단조용 PPAP이란 무엇인가요? 기술적 분석

TL;DR

생산 부품 승인 절차(PPAP)는 공급업체가 고객의 모든 설계 사양 및 품질 요구사항을 충족하는 부품을 일관되게 생산할 수 있는 능력을 검증하기 위해 제조 분야에서 사용되는 표준화된 품질 관리 프레임워크입니다. 자동차 산업에서 기원한 이 절차의 주요 목적은 대량 생산 시작 전에 생산 공정에 대한 신뢰를 확립하고 리스크를 최소화하는 것입니다. 이 엄격한 절차는 단조를 포함한 다양한 제조 공법에 적용되며, 부품이 신뢰성 있고 명세서에 부합함을 보장합니다.

생산 부품 승인 절차(PPAP)란 무엇인가?

생산 부품 승인 절차(PPAP)는 공급업체와 그 제조 공정에 대한 신뢰를 확립하는 공식적인 방법론입니다. 이 절차는 공급업체가 고객의 요구사항을 충족하도록 설계 및 생산 공정을 개발했음을 입증함으로써 리스크를 최소화하는 것을 목적으로 합니다. 자동차 산업 행동 그룹(AIAG)에서 처음으로 표준화한 바에 따르면, PPAP는 고객의 모든 설계 문서 및 사양이 적절히 이해되었는지 확인하고, 인용된 생산 속도로 실제 양산 운전 중에 일관되게 기준에 부합하는 부품을 지속적으로 생산할 수 있는 잠재력을 공정이 갖추고 있는지를 보장합니다.

PPAP의 기원은 자동차 산업에 확고히 뿌리를 두고 있지만, 이 원칙들은 항공우주, 의료기기 및 전자 제품을 포함한 다른 산업 분야에서도 널리 채택되고 있다. 이 프레임워크는 대량 생산 시작 전 최종 제품 및 공정 검증 단계에 중점을 두는 고도화된 제품 품질 기획(APQP)의 핵심 구성 요소 역할을 한다. 체계적인 접근 방식을 통해 새로운 부품이나 수정된 부품, 또는 새로 개발되거나 크게 변경된 방법으로 제조되는 부품이 철저한 검증을 거치도록 보장한다.

PPAP의 기본적인 역할은 고객과 공급업체 간에 명확한 소통을 촉진하고 문서화된 상호 이해를 확립하는 것입니다. 포괄적인 증빙 자료 패키지를 요구함으로써, 공급업체의 공정이 단순히 사양을 충족하는 부품을 한 번 생산할 수 있는 능력뿐 아니라, 전체 제품 수명 주기 동안 신뢰성 있고 반복적으로 생산할 수 있음을 검증합니다. 이는 현대적이고 종종 글로벌한 공급망에서 매우 중요한 신뢰와 책임감의 기반을 마련합니다.

PPAP 도입의 핵심 목적 및 이점

핵심적으로, 생산 부품 승인 절차(PPAP)는 제조 과정에서 중요한 리스크 완화 도구로 기능합니다. 그 주요 목적은 공급업체가 고객의 모든 엔지니어링 설계 사양을 충분히 이해하고 있으며, 해당 생산 공정이 이러한 요구사항을 지속적으로 충족시킬 수 있는지를 검증하는 데 있습니다. 이 검증 과정은 고객이 본격적인 양산에 투자하기 전에 이루어져, 비용이 큰 실수를 방지하고 제품의 무결성을 보장합니다. 이러한 체계적 프레임워크를 도입함으로써 얻는 이점은 품질, 효율성 및 공급업체 관계 측면에서 상당한 영향을 미칩니다.

PPAP 프레임워크의 주요 이점은 다음과 같습니다:

• 설계 및 공정 이해도 보장: PPAP는 고객과 공급업체 간에 모호함이 없도록 모든 설계 문서 및 사양에 대한 철저한 검토를 요구합니다.
• 고장 및 리콜 위험 감소: 설계(DFMEA) 및 공정(PFMEA) 단계에서 생산 이전에 잠재적 고장 모드를 식별함으로써 PPAP는 최종 사용자에게 결함이 전달될 위험을 크게 줄입니다.
• 공급업체 역량 검증: 초기 공정 연구 및 시생산 운용을 통해 PPAP는 공급업체의 제조 공정이 안정적이며 능력 있고 대량 생산 준비가 되었음을 입증하는 객관적인 증거를 제공합니다.
• 의사소통과 협업 개선: 이 과정은 고객과 공급업체 팀 간의 긴밀한 협업 관계를 요구하며, 투명성을 높이고 품질에 대한 공동의 약속을 강화합니다.
• 장기적으로 비용 절감: 일단 초기 투자가 수반되지만, PPAP는 부품을 처음부터 정확하게 제조함으로써 재작업, 보증 청구 및 생산 지연과 관련된 장기 비용을 감소시킵니다.

