汽車產業六大工具

汽車產業六大工具

課程背景：

隨著汽車產業的不斷發展，中國汽車產業蓬勃發展，已經成全世界第一大汽車生產國和最大汽車保有量的國家，汽車產業已經中國最大的產業鏈集群，汽車產業供應鏈相較消費和工業類產品有著更高的利潤率，但同時也有著更高的品質要求，為了達到汽車行業的普遍要求，必須要學習和掌握汽車行業六大核心工具。

汽車行業六大工具?的意義和作用主要體現在提高產品質量、優化生產過程、降低風險、增強競爭力等方面。這些工具包括APQP（先期產品質量策劃）、FMEA（潛在失效模式及后果分析）、MSA（測量系統分析）、PPAP（生產件批準程序）、SPC（統計過程控制）以及CP（控制計劃）。

APQP：通過在產品量產之前進行產品質量先期策劃，對產品設計和制造過程進行管理，確保品達到顧客滿意。

?FMEA：在設計階段和過程設計階段對潛在失效模式進行分析，預防質量問題。

MSA：評估測量系統的性能，確保測量結果的可靠性。

PPAP：驗證生產過程的控制能力和產品的一致性，確保產品質量符合標準。

SPC：通過統計分析，識別和糾正生產過程中的變異，穩定產品質量和生產效率。

CP：將流程圖和PFMEA識別的風險預防措施進行標準化，確保后續量產的品質穩定性。

這些工具共同構成了汽車行業的產品開發、質量控制和生產管理的綜合體系，旨在提高產品質量、優化生產效率、降低風險，并增強企業的市場競爭力。通過這些工具的應用，汽車企業能夠更好地應對市場挑戰，滿足不斷變化的消費者需求，從而在激烈的市場競爭中保持領先地位。

總結多年服務汽車客戶（寶馬、博士、保時捷、寧德時代、BYD等)的成功經驗，提煉出汽車行業六大工具的管理和應用務實經驗，可以幫助企業團隊建立相關的工具應用能力，進一步建立和完善相關標準、流程、規范，幫助企業從新項目管理、新產品開發、試產轉量產驗證，量產品質控制及持續改善等環節，對品質系統性工作和工具的應用進行專業化提升，達到并超越客戶要求，從而提高企業服務品質、競爭力和企業形象，并爭取到更多的商業機會。

