående af 18 forskellige elementer. Hvert element giver bevis på, at produktionsprocessen er udviklet for at opfylde kundens krav. Ikke alle elementer kræves ved hver indsendelse, da niveauet bestemmer den nødvendige dokumentation.

1. Designdokumenter: En kopi af tegninger og specifikationer, herunder eventuelle for råmaterialer.
2. Dokumentation af tekniske ændringer: Dokumentation af eventuelle godkendte ændringer, som endnu ikke er registreret i designdokumentationen.
3. Kundeteknisk godkendelse: Bevis på godkendelse fra kundens ingeniørafdeling.
4. Design Failure Mode and Effects Analysis (DFMEA): En risikoanalyse af potentielle designfejl.
5. Procesflowdiagram: Et overblik over hele produktionsprocessen, fra start til slut.
6. Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA): En risikoanalyse af potentielle fejl i produktionsprocessen.
7. Kontrolplan: Et dokument, der beskriver de systemer, der anvendes til at kontrollere processen og sikre kvalitetsdele.
8. Målesystemanalyse (MSA): Studier som Gage R&R, der bekræfter måleudstyrets nøjagtighed og præcision.
9. Dimensionelle resultater: En optegnelse af alle målinger foretaget på stikprøverne for at verificere, at de opfylder specifikationerne.
10. Optegnelser over materiale- og ydeevnetests: Et resumé af alle udførte tests, herunder materiallegitimationer og funktionsvalidering.
11. Indledende procesundersøgelser: Statistiske data, såsom SPC-diagrammer, der viser, at kritiske processer er stabile og kapable.
12. Dokumentation for godkendt laboratorium: Certificeringer fra laboratorierne, der udførte testene.
13. Godkendelsesrapport for udseende (AAR): Verifikation af, at delenes udseende (farve, struktur osv.) opfylder kundens standarder.
14. Produktionsprøver: Et repræsentativt eksemplar af dele fra den første produktionsrunde.
15. Mesterprøve: En eksemplarisk del, som leverandøren og/eller kunden opbevarer som referencestandard.
16. Tjekværktøjer: En liste over alle særlige værktøjer eller fastgørelsesmidler, der anvendes til inspektion af delen.
17. Kundespecifikke krav: Eventuelle yderligere krav, der er unikke for kunden.
18. Delindsendelsesgaranti (PSW): Det sammenfattende dokument, der formaliserer hele PPAP-indsendelsen.

PPAP-processens trin-for-trin arbejdsgang

PPAP-processen følger en logisk rækkefølge fra planlægning til endelig godkendelse og sikrer, at alle aspekter af produktionsklarhed valideres. Selvom de specifikke detaljer kan variere, giver den generelle arbejdsgang en struktureret vej for leverandører at følge i samarbejde med deres kunder.

Det første trin er Underretning og planlægning . Kunden underretter officielt leverandøren om, at et PPAP er påkrævet for en ny eller ændret komponent. I denne fase specificerer kunden det krævede indsendelsesniveau og eventuelle kundespecifikke krav. Leverandørens tværfaglige team gennemgår derefter alle krav og planlægger de nødvendige aktiviteter, fra indkøb af materialer til tidsplanlægning af produktionen.

Næste er Produktionsprøvekørsel . Leverandøren fremstiller et parti dele ved hjælp af nøjagtigt samme værktøj, udstyr, processer og personale, som er tiltænkt fuldskala produktion. Dette er ikke en prototypeproduktion; den skal simulere det reelle produktionsmiljø for at være gyldig. Mængden specificeres typisk af kunden og skal være stor nok til at demonstrere proceskapacitet. For komplekse komponenter er det afgørende at finde en leverandør med dokumenteret ekspertise. For eksempel er det ved robuste og pålidelige automobildel vigtigt at købe ind fra en specialist i højkvalitets, IATF16949-certificeret varmforgning. Virksomheder som Shaoyi Metal Technology , som tilbyder tjenester fra hurtig prototyping til fuldskala massproduktion, er eksempler på den type partner, der kræves for en problemfri PPAP-proces.

Efter prøvekørslen går leverandøren videre til Indsamling og dokumentation af data fase. Alle 18 elementer i PPAP er samlet. Dette omfatter udførelse af dimensionsmålinger, materiale- og ydeevnetests samt indledende processkapacitetsstudier. Alle resultater dokumenteres omhyggeligt i de formater, som kræves af PPAP-manualen og kunden.

Når pakken er komplet, fortsætter leverandøren med Indsendelse til Kunden . Leverandøren sender Part Submission Warrant (PSW) samt alle andre påkrævede dokumenter og prøver, som fastsat af den aftalte PPAP-niveau. Denne pakke udgør den formelle anmodning om godkendelse.

Det sidste trin er Kundens Afgørelse . Kundens kvalitets- og ingeniørteam gennemgår det indsendte pakke. Der er tre mulige udfald: godkendt, midlertidig godkendelse eller afvist. 'Godkendt' betyder, at leverandøren er autoriseret til at påbegynde fuld produktion. 'Midlertidig godkendelse' tillader forsendelse af materiale i en begrænset periode eller mængde, mens leverandøren afhjælper mangler. 'Afvist' betyder, at indsendelsen ikke opfylder kravene, og leverandøren skal rette fejl og genindsende PPAP-pakken.

Ofte stillede spørgsmål om PPAP

1. Hvad er procesgodkendelse af delproduktion?

Produktionsdel-godkendelsesprocessen (PPAP) er en standardiseret procedure, der anvendes i produktion, især inden for bil- og luftfartssektorerne, til officielt at godkende nye eller reviderede dele til produktion. Den verificerer, at leverandørens produktionsproces konsekvent kan fremstille dele, der opfylder alle kundens tekniske designspecifikationer og kvalitetskrav, før masseproduktionen påbegyndes.

2. Hvad er de 5 niveauer i PPAP?

De 5 niveauer for PPAP-indsendelse bestemmer den mængde dokumentation, der kræves for godkendelse. Niveau 1 er kun et Part Submission Warrant (PSW). Niveau 2 inkluderer PSW med prøver og begrænset data. Niveau 3, standardniveauet, er et PSW med prøver og fuld dokumentationsstøtte. Niveau 4 er et PSW med kundespecifikke krav defineret af kunden. Niveau 5 er et PSW med produktsamples og komplet dokumentationsstøtte til rådighed for gennemsyn ved leverandørens produktionssted.

3. Hvad er eksempel-produktionsdele i PPAP?

Eksempel-produktionsdele er komponenter fremstillet under en betydelig produktionsprøve ved brug af den endelige værktøjning, processer, materialer og personale, som er tiltænkt seriefremstillingen. Disse prøver er ikke prototyper; de skal være repræsentative for det faktiske produktionsmiljø. De inspiceres fysisk, måles og testes for at generere de data, der kræves for PPAP-indsendelsen, og fungerer som konkret bevis på, at produktionsprocessen er i stand til at opfylde specifikationerne.