Domů / Wiki / Kvalita a audit / Předložení PPAP

PPAP pro obrobené automobilové CNC díly: praktický průvodce 18 prvky, které se skutečně vztahují

Production Part Approval Process (PPAP) je standardní brána automobilového průmyslu mezi prototypem a sériovou výrobou. Příručka PPAP od AIAG uvádí 18 prvků; ne všechny se vztahují na obrobený CNC díl a předložení špatné sady je nejčastějším důvodem odmítnutí. Tato stránka prochází prvky, které pro CNC dílnu skutečně mají význam, co zákazníkův SQE otevírá nejdřív a co opravit před novým předložením.

Co PPAP je — a proč je první chyba drahá

PPAP (Production Part Approval Process) je definován v AIAG PPAP 4. vydání. Je to balíček důkazů, který dodavatel předkládá zákazníkovi, aby prokázal, že výrobní proces dokáže vyrábět díly splňující všechny požadavky konstrukce a specifikace, a to konzistentně a v nabízeném tempu. Zákazník balíček posoudí a buď díl schválí pro sériovou výrobu, vrátí jej k opravě, nebo jej odmítne.

Norma definuje 18 prvků (viz tabulka níže). Dodavatel musí doložit důkazy pro každý prvek, který zákazník označil jako „vyžadovaný“ ve svém specifickém kontrolním seznamu PPAP — většina německých a amerických OEM vyžaduje standardně všech 18, s výjimkami uvedenými v dokumentu požadavků PPAP daného zákazníka.

Cena odmítnutí. První odmítnutí PPAP může zpozdit projekt o 4–12 týdnů. Pokud je díl na kritické cestě uvedení vozidla na trh, měří se takové zpoždění ve ztracených výrobních dnech OEM — snadno pět až šest číslic interních nákladů OEM. Zákazník si pamatuje dodavatele, který zpozdil uvedení na trh, a proto je míra opakovaného předkládání PPAP ukazatelem, který německé nákupy u nových dodavatelů sledují nejpozorněji.

U obrobeného CNC dílu se balíček PPAP staví kolem vašeho vývojového diagramu procesu, PFMEA, kontrolního plánu, rozměrového protokolu, materiálového atestu a studie způsobilosti procesu. Potíž je v tom, že příručka AIAG je obecná — pokrývá lisované díly, odlitky, obrobené díly, elektrické sestavy i sestavy z nich složené. Vědět, které z 18 prvků u CNC dílu skutečně vyžadují důkazy, je polovina práce.

18 prvků PPAP — které se vztahují na obrobené CNC díly

Tabulka níže označuje každý prvek jako Vyžadovaný (důkazy musíte předložit u téměř každého CNC dílu), Podmíněný (závisí na specifickém požadavku zákazníka nebo na charakteru dílu) nebo Zřídka vyžadovaný (u jednotlivě obrobeného CNC dílu obvykle N/A).

#PrvekVztah k CNCCo skutečně předkládáte
1Konstrukční záznamVyžadovanýVýkres zákazníka (nebo váš výkres, pokud jste vlastníkem konstrukce) s číslem revize a datem
2Schválené dokumenty technických změnVyžadovaný, pokud existujíVšechny ECN od posledního vzorku, se schválením
3Technické schválení zákazníkemVyžadovaný, je-li relevantníSouhlas zákazníka, pokud je konstrukce v jeho vlastnictví a díl se odchyluje od výkresu
4Konstrukční FMEAVyžadovaný, pokud jste vlastníkem konstrukceDFMEA podle AIAG-VDA DFMEA Handbook (2019); N/A, pokud je konstrukce v majetku zákazníka
5Vývojový diagram procesuVyžadovanýJednostránkový tok od příchozího materiálu po expedici s identifikací každého kroku
6Procesní FMEAVyžadovanýPFMEA podle AIAG-VDA PFMEA Handbook (2019) pokrývající každý krok v procesu, včetně externích operací
7Kontrolní plánVyžadovanýKontrolní plán pro prototyp, před-sériovou a sériovou výrobu s reakčním plánem pro každý speciální znak
8MSA (analýza měřicího systému)Vyžadovaný pro speciální znakyGauge R&R, vychýlení, linearita pro každé měřidlo, které měří speciální znak
9Rozměrový protokolVyžadovaný100 % rozměrů z výkresu změřených nejméně na 30 dílech z doložené výrobní dávky; uspořádání podle šablony zákazníka
10Výsledky materiálových a výkonových zkoušekVyžadovanýMateriálový atest podle EN 10204 3.1 (nebo 3.2 u dílů pro tlaková zařízení), mechanické vlastnosti, chemické složení
11Počáteční studie procesuVyžadovanýCpk / Ppk pro každý speciální znak, obvykle z 30 po sobě jdoucích dílů; dlouhodobý cíl Cpk ≥ 1.67
12Dokumentace kvalifikované laboratořeVyžadovanýAkreditace laboratoře (preferováno ISO 17025) pro každou externí laboratoř provádějící chemické, mechanické nebo metalurgické zkoušky
13Zpráva o schválení vzhledu (AAR)PodmíněnýVyžaduje se u dílů se zákazníkem určeným vzhledem povrchu (lak, struktura, barva); N/A pro surové obrobené povrchy, není-li určeno
14Vzorové výrobní dílyVyžadovanýPočet vzorových dílů podle požadavku zákazníka, obvykle 5–30, ze skutečné výrobní dávky, ze které vznikl rozměrový protokol
15Referenční vzorekVyžadovaný, je-li požadovánVzorek uchovávaný u zákazníka; vyžadují jej někteří OEM (např. VW, BMW) jako vizuální / rozměrovou referenci
16Kontrolní pomůckyPodmíněnýZakázková měřidla, přípravky nebo optické porovnávací předlohy, pokud se používají ve výrobě; u CNC dílů často nejsou nutné, ale uvádějí se pro úplnost
17Požadavky specifické pro zákazníkaVyžadovanýSplnění případných dalších požadavků zákazníka (např. VW Q-Steps, Ford Q1, BMW Group Standard)
18Part Submission Warrant (PSW)VyžadovanýPodepsaný doklad, že všech ostatních 17 prvků je kompletních a správných; podepisuje jej váš manažer kvality
U obrobeného CNC dílu podle výkresu zákazníka můžete obvykle označit prvky 4 (DFMEA) a 13 (AAR) jako N/A a prvky 3, 15, 16 jako podmíněné. Zbývajících 13–14 prvků je vaše skutečná práce. Vždy si to potvrďte v kontrolním seznamu PPAP zákazníka — dokument požadavků PPAP německého OEM vám řekne, kterou úroveň předložit a které prvky vyplnit.

