Was ist PPAP für das Schmieden? Eine technische Aufschlüsselung

Zusammenfassung

Der Produktions-Teile-Freigabeprozess (PPAP) ist ein standardisiertes Qualitätskontrollsystem in der Fertigung, das sicherstellt, dass ein Lieferant in der Lage ist, Bauteile kontinuierlich gemäß allen konstruktiven und qualitativen Anforderungen des Kunden herzustellen. Ursprünglich aus der Automobilindustrie stammend, zielt er darauf ab, Vertrauen in den Produktionsprozess aufzubauen und Risiken vor dem Beginn der Serienfertigung zu minimieren. Dieser strenge Prozess gilt für verschiedene Fertigungsverfahren, einschließlich des Schmiedens, und gewährleistet, dass Komponenten zuverlässig sind und den Spezifikationen entsprechen.

Was ist der Produktions-Teile-Freigabeprozess (PPAP)?

Der Produktionsfreigabeprozess (PPAP) ist eine formale Methodik, die das Vertrauen in Lieferanten und deren Fertigungsprozesse sicherstellt. Er soll nachweisen, dass ein Lieferant seinen Konstruktions- und Produktionsprozess so entwickelt hat, dass er die Anforderungen des Kunden erfüllt und dadurch Risiken minimiert werden. Wie von der Automotive Industry Action Group (AIAG) definiert, die diesen Prozess erstmals standardisiert hat, gewährleistet PPAP, dass alle konstruktiven Konstruktionsunterlagen und Spezifikationen des Kunden richtig verstanden werden und der Prozess das Potenzial besitzt, während eines tatsächlichen Produktionslaufs mit der angegebenen Taktrate durchgängig konforme Teile herzustellen.

Obwohl seine Ursprünge fest im Automobilsektor verankert sind, wurden die Grundsätze des PPAP in vielen anderen Branchen weitgehend übernommen, darunter Luft- und Raumfahrt, Medizinprodukte und Elektronik. Der Rahmen bildet eine wesentliche Komponente der Erweiterten Produktqualitätsplanung (APQP) und konzentriert sich auf die abschließende Produkt- und Prozessfreigabe vor Beginn der Serienproduktion. Sein strukturierter Ansatz gewährleistet, dass neue oder geänderte Teile sowie Teile, die mit neuen oder erheblich veränderten Verfahren hergestellt werden, einer gründlichen Überprüfung unterzogen werden.

Die grundlegende Rolle des PPAP besteht darin, eine klare Kommunikation zu fördern und ein dokumentiertes Verständnis zwischen Kunde und Lieferant herzustellen. Durch die Anforderung eines umfassenden Nachweis-Pakets wird bestätigt, dass die Prozesse eines Lieferanten nicht nur in der Lage sind, ein Teil einmal gemäß den Spezifikationen herzustellen, sondern dies über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg zuverlässig und wiederholt tun können. Dies schafft eine Basis aus Vertrauen und Verantwortlichkeit, die für moderne, oft globale, Lieferketten von entscheidender Bedeutung ist.

Der Kernzweck und die Vorteile der Implementierung von PPAP

Im Kern dient der Produktions-Teile-Freigabeprozess (PPAP) als entscheidendes Instrument zur Risikominderung in der Fertigung. Sein Hauptzweck besteht darin, zu überprüfen, ob ein Lieferant alle konstruktiven Vorgaben des Kunden vollständig versteht und ob sein Produktionsprozess in der Lage ist, diese Anforderungen kontinuierlich zu erfüllen. Diese Validierung erfolgt, bevor der Kunde sich auf die Serienproduktion festlegt, um kostspielige Fehler zu vermeiden und die Produktintegrität sicherzustellen. Die Vorteile der Implementierung dieses strukturierten Rahmens sind erheblich und wirken sich auf Qualität, Effizienz sowie die Beziehungen zu Lieferanten aus.