課程收益：

● 掌握六大工具的目的、原理、過程和方法，從而能夠有效地開展項目策劃和管理

● 通過案例練習學員能夠掌握靈活運用六大工具方法，具備擔任新產品開發項目組長的能力

● 具備應用工具對產品和過程實施過程評估的能力，實現產品和過程的標準化和持續改進

● 通過有效風險管理，減少項目延誤、變更、成本超支和質量問題等風險帶來的損失

● 全面建立和提升六大工具的管理思想，推動企業汽車專業類人才的儲備和能力建設

課程時間：2-4天，6小時/天

課程對象：高層（關注）、各部門中層干部（參與）、汽車項目研發/工程/品質/設備等技術部門的關鍵人才、及公司希望培訓的潛力新人和儲備干部

課程方式：工具練習＋案例解析+訓戰推演+成果分享+疑難問答＋精彩點評+落表流程表單

課程大綱

第一部分：汽車行業六大核心工具介紹

第一講：六大工具現狀

一、IATF16949 與六大工具的前世今生

1. IATF16949 體系條款 8.3  ==》APQP、FMEA

2. IATF16949 體系條款 8.3.4  ==》PPAP

3. IATF16949 體系條款 7.1.5  ==》APQP、FMEA

4. IATF16949 體系條款 9.1.1.1  ==》SPC

5. IATF16949 體系條款 8.5.1.1  ==》CP

二、六大工具最新版本

1. APQP（三版）：2024.3

2. FMEA（一版）：2019.6

3. PPAP（四版）：2006.6

4. SPC（二版）：2005.7

5. MSA（四版）：2010.6

6. CP(一版）：2024.3

三、全球汽車行業代表性的標準化建立組織：德國VDA&美國AIAG

四、德、美的標準的“愛恨情仇”：標準的差異和聯系

第二講：六大核心工具的簡介和關聯性

導入：六大工具的關聯性

一、APQP（產品質量先期策劃）

意義：通過在產品量產之前進行產品質量先期策劃，對產品設計和制造過程進行管理，確保產品達到顧客滿意。

1. 五個階段：策劃、產品設計開發、過程設計開發、產品和過程的確認、量產

2. 四個階段的CP：樣品、試產、安全生產、量產

3. APQP的輸出：PPAP

二、PPAP（生產件批準程序）

意義：驗證生產過程的控制能力和產品的一致性，確保產品質量符合標準

1. 提交的19個項目

2. 提交五個等級及選擇

三、FMEA（潛在失效模式與效應分析）

意義：在設計階段和過程設計階段對潛在失效模式進行分析，預防質量問題

1. FMEA的應用：S、D、P

2. 風險評價：S/O/D，RPN、AP

四、MSA（測量系統分析）

意義：評估測量系統的性能，確保測量結果的可靠性

1. MSA的分類：計量、計數、破壞

2. 計量型測量系統評價：GRR%、PT、NDC，重復性和再現性的概念、原因、對策

3. 計數型測量系統評價：一致性、百比分、KAPPA

五、SPC（統計制程管制）

意義：通過統計分析，識別和糾正生產過程中的變異，穩定產品質量和生產效率。

1. SPC應用場景：新產品、量產品

2. 變異造成的原因：特殊原因、一般原因

3. 常有術語：西格瑪、方差、極差、平均值、中位數、眾數常態分析

4. 西格瑪水平與良率

5. 管制用的應用：分析用、控制用

6. 常用管制圖：計量型（四種）、計數型（四種）

六、CP（控制計劃）

意義：將流程圖和PFMEA識別的風險預防措施進行標準化，確保后續量產的品質穩定性。

1. 控制計劃方法論

2. 控制計劃的要求和指南

第二部分：汽車行業六大核心工具應用

第一個工具：APQP（先期產品質量策劃）

討論：華為在研發會議室的橫幅：產品質量問題是研發的恥辱

一、先期產品質量策劃概述

1. IATF16949 標準與六大核心工具的關聯

1）IATF16949標準的條款與六大工具的聯系

2）VDA與AIAG

3）全球汽車行業中德美之間的體系和應用工具的差異與聯系

4）第三版APQP主要變化點

a采購

b高風險供應商評估

c節點管理（5變6）

d產能規劃

e變更管理

f風險管理

g項目指標

2. 五大核心工具簡介及關聯性

1）APQP：產品質量先期策劃，產品、過程、系統的策劃與執行

2）FMEA：潛在失交效模式與后果分析，產品、過程、系統的糾正預防

3）PPAP：產品量產批準程序，客戶對供應商信用偏差的要求

4）SPC：統計過程控制參考手冊，對過程偏差的控制

5）MSA：測量系統分析參考手冊，對測量系統偏差的控制

討論：產品質量是制造出來還是檢驗出來

3. APQP簡介

1）什么是APQP：產品、質量、先期、策劃、內在意義和作用

2）產品質量策劃五個階段的時序圖

3）APQP五個階段的輸入輸出清單

4）四個節點的控制計劃：制樣、試產、安全生產、量產

5）APQP十一大原則：新版增加第5點采購

討論：60%~80%的質量和成本決在研發階段--APQP的益處

二、APQP-1——項目策劃和定義階段（輸入、輸出詳解）

1. APQP-1 輸入清單及各項詳解

1）顧客的聲音

a市場研究(包括OEM車輛合作   時機和OEM 數量的期望)

b保修記錄和質量信息

c小組小組經驗

2.業務計劃/營銷策略

3）產品/過程標桿數據

4）產品/過程假設

5）產品可靠性研究

6）顧客輸入

2. APQP-1 輸出清單及各項詳解

1）設計目標

2）可靠性和質量目標

3）初始材料清單

4）初始過程流程圖

5）產品和過程特殊特性的初始清單

6）產品保證計劃

7）產能規劃

8）領導支持

9）變更管理實施

10）APQP項目指標

11）風險評估緩解計劃

案例分享：國內頭部汽車客戶APQP-1案例分享

三、APQP-2——產品開發與設計階段（輸入、輸出詳解）

1. APQP-2 輸入清單及各項詳解（同APQP-1的輸出）

2. APQP-2 輸出清單及各項詳解

1）DFMEA

2）可制造性和裝配設計

3）設計驗證

4）設計評審

5）樣件制造-控制計劃

6）工程圖樣

7）工程規范

8）材料規范

9）圖樣和規范更改

10）新設備、工裝和設施要求

11）產品和過程特殊特性

12）量具/試驗設備要求

13）小組可行性承諾和管理者支持

案例分享：國內頭部汽車客戶APQP-2案例分享

四、APQP-3——過程設計與開發階段（輸入、輸出詳解）

1. APQP-3輸入清單及各項詳解（同APQP-2的輸出）

2. APQP-3 輸出清單及各項詳解

1） 包裝標準和規范

2）產品/過程質量體系評審

3）過程流程圖

4）工廠平面布置圖

5）過程失效模式及后果分析(PFMEA)