Úrovně předložení 1–5 — co zákazník skutečně očekává

AIAG PPAP definuje pět úrovní předložení. Úroveň určuje zákazník, ne dodavatel.

ÚroveňCo předkládáteKdy se používáTypické pro CNC díly?
Úroveň 1Pouze warrant (PSW)Zákazník už má všechny ostatní důkazy (např. opětovné schválení po změně konstrukce)Ojediněle, jen u opětovných schválení
Úroveň 2Warrant + vzorky dílů + omezená podpůrná dataZákazník chce rychlý druhý pohledOjediněle
Úroveň 3Warrant + vzorky dílů + kompletní podpůrná dataVýchozí pro předložení nového díluVýchozí — u CNC dílů nejčastější
Úroveň 4Warrant + požadavky definované zákazníkemZákazník určí, co nad rámec úrovně 3 chceBěžné u německých OEM s rozšířenými požadavky (např. VW Q-Steps)
Úroveň 5Warrant + kompletní podpůrná data + vzorky uchované u dodavateleZákazník chce balíček auditovat na místě, ne jej dostatU CNC dílů vzácné; častější u sestav
Úroveň 3 je výchozí. Úroveň 4 je to, co většina německých OEM skutečně používá. Pokud vám zákazník úroveň nesdělil, zeptejte se dřív, než balíček připravíte — balíček úrovně 3 má několik stovek stran; balíček úrovně 4 s VW Q-Steps nebo BMW Group Standards může jít do tisíců.

Dokumenty, které se odmítají nejčastěji

Z našich zkušeností s PPAP (právě teď vedeme PPAP pro šest dílů v programu německého Tier-1 dodavatele) a od kolegů v dodavatelské síti: toto jsou důvody odmítnutí, které se objevují u 80 % neúspěšných prvních předložení.

#Důvod odmítnutíJak se mu vyhnout
1V rozměrovém protokolu chybí klíčové znaky nebo symboly speciálních znakůPoužijte rozměrové uspořádání zákazníka; výslovně označte řádky << / K; měřte na zákazníkem určeném kontrolním vybavení
2Opatření z PFMEA neodpovídají řádkům kontrolního plánuSlaďte je po každé revizi — každé opatření z PFMEA musí být v kontrolním plánu a naopak
3V materiálovém atestu chybí číslo tavby / dohledatelnost šaržeVyžádejte si od hutě atest EN 10204 3.1 s číslem tavby, ne obecné prohlášení o shodě 2.1
4Cpk < 1.33 bez plánu zlepšeníProveďte studii způsobilosti před předložením; pokud je Cpk nízké, přiložte zdokumentovaný plán zlepšení s cílem a termínem
5Vzorové díly nejsou z doložené výrobní dávkyOznačte dávku ve výrobním průvodním listu; nechte podepsat operátora a QA; předložení vzorku musí být k této dávce dohledatelné
6Externí proces (tepelné zpracování, pokovování, povlak) není ve vaší PFMEAZahrňte každý externí krok do vývojového diagramu procesu, PFMEA a kontrolního