Wichtige Vorteile des PPAP-Rahmenwerks sind:

• Sicherstellung des Verständnisses von Konstruktion und Prozess: PPAP erfordert eine gründliche Prüfung aller Konstruktionsunterlagen und Spezifikationen, um sicherzustellen, dass zwischen Kunde und Lieferant keine Unklarheiten bestehen.
• Verringerung des Risikos von Ausfällen und Rückrufaktionen: Durch die Identifizierung möglicher Fehlerursachen in der Konstruktion (DFMEA) und im Prozess (PFMEA) vor der Produktion verringert PPAP signifikant das Risiko, dass Fehler beim Endverbraucher ankommen.
• Überprüfung der Lieferantenfähigkeit: Anhand erster Prozessanalysen und Produktionsprobelauf durch PPAP wird objektiv nachgewiesen, dass der Fertigungsprozess eines Lieferanten stabil, leistungsfähig und für die Serienproduktion bereit ist.
• Verbesserung der Kommunikation und Zusammenarbeit: Der Prozess erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Kunden- und Lieferantenteams, fördert Transparenz und ein gemeinsames Engagement für Qualität.
• Langfristige Kostensenkung: Obwohl zunächst Investitionen erforderlich sind, senkt PPAP langfristig die Kosten für Nacharbeit, Garantieansprüche und Produktionsverzögerungen, da sichergestellt wird, dass Teile bereits beim ersten Mal korrekt hergestellt werden.

Verständnis der 5 Stufen der PPAP-Abgabe

Der PPAP-Rahmen ist keine einheitliche Anforderung. Es umfasst fünf verschiedene Eingabe-Ebenen, um Flexibilität basierend auf der Kritik des Teils, der Geschichte des Lieferanten und den spezifischen Bedürfnissen des Kunden zu bieten. Der Kunde bestimmt den erforderlichen Wert, der die Menge der Dokumentation bestimmt, die der Lieferant zur Genehmigung vorlegen muss. Alle Stufen erfordern jedoch einen ausgefüllten Teilvorlagebefehl (PSW), der die formelle Zusammenfassung der Vorlage darstellt.

Stufe 1: Das ist die einfachste Unterwerfung. Es ist nur erforderlich, dass dem Kunden der Teilübermittlungsbefehl (PSW) vorgelegt wird. Diese Stufe wird in der Regel für sehr risikoarme Teile oder kleine Änderungen verwendet, bei denen der Lieferant eine lange Erfahrung mit hervorragender Qualität hat.

Stufe 2: Für diese Stufe müssen die PSW zusammen mit Produktproben und begrenzten Belegen vorgelegt werden. Es wird häufig für kleinere Aktualisierungen bestehender Teile oder für Teile verwendet, die mäßig komplex sind, aber nicht als risikoreich gelten.

Stufe 3: Als Standard- und allgemeinste Eingabeebene benötigt Stufe 3 die PSW, Produktproben und vollständige Unterlagen. Dieses umfassende Paket enthält alle relevanten Unterlagen zu den 18 Elementen und gibt ein vollständiges Bild von der Konstruktion des Teils, dem Herstellungsprozess und allen Qualitätskontrollmaßnahmen.

Stufe 4: Diese Stufe erfordert eine PSW und alle anderen vom Kunden festgelegten Anforderungen. Es handelt sich um eine benutzerdefinierte Ebene, die es dem Kunden ermöglicht, einen einzigartigen Satz von Dokumentations- und Validierungsanforderungen für Teile festzulegen, die kritisch sein können oder eine besondere Handhabung erfordern.

Stufe 5: Die strengste Stufe, Stufe 5, verlangt, dass das PSW mit Produktproben und vollständigen Belegdaten für eine vollständige Überprüfung am Produktionsstandort des Lieferanten zur Verfügung steht. Diese Stufe ist für die kritischsten Komponenten oder wenn die Prozesse eines neuen Lieferanten persönlich geprüft werden müssen, reserviert.

Die 18 Schlüsselelemente einer PPAP-Datei

Eine vollständige PPAP-Einreichung (Ebene 3) ist ein umfassendes Paket aus 18 verschiedenen Elementen. Jedes Element ist ein Beweis dafür, dass der Herstellungsprozess auf die Anforderungen der Kunden zugeschnitten ist. Nicht alle Elemente sind für jede Einreichung erforderlich, da die erforderliche Dokumentation vom Niveau bestimmt wird.

