APQP质量管理模块的研究和设计

【导读】
推要:在传统的ERP的质量模块中对质量控制的模块的设计仅仅理解为物流过程中的进货检验、过程检验和最终检验等相关的质量检验。而质量检验只是质量控制的最早形式。真正的质量

   推要:在传统的ERP的质量模块中对质量控制的模块的设计仅仅理解为物流过程中的进货检验、过程检验和最终检验等相关的质量检验。而质量检验只是质量控制的最早形式。真正的质量控制应包括质量检验在内的包括产品设计和实现过程的先期策划阶段,即APQP的过程。该文对APQP质量模块进行了相关研究,并提出了有关的设计思想。通过对ERP系统的质量模块与APQP、CP、FMEA的整合,使得原有的质量管理模块的外延出现了质的变化,从而使得企业在激烈的竞争当中找到一席之地。
 

 
1APQP简介
   企业依靠提供产品与服务获取利润,由于市场竞争愈来愈激烈,市场的竞争同时也是技术的竞争、质量的竞争。质量是企业持续生存的根本。再对进入国际市场的产品来说,产品的高质量又是市场的‘锢行证”。因此,质量是企业的生命,是改善企业生产经营管理、降低成本以及提高效益的重要途径。ERP对质量管理有了进一步的深入和扩展,它集合了全面质量管理理论,IS09000质量管理体系的思想,同时集合了信息管理的特点,充分发挥了信息集成、数据处理量大且快与多角度数据分析的优点,推动企业质量管理发展,为质量持续改进提供有力的工具。
 
   质量管理作为一门科学,是20世纪的事情。质量管理的发展大致经历了以下几个阶段:从质量检验阶段到统计质量控制阶段再到全面质量管理阶段。

   QS9000是美国福特(Ford)、通用(GM)、克莱斯勒(Chrysler)3大汽车公司在IS09000质量体系标准,该标准增加汽车行业的特殊要求、顾客特殊要求,以及有关的配套及参考手册等内容,吸收了世界汽车工业质量管理的先进经验,具有良好的操作性,已成为在全球范围内引起强烈反响的质量体系标准。

   QS9000标准的制定,为汽车行业零部件企业提供了一个建立质量体系的模式。其根本目的是从满足质量要求开始保证顾客满意。这就体现在一切为顾客着想,按顾客的要求进行产品设计、制造、检验与试验。所以说是一种顾客导向型质量管理方法。首先,按顾客的要求进行设计。在进行市场调研时,必须把握顾客对产品的期望,而这些期望则应包括明确的和隐含的期望。

   Qs9000标准中明确规定,供方要把了解到的顾客期望纳入业务计划中进行评审和确认。在设计的各个阶段都要设法满足顾客的期望,并能做到随时可与顾客沟通信息,对于由顾客决定的特殊要求应认真加以标识,并能有效传递;在批量生产以前,须经顾客的书面批准等。其次,按顾客的要求进行制造。

   QS9000标准规定,供方须做好5个方面的工作,即生产件批准程序(PPAP),产品质量先期策划和控制计划(APQP),潜在失效模式和后果分析(FMEA),统计过程控制(SPC)和测量系统分析(MSA)。当然,如何才能真正按顾客的要求进行制造,除了供方与顾客的不断沟通之外,还有一点很重要,即要把顾客的要求层层准确地传递下去,一直到每个制造过程的操作者。此处应按顾客的要求进行检验的试验。
 
   供方的检验标准也需经顾客的批准,标准中规定的检验方法、频次、按收准则都要通报顾客,顾客应有书面认可。同时,测量系统分析是QS9000所规定的主要内容之一,要求将测量系统的误差分析、测量数据的质量控制作为重点,因为顾客所关心的是供方测量系统是否处于受控状态,只有测量系统处于受控状态,其检测数据才能真实可靠,产品质量才能有保证。