6）試生產控制計劃

7）過程指導書

8）測量系統分析計劃；

9）初始過程能力研究計劃

10）管理者支持（包括操作員和培訓計劃

案例分享：國內頭部汽車客戶APQP-3案例分享

五、APQP-4——產品和過程確認階段（輸入、輸出詳解）

1. APQP-4輸入清單及各項詳解（同APQP-3的輸出）

2. APQP-4 輸出清單及各項詳解

1）有效的生產運行

2）測量系統評價MSA/或其他

3）初始過程能力研究SPC

4）生產件批準 PPAP/或其他

5）生產確認測試

6）包裝評價

7）生產控制計劃

8）質量策劃簽發和管理者支持

案例分享：國內頭部汽車客戶APQP-4案例分享

六、APQP-5——量產階段（輸入、輸出詳解）

1. APQP-5輸入清單及各項詳解（同APQP-4的輸出）

2. APQP-5 輸出清單及各項詳解

1）減少變差

2）增進顧客滿意

3）改善交付和服務

4）有效利用經驗教訓和最佳實踐

案例分享：國內頭部汽車客戶APQP-5案例分享

第二個工具：PPAP（生產件批準程序）

一、生產件批準程序概述

PPAP意義：通過在產品量產之前進行產品質量先期策劃，對產品設計和制造過程進行管理，確保產品達到顧客滿意

1. PPAP提交的19個項目

2. 提交五個等級及選擇

3. PPAP適用范圍：散裝、材料、零件、產品、服務

二、PPAP的過程要求（19項的內容執行要求說明）

1. 設計記錄：分有設計責任和無設計責任

2. 任何授權的變更文件

3. 顧客工程批準（如需要）

4. 設計FMEA

5. 工藝流程圖

6. 過程FMEA

7. 全尺寸檢查結果

8. 材料/性能試驗結果記錄

9. 初始過程分析

10. 測量系統分析（MSA）

11. 合格的實驗室文件（內部、外部）

12. 控制計劃（CP）

13. 零件提交保證書（PSW）

14. 外觀批準報告（AAR）

15. 散裝材料要求檢查表

16. 生產件樣品

17. 標準樣品

18. 檢驗輔具

19. 顧客特殊要求

三、顧客通知與提交要求

1. 有9種情況供方應通知客戶，由客戶決定PPAP提交要求

1）相較之前零件和產品，使用了新的材料和結構

2）新的、或修改的工裝、模具、設備

3）現有工裝、設備的重大改造

4）移轉生產場地

5）分包商發生變化并影響到客戶

6）生產停止12個月以上再次生產

7）產品或過程變更

8）散裝材料工藝特性變更，并超過DFMEA

9）試驗和檢驗方法采用新技術

2. 有4種情況供方第一次出貨前，提交PPAP申請

1）新零件、新產品

2）對以前客戶反饋重大不合格改善要求

3）重大設計變更

4）散裝材料的新工藝

3. 有7種情況不需要向客戶提交PPAP申請；

四、提交要求-證據等級

1. 提交五個等級及選擇：一般選擇三等級

2. 提交標示的意義

S：必須提交、適當保存

R：適當保存、客戶需要時提供

*：適當保存，有要求時提供

五、零件提交狀態

1. 完全批準

2. 條件批準

3. 拒收

六、其他重要環節

1. 記錄的保存：產品的有效期+1個日歷年、或客戶要求

2. 美國三大汽車公司和卡車的特殊要求（IATF 網站隨時更新）

3. 散裝、輪胎特殊要求

第三個工具：FMEA（潛在失效模式和效應分析）

一、潛在失效模式和效應分析概述

FMEA意義：潛在失交效模式與后果分析，產品、過程、系統的糾正預防

1. 何謂FMEA

2. 它適應于流程改善的何處：DFMEA/PFMEA

3. FMEA的結果如何被利用

4. 常用三種FMEA：S、D、P

5. FMEA的結果如何被利用

6. FMEA團隊如何建立

7. 概念：失效模式、效應、發生度S、嚴重度O、偵測度D

8. 現行控制方法：預防與偵測

9. 輸出與評價結果：RPN、AP