1. Konstruktionsdokumente: Eine Kopie der Zeichnungen und Spezifikationen, einschließlich der für Rohstoffe.
2. Änderungen in der technischen Dokumentation: Dokumentation aller genehmigten Änderungen, die noch nicht in der Konstruktionsunterlagenprotokolle aufgezeichnet sind.
3. Kundenseitige Konstruktionsfreigabe: Nachweis der Genehmigung durch die Ingenieursabteilung des Kunden.
4. Design-FMEA (Design Failure Mode and Effects Analysis): Eine Risikoanalyse möglicher Konstruktionsfehler.
5. Prozessablaufdiagramm: Eine Karte des gesamten Herstellungsprozesses von Anfang bis Ende.
6. Prozess-FMEA (Process Failure Mode and Effects Analysis): Eine Risikoanalyse möglicher Ausfälle im Herstellungsprozess.
7. Kontrollplan: Ein Dokument, das die Systeme beschreibt, die zur Steuerung des Prozesses und zur Gewährleistung der Qualität von Teilen verwendet werden.
8. Messsystemanalyse (MSA): Studien wie Gage R&R, die die Genauigkeit und Präzision von Messgeräten bestätigen.
9. Wichtige Ergebnisse zur Dimensionierung: Eine Aufzeichnung aller Messungen, die an den Probenteilen durchgeführt wurden, um zu überprüfen, ob sie den Spezifikationen entsprechen.
10. Aufzeichnungen über Material- / Leistungstests: Eine Zusammenfassung aller durchgeführten Prüfungen, einschließlich der Zertifizierung von Materialien und der funktionalen Validierung.
11. Erste Prozessstudien: Statistiken, wie z. B. Zusammenfassungsdaten, die belegen, dass kritische Prozesse stabil und leistungsfähig sind.
12. Dokumentation qualifizierter Prüflabore: Zertifizierungen der Labore, die die Tests durchgeführt haben.
13. Aussehensgenehmigungsbericht (AAR): Überprüfung, ob das Erscheinungsbild (Farbe, Textur usw.) der Teile den Kundenstandards entspricht.
14. Musterproduktionsbauteile: Eine repräsentative Stichprobe von Teilen aus der ersten Produktionsrunne.
15. Master-Muster: Ein Teil der Stichprobe, der vom Lieferanten und/oder Kunden als Referenzwert verwendet wird.
16. Prüfhilfsmittel: Eine Liste aller speziellen Werkzeuge oder Einrichtungen, die zur Prüfung des Teils verwendet wurden.
17. Kundenspezifische Anforderungen: Weitere besondere Anforderungen, die für den Kunden spezifisch sind.
18. Teileinreichungsgarantie (PSW): Das Zusammenfassungsdokument, das die gesamte PPAP-Abgabe formalisiert.

Der Schritt-für-Schritt-PPAP-Prozessablauf

Der PPAP-Prozess folgt einer logischen Abfolge von der Planung bis zur endgültigen Genehmigung und stellt sicher, dass jeder Aspekt der Produktionsreife überprüft wird. Obwohl sich die einzelnen Details unterscheiden können, bietet der allgemeine Workflow einen strukturierten Weg, dem Lieferanten in Zusammenarbeit mit seinem Kunden folgen kann.

Der erste Schritt ist die Benachrichtigung und Planung der Kunde benachrichtigt den Lieferanten formell darüber, dass für ein neues oder geändertes Bauteil ein PPAP erforderlich ist. In dieser Phase legt der Kunde den erforderlichen Einreichungsgrad und eventuelle kundenspezifische Anforderungen fest. Das interdisziplinäre Team des Lieferanten prüft anschließend alle Anforderungen und plant die notwendigen Maßnahmen, von der Beschaffung der Materialien bis hin zur Terminplanung des Produktionslaufs.