 
2目前ERP系统存在的问题
   从质量管理发展的几个大致历程来看,简单来说为:从最开始的事后检验,到后来的过程控制,以至到现在的事先策划。质量检验阶段:其所用的手段是各种能够检测设备和仪表,方式是严格把关,进行百分之百的检验。质量检验是在成品中挑出废品以保证产品质量。但这种事后检验把关,无法在生产过程中起到预防、控制的作用。废品已成事实,很难补救。且百分之百的检验,增加了检验的费用。
 
   统计质量控制阶段:数理统计方法与质量管理的结合。概率论的诞生,抽检方案及控制图的出现,是质量管理从单纯事后的检验转入检验加预防的标记。但其也存在缺陷,它过分强调质量控制的统计方法,使人们误认为“质量管理就是统计方法”,“质量管理是统计专家的事”。同时,它对质量的控制和管理只局限于制造和检验部门,忽视了其他部门的工作对质量的影响。
 
   全面质量管理阶段要求人们运用“系统工程”的概念,把质量问题作为一个有机整体加以综合分析研究,实施全员、全过程、全企业的管理。全面质量管理(TQM)的思想是,利用工作流程的概念进行管理,预防为主,防检结合。
 
   在质量意识越来越受到关注的今天,企业越来越希望得到质量管理软件业的强力支持。然而,现有的质量管理软件和ERP软件各自为政,各有侧重,又互不相容。现有的ERP对质量管理有了一定的深入与扩展,它集合了全面质量管理理论、1S09000质量管理体系的思想,同时结合了信息管理的特点,充分发挥了信息集成、数据处理量大且快与多角度数据分析的优点,推动企业质量管理的发展,为质量持续改进提供了有力的工具。
 
   所有的这些质量管理的模块均嵌入在相关的其他模块当中,如车间管理模块、采购模块,而这些充其量只能称为质量检验,而非现代意义上的质量管理。归根结底,这是与ERP本身的发展历史有关:ERP的理念和方法是由传统制造管理的MRP和MRPII发展演变而来。它的宗旨是通过对人力、资金、材料、设备、方法、信息和时间等诸多资源实行综合优化管理,使企业在激烈的竞争中,全方位地发挥其能力,从而取得最好的经济效益。
 
   正是由于上述的发展历程,使得ERP中对质量管理的理解仅仅停滞在质量检验这一层,而随着企业的不断发展,客户要求的不断增加,现有的质量管理的理念已不再仅仅涵盖质量检验的内容了。
 
   随着OEM用户对产品的T(交货期)、Q(质量)、C(成本)、s(服务)、E(环境)等5要素的要求提高,企业的边际利润逐渐缩小,竞争异常激烈,各企业及其供方企业已经捆绑一起共同面对最终客户,在提高客户满意度的前提下获得更多的回报。这就要求T、Q、C、S、E中的重要一环“Q”,即质量管理的指导思想必须从事后补救为主转变为事先预防与控制为主,从早期环节保证以最低成本换取优质产品。这也是QS9000质量体系比IS09000质量体系的更加优越之处。
 
   机械行业实施ERP目标是实现企业所有信息共享化,并为相应的数据需要者随时提供数据,在充分研究机械行业的现状的基础上,参照机械行业解决方案,其核心内容包括:

   (1)以客户订单为基础组织生产,缩短交货期,提高客户满意度;

   (2)在稳定老客户的基础上不断挖掘新客户;

   (3)努力降低企业成本与费用;

   (4)缩短生产周期、杜绝一切不必要的浪费、努力实现零库存;

   (5)追求尽善尽美,进取不懈。
 
   同时,ERP系统应体现机械行业如下特色:
   (1)产品系列化、多元化,注重技术创新,产品更新换代快,强调批号管理;

   (2)中小生产批量、品种多,装配式,产品部分工序委托外加工;

   (3)从OEM或者客户订单转成生产订单为主组织生产;

   (4)确定进货点,以OEM或客户订单按产品结构展开为基础制作采购计划;

   (5)注重材料的采购价格;

   (6)存货品种多,数量大,核算任务繁重;

   (7)强调生产计划管理和成本控制;