二、FMEA方法的導入引導（六步法）

第一步：界定流程

第二步：流程輸入

第三步：S.O.D錨點填寫，計算RPN

第四步：分析的部分

第五步：改善的部分-計劃行動計劃

第六步：填入實際行動，計算新的RPN

三、FMEA新版的要求（七步法）

第一步：界定流程

第二步：結構分析

第三步：功能分析

第四步：失效分析

第五步：風險分析

第六步：優化行動

第七步：計算新的RPN

案例分析：傳統FMEA+新版FMEA案例分享

第四個工具：MSA（測量系統分析）

一、測量系統分析概述

MSA意義：測量系統分析參考手冊，對測量系統偏差的控制

1. 測量系統的種類：計量型、計數型

2. 測量系統的精確性與準確性

1）準確性（偏移、穩定性、線性）

2）精確性（重復性、再現性）

3. 重復性和再現性異常的分析和改善方法

二、計量型測量系統

1. 關于數學：總變異=工程變異+測量系統變異（重復性變異+再現性變異）

2. 主要評價指標和計算方式：GRR%、PT. Ratio、NDC、百分比

3. 計量型數據測量系統的數據收集、分析方法

4. 分析數據和圖形的判讀

5. 測量系統改善方法

案例演練：計量型測系統分析MINITAB運行

三、計數型測量系統

1. 計量型數據測量系統的數據收集、分析方法（樣本、檢驗員、重復次數）

2. 分析數據和圖形的判讀

3. 主要評價指標和計算方式：百分比、KAPPA、置信區間

4. 測量系統改善方法

案例演練：計數型測系統分析MINITAB運行

第五個工具：SPC（統計制程管制）

一、統計制程管制概述

SPC意義：通過統計分析，識別和糾正生產過程中的變異，穩定產品質量和生產效率

1. 基本統計概念與計算

——母體與樣本、基本統計量、集中（平均數、中位數、眾數）、離散（極差、方差、標準差）

2. 常態度檢定，P值大于0.05

3. 常態分布曲線下的面積占比

二、制程能力指數：Cpk

1. 準確度Ca的定義和計算方法

2. 精確度Cp的定義和計算方法

3. Cpk的計算方法

4. 西格瑪的指標與良率：長期、短期

5. 制程能力改善的順序：先Ca、再Cp

案例演練：MINITAB演練Cpk、常態度檢定、數定穩定性檢定、Cpk、數據分析、良率計算

三、管制圖

1. 管制圖類型與選擇：計量型、計數型

2. 計量型管制圖：Xbar-R管制圖、Xbar-s、I-M. Chart

3. 計數型管制圖：缺陷數（U、P）、不良率（P、NP）

4. 管制圖常見現象的判讀

案例演練：MINITAB演練XBar-R管制圖、I-M Chart管制圖等

第六個工具：CP（控制計劃）

一、控制計劃概述

CP意義：將流程圖和PFMEA識別的風險預防措施進行標準化，確保后續量產的品質穩定性

1. 控制計劃方法論

2. 控制計劃前期策劃階段（樣品、試生產、量產）

3. 控制計劃的要求和指南

4. 控制計劃的格式（案例）

5. 特殊特性（影響法規、安全、產品、工藝的特性）

6. PTC傳遞特性（固定、重要會影響客戶的、且不適100%全檢的特性）

7. 防錯

8. 控制計劃家族

9. 相互依存的控制計劃

10. 返工、返修的過程

11. 反應計劃

12. “黑匣子”過程

13. 沒有設計責任的組織

14. 指定供應商

15. 使用軟件開發和管理控制計劃

二、控制計劃的策劃

1. 控制計劃的編制要求

1）表頭：1-13步

2）內容：14-26步

2. 特殊特性和樣本要求

3. 控制計劃：防錯和目視檢查

4. 控制計劃的輸入和輸出

三、靈活運用控制計劃

1. PTC傳遞：供應商控制計劃

2. 產品族和基礎控制計劃

3. 自動化控制計劃

4. 返工風險分析和控制計劃

5. 控制計劃與分層審核（高層、中層、基層的關注重點）

案例分享：CP控制計劃案例 等