Der nächste ist der Produktions-Vorserienlauf . Der Lieferant fertigt eine Charge von Teilen unter Verwendung der exakt gleichen Werkzeuge, Ausrüstungen, Verfahren und Mitarbeiter, die für die Serienproduktion vorgesehen sind. Es handelt sich hierbei nicht um einen Prototypenlauf; vielmehr muss die Produktion das tatsächliche Fertigungsumfeld simulieren, um gültig zu sein. Die Menge wird typischerweise vom Kunden festgelegt und muss ausreichend groß sein, um die Prozessfähigkeit nachweisen zu können. Bei komplexen Komponenten ist es unerlässlich, einen Lieferanten mit nachgewiesener Expertise zu finden. Beispielsweise ist für robuste und zuverlässige Automotive-Komponenten die Beschaffung bei einem Spezialisten für hochwertige, nach IATF16949 zertifizierte Warmumformung entscheidend. Unternehmen wie Shaoyi Metal Technology , die Dienstleistungen von der schnellen Prototypenerstellung bis hin zur vollständigen Serienfertigung anbieten, sind ein Beispiel für den erforderlichen Partner, um einen reibungslosen PPAP-Prozess sicherzustellen.

Nach dem Probebetrieb tritt der Lieferant in die Phase der Datenerfassung und Dokumentation phase. Alle 18 Elemente des PPAP sind zusammengestellt. Dazu gehören die Durchführung von Dimensionsmessungen, Material- und Leistungstests sowie erste Studien zur Prozessfähigkeit. Alle Ergebnisse werden sorgfältig in den vom PPAP-Handbuch und vom Kunden geforderten Formaten dokumentiert.

Nach Abschluss der Verpackung setzt der Lieferant mit der Vorlage beim Kunden - Ich weiß. Der Lieferant übermittelt den Teilvorlagebefehl (PSW) und alle anderen erforderlichen Dokumente und Proben gemäß der vereinbarten PPAP-Levels. Dieses Paket ist der formale Antrag auf Genehmigung.

Der letzte Schritt ist Kundenorientierung . Die Qualitäts- und Entwicklungsabteilungen des Kunden prüfen das eingereichte Paket. Es gibt drei mögliche Ergebnisse: Genehmigung, befristete Genehmigung oder Ablehnung. 'Genehmigt' bedeutet, dass der Lieferant zur Aufnahme der Serienproduktion berechtigt ist. 'Befristete Genehmigung' erlaubt den Versand von Material für einen begrenzten Zeitraum oder eine begrenzte Menge, während der Lieferant die Mängel beseitigt. 'Abgelehnt' bedeutet, dass die Einreichung nicht den Anforderungen entspricht und der Lieferant die Probleme beheben sowie das PPAP-Paket erneut einreichen muss.

Häufig gestellte Fragen zum PPAP

1. Was ist der Produktionsfreigabeprozess?

Der Produktionsstück-Freigabeprozess (PPAP) ist ein standardisiertes Verfahren in der Fertigung, insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, das dazu dient, neue oder überarbeitete Teile offiziell für die Produktion freizugeben. Er bestätigt, dass der Fertigungsprozess des Lieferanten durchgängig Teile herstellen kann, die allen konstruktiven Vorgaben und Qualitätsanforderungen des Kunden entsprechen, bevor die Serienproduktion beginnt.

2. Was sind die 5 Stufen von PPAP?

Die 5 Stufen der PPAP-Abgabe bestimmen den Umfang der erforderlichen Nachweise für die Genehmigung. Stufe 1 umfasst lediglich eine Teilabgabebescheinigung (PSW). Stufe 2 beinhaltet die PSW zusammen mit Musterteilen und begrenzten Daten. Stufe 3, die Standardstufe, umfasst die PSW mit Musterteilen und vollständigen unterstützenden Daten. Stufe 4 sieht eine PSW mit kundenspezifischen Anforderungen vor. Stufe 5 beinhaltet eine PSW mit Produktmustern und vollständigen unterstützenden Daten, die zur Überprüfung am Fertigungsort des Lieferanten verfügbar sind.

3. Was sind Muster-Produktteile im PPAP?

Muster-Produktteile sind Komponenten, die während eines bedeutenden Produktionsversuchs unter Verwendung der endgültigen Werkzeuge, Verfahren, Materialien und Mitarbeiter hergestellt werden, die für die Serienproduktion vorgesehen sind. Diese Muster sind keine Prototypen; sie müssen repräsentativ für die tatsächliche Produktionsumgebung sein. Sie werden physisch geprüft, vermessen und getestet, um die für die PPAP-Abgabe erforderlichen Daten zu generieren und dienen als greifbarer Nachweis dafür, dass der Fertigungsprozess in der Lage ist, die Spezifikationen einzuhalten.