PPAP 제출의 5단계 이해

PPAP 프레임워크는 모든 경우에 동일하게 적용되는 요구사항이 아닙니다. 부품의 중요도, 공급업체의 이력 및 고객의 특정 요구사항에 따라 유연성을 제공하기 위해 다섯 가지 서로 다른 제출 수준을 포함합니다. 필요한 수준은 고객이 결정하며, 이는 공급업체가 승인을 위해 제출해야 하는 문서의 양을 결정합니다. 그러나 모든 수준에서는 완료된 부품 제출 보증서(PSW)를 제출해야 하며, PSW는 제출 내용의 공식 요약서입니다.

레벨 1: 이것은 가장 기본적인 제출 수준입니다. 고객에게 제출할 때 부품 제출 보증서(PSW)만 필요로 합니다. 이 수준은 우수한 품질 기록을 오랫동안 유지해온 공급업체의 매우 낮은 위험도의 부품이나 사소한 변경 사항에 일반적으로 사용됩니다.

레벨 2: 이 수준은 PSW와 함께 제품 샘플 및 제한된 지원 자료를 제출해야 합니다. 기존 부품에 대한 소규모 업데이트나 고위험으로 간주되지 않는 중간 정도의 복잡성을 가진 부품에 자주 사용됩니다.

레벨 3: 기본적이고 가장 일반적인 제출 수준으로, 레벨 3은 PSW, 제품 샘플 및 완전한 보조 자료를 요구합니다. 이 포괄적인 패키지에는 18개 요소의 모든 관련 문서가 포함되어 부품의 설계, 제조 공정 및 모든 품질 관리 조치에 대한 전체적인 개요를 제공합니다.

레벨 4: 이 수준은 PSW와 고객이 정의한 기타 요구사항을 필요로 합니다. 고객이 중요하거나 특별한 취급이 필요한 부품에 대해 고유한 문서 및 검증 요구사항을 지정할 수 있는 맞춤형 수준입니다.

레벨 5: 가장 엄격한 수준인 레벨 5는 공급업체의 제조 현장에서 전면적인 검토가 가능하도록 PSW, 제품 샘플 및 완전한 보조 자료를 요구합니다. 이 수준은 가장 중요한 구성 요소나 신규 공급업체의 공정을 직접 감사해야 할 경우에 사용됩니다.

PPAP 파일의 18가지 핵심 요소

완전한 PPAP 제출(레벨 3)은 제조 공정이 고객 요구사항을 충족하도록 개발되었음을 입증하는 18개의 개별 요소로 구성된 종합적인 패키지입니다. 모든 제출물에 모든 요소가 필요한 것은 아니며, 필요 문서는 레벨에 따라 달라집니다.

1. 설계 기록: 원자재 사양을 포함한 도면 및 사양서 사본.
2. 설계 변경 문서: 설계 기록에 아직 반영되지 않은 승인된 변경 사항에 대한 문서.
3. 고객 공학 승인: 고객의 기술 부서로부터 승인받았다는 증거.
4. 설계 고장 모드 및 영향 분석 (DFMEA): 잠재적 설계 결함에 대한 리스크 분석.
5. 공정 흐름도: 제조 공정 전 과정을 시작부터 끝까지 나타낸 공정 흐름도.
6. 공정 고장 모드 및 영향 분석 (PFMEA): 제조 공정 내 잠재적 결함에 대한 리스크 분석.
7. 관리 계획 (Control Plan): 공정을 관리하고 품질 좋은 부품 생산을 보장하기 위해 사용되는 시스템을 설명하는 문서.
8. 측정 시스템 분석(MSA): 측정 장비의 정확성과 정밀도를 검증하는 Gage R&R 등의 연구.
9. 치수 결과: 사양을 충족하는지 확인하기 위해 샘플 부품에서 측정한 모든 측정 기록.
10. 자재/성능 시험 기록: 자재 인증 및 기능 검증을 포함하여 수행된 모든 시험의 요약.
11. 초기 공정 연구: 중요 공정이 안정적이고 능력 있음을 보여주는 SPC 차트와 같은 통계 데이터.
12. 인증된 실험실 문서: 시험을 수행한 실험실에서 발급한 인증서.
13. 외관 승인 보고서(AAR): 부품의 외관(색상, 질감 등)이 고객 기준을 충족하는지 확인.
14. 샘플 생산 부품: 초도 양산 라인에서 제작된 부품의 대표 샘플.
15. 마스터 샘플: 기준으로 활용하기 위해 공급업체 및/또는 고객이 보관하는 샘플 부품.
16. 검사 보조 도구: 부품 검사에 사용된 모든 특수 도구 또는 장치 목록.
17. 고객 특수 요구사항: 고객에게 고유한 추가 요구 사항.
18. 부품 제출 보증서 (PSW): PPAP 제출 내용을 공식적으로 정리한 요약 문서.

단계별 PPAP 프로세스 흐름

PPAP 프로세스는 계획 단계부터 최종 승인까지 논리적인 순서를 따르며, 생산 준비 상태의 모든 측면이 검증되도록 보장한다. 특정 세부 사항은 달라질 수 있으나, 일반적인 워크플로우는 공급업체가 고객과 협력하여 따라야 할 구조화된 경로를 제공한다.