   (8)对机器设备管理有较高要求。
 
   OEM以外企业,销售产品形成收入,产品销售环节的好坏直接影响企业效益,因此企业对产品的销售管理环节比较注重。理论上,APQP提供了一个使得供应链得以上下衔接的连续的信息流,客户的需求得以沟通,并且整个供应链相互协作来满足客户要求。但实际上,许多经验表明APQP往往流于形式而无法得以正确实施。因而在IQ Quality ERP系统推出之前,在ERP中实施质量管理系统还是一片真空。企业在ERP中执行QS9000标准之后的显著变化,如图1所示。




 
3APQP的模块设计方案
   企业执行Qs9000标准之后,基于企业的ERP的体系架构,拟在产品开发与工艺准备环节中引入APQP的设计理念,使得传统意义上的质量模块出现了质的变化,为适应QS9000标准,原有的传统意义上的ERP的内涵和外延都发生了变化,基于APQP思想的设计流程如图2所示,主要体现在:

   (1)具有传统ERP的通用质量检验乃至部分统计模块,以满足技术文档、工艺规程,以及QS9000标准体系文件的编辑要求;

   (2)产品的设计除了产品属性信息、CAD图形外,还包括关键产品特性、检测清单等信息;

   (3)工艺知识的管理范围更广。除了企业工艺资源、典型工艺规程之外,还需管理失效模式及后果分析(Failure Module and Effect Analysis,FMEA)的历史数据。
 
图2企业贯彻Qs9000之后盼APQP设计流程
 
   这样,整个基于APQP、质量控制计划(Quality Control Plan,QCP))、FMEA的设计开发模块应主要涵盖:一方面必须具有传统意义的设计通用模块,包括设计输入、设计输出、设计验证、样机制造、设计确认等5个主要环节以满足技术文档、工艺规程及QS9000标准体系文件。同时,设计输入除了产品属性信息、CAD图形外,还包括关键产品特性、检测清单等信息。
 
   工艺知识的管理范围更广。除了企业工艺资源、典型工艺规程之外,还要管理FMEA的历史数据。通过建立数据仓库,采用数据挖掘技术对以往的失效模式进行分析,来规避风险,提高产品的合格率。
 
   于是,通过整合后的APQP的质量模块从单纯面向功能的产品设计转变为面向功能与制造相结合的产品先期策划与设计。面向功能与制造相结合的产品先期策划与设计是指遵循APQP准则,为保证每次产品的计划达到顾客满意,引导资源实现质量目标,促使早期识别质量问题而采取预防措施,避免后期更改造成的损失,最终达到以最低的成本及时提供优质产品的目的。
 
   从传统的工艺规程设计转变为FMEA分析、工序控制计划、工艺规程相结合的工艺设计。FMEA分析、工序控制计划、工艺规程相结合是指,由FMEA分析决定工序控制计划,由工序控制计划指导工艺规程的编制,以确保工序加工的方法是正确的,其加工结果是可预知的,从先期工艺设计就保证了产品加工之后的质量是合格的。
 
   为此,在整合QS9000标准中的APQP、QCP及FMEA后,原先的ERP中的质量管理模块的外延出现了质的变化。企业的生存,质量是其根本。但没有创新,企业同样没有生存的空间。通过整合,ERP的范围从原先成熟产品的全过程控制扩充到包括设计开发控制、继两成为成熟产品的物流控制、成本控制。这样的一个良性PDCA循环,使得企业方能保持不败,在激烈的竞争当中找到一席之地。具体的质量模块的架构如图3所示。

 
图3APQP质量模块的体系架构

   企业一般是按照QS9000标准体系放行的要求,结合已有工艺文件、制定出一套既包含APQP和FMEA等QS9000的思想,又能指导加工的新工艺文件体系。所以,需要表格定义与绘制,工艺类型管理、工艺资源管理、工艺编辑、打印中心、浏览器、工艺汇总等功能。
 
   (1)必须涵盖关键产品特性的管理的功能关键产品特性的序号、序号形式、检验项目等这类辅助信息,在产品设计阶段FMEA设计时也要确定一部分,而且这些信息需要传递给工艺设计环节。

   (2)建立和维护FMEA知识库FMEA分析设计,主要是分析计算严重度(S)、频度(O)、不易探测度(D)和风险顺序值(RPN值)以及指定纠正措施(RPN值大于一定数值时,必须采取纠正措施,使其RPN值在允许范围内)。而RPN值的分析计算建立在丰富的历史数据之上,纠正措施也必须借鉴卓有成效的措施。所以必须建立FMEA知识库,同时可以方便地维护与检索。

   (3)FMEA辅助设计功能遵循QS9000标准编制工艺时,其难度和工作量主要体现在FMEA设计环节。难度体现在:FMEA分析主要靠优秀工程师多年积累的经验,而对于普通工艺师而言,要做出高质量的FMEA分析,其难度相当大。工作量主要体现在:FMEA设计需要全面检索已有的FMEA,同时有较多的分析计算,其工作量比较大。所以系统中需要提供FMEA的辅助设计功能,以降低对工艺师的苛刻要求,减轻工作强度。

   (4)可以支持复杂数据关联及卡片格式的卡片编辑QS9000标准的工艺文件,其格式比较复杂,而且数据关联性比较强。比如特性矩阵图,它是将关键产品特性与每个工序的操作标准,用矩阵图形式关联出现,以便全面、正确地控制产品关键特性,保证产品质量。所以,Qs9000卡片编辑功能提出了新的挑战。

   (5)ERP系统数据接口通常有以下3种形式设计:
   1)系统内的数据接口
   系统内数据接口适合于企业内各系统内各子系统之间的数据传递,要传递的数据的格式、内容基本上相同,无须再加工处理,只要传递过去就可以了,数据接口不是系统之间的数据传递,而是系统内部数据自动结转。这种接口需要事先确定数据传递的模式,并根据数据模式自动采集数据,自动生成数据库文件,送入系统内提供的数据接口,从而自动完成数据在系统内部的传递。值得注意的是,这种数据库文件的自动生成必须按规定顺序,否则必然造成混乱,这是使用者应该特别注意的。

   2)系统间数据接口
   系统间要传递的数据须在数据模式的基础上,依据数据模式的定义,对数据进行一定的汇总、加工等处理才能进行传递。这种数据接口普遍适合企业内各系统间的数据传递,这需要事先确定数据模式,即数据的来源、公式定义、数据格式等,然后经过分类、汇总,按照指定的数据格式送入数据接口;

   3)企业间系统的数据接口
   前两种数据接口适用于企业系统内部或系统间数据传递,第3种数据接口是企业间系统数据的传递问题。由于不同的企业采用的系统的数据模式可能相差太大,要想实现数据的传递相对来说就比较困难,因此这种类型的接口,就要首先由接收数据系统采取主动按照数据模式到对方系统去识别、采集,然后转换成本系统能够识别和利用的数据模式。这种接口相对就复杂了许多,因为它识别的可能是预先不知道的数据模式,这样就必须采用智能化的数据模式识别。




 
4结束语
   该设计方案体现了ERP质量模块的发展趋势之一,即从通用工具向行业解决方案发展,在通用工具基础上,新增行业的独特功能,以显著提高该行业工艺设计的效率和质量,提高了顾客满意度。

   为此,在整合QS9000标准中的APQP、QCP及FMEA后,原先的ERP中的质量管理模块的外延出现了质的变化。企业的生存,质量是其根本。但没有创新,企业同样没有生存的空间。通过整合,ERP的范围从原先成熟产品的全过程控制扩充到包括设计开发控制、继而成为成熟产品的物流控制、成本控制。这样的一个良性PDCA循环,使得企业方能保持不败,在激烈的竞争当中找到一席之地。支持QS9000的APQP行业解决方案,共同提高行业产品设计的效率和质量,解决设计与制造的集成问题,为深化企业信息化建设打下坚实的基础。
 

  • 2018-11-28 11:03
  • 我要分享:
声明:文章"APQP质量管理模块的研究和设计"为XXX公司原创文章,转载请注明出处,谢谢合作!您所在位置:PLM系统 > PLM新闻 > 体系管理资讯 >

联系清泰代表

热门文章
热门标签