첫 번째 단계는 통지 및 계획 . 고객은 공급업체에 신규 또는 변경된 부품에 대해 PPAP가 필요하다는 것을 공식적으로 통지한다. 이 단계에서 고객은 필요한 제출 수준과 고객 특화 요구 사항을 명시한다. 이후 공급업체의 다기능 팀은 자재 조달부터 양산 일정 수립까지 필요한 모든 활동을 검토하고 계획한다.

다음으로 시제품 생산 운전 . 공급업체는 정확한 금형, 장비, 공정 및 인력을 사용하여 대량 생산에 사용할 부품을 한 배치만큼 제조합니다. 이는 시제품 생산이 아니라 실제 양산 환경을 정확히 모사해야 하며, 유효성을 가지기 위해선 반드시 그러한 조건을 충족해야 합니다. 수량은 일반적으로 고객이 지정하며 공정 능력을 입증하기에 충분히 커야 합니다. 복잡한 부품의 경우 검증된 전문 역량을 갖춘 공급업체를 확보하는 것이 필수적입니다. 예를 들어 내구성과 신뢰성이 중요한 자동차 부품의 경우, 고품질 IATF16949 인증을 받은 핫 포징(Hot Forging) 분야의 전문 업체로부터 조달하는 것이 중요합니다. 다음 기업들처럼 신속한 프로토타이핑에서부터 대규모 양산까지 서비스를 제공하는 회사는 원활한 PPAP 프로세스를 위한 이상적인 파트너 유형인데, 그 예로 소이 메탈 테크놀로지 와 같은 기업들이 있습니다.

시험 가동 후, 공급업체는 데이터 수집 및 문서화 단계. PPAP의 모든 18개 요소가 작성됩니다. 여기에는 치수 측정, 재료 및 성능 시험, 초기 공정 능력 연구를 수행하는 것이 포함됩니다. 모든 결과는 PPAP 매뉴얼과 고객이 요구하는 형식에 따라 정확하게 문서화됩니다.

패키지가 완료되면, 공급업체는 고객사 제출 을 진행합니다. 공급업체는 합의된 PPAP 수준에 따라 부품 제출 보증서(PSW)와 기타 모든 필요 서류 및 샘플을 고객사에 송부합니다. 이 패키지가 승인을 위한 공식 요청서입니다.

마지막 단계는 고객사 처분 . 고객사의 품질 및 기술 팀이 제출된 패키지를 검토합니다. 가능한 결과는 승인, 임시 승인, 또는 거부의 세 가지입니다. '승인'은 공급업체가 본격적인 양산을 시작할 수 있음을 의미합니다. '임시 승인'은 공급업체가 결함을 수정하는 동안 한정된 기간 또는 수량에 대해 자재를 출하할 수 있도록 허용합니다. '거부'는 제출 내용이 요구사항을 충족하지 못했음을 의미하며, 공급업체는 문제를 수정하고 PPAP 패키지를 다시 제출해야 합니다.

PPAP에 대한 자주 묻는 질문

1. 부품 양산 승인 절차란 무엇입니까?

생산 부품 승인 절차(PPAP)는 자동차 및 항공우주 분야를 중심으로 제조업에서 사용되는 표준화된 절차로, 신규 또는 변경된 부품을 양산하기 전에 공식적으로 승인받는 과정입니다. 이 절차는 대량 생산 시작 전에 공급업체의 생산 공정이 고객의 모든 설계 사양 및 품질 요건을 지속적으로 만족시킬 수 있는지를 검증합니다.

2. PPAP의 5단계란 무엇인가요?

PPAP 제출의 5단계는 승인을 위해 필요한 증거의 양을 결정합니다. 레벨 1은 부품 제출 보증서(PSW)만으로 구성됩니다. 레벨 2는 샘플과 제한된 데이터를 포함한 PSW입니다. 기본값인 레벨 3은 샘플과 완전한 지원 데이터가 함께 제출되는 PSW입니다. 레벨 4는 고객이 정의한 맞춤 요구사항이 포함된 PSW입니다. 레벨 5는 공급업체의 제조 현장에서 검토할 수 있도록 제품 샘플과 완전한 지원 데이터가 첨부된 PSW입니다.

3. PPAP에서 샘플 생산 부품이란 무엇인가요?

샘플 생산 부품은 대량 생산에 사용될 최종 금형, 공정, 재료 및 인력을 사용하여 실시하는 중요한 시제품 생산 운전 중에 제조된 부품입니다. 이러한 샘플은 프로토타입이 아니라 실제 생산 환경을 반영해야 합니다. 이 샘플들은 물리적 검사, 측정 및 테스트를 거쳐 PPAP 제출에 필요한 데이터를 생성하며, 제조 공정이 사양을 충족할 수 있다는 구체적인 증거 역할을 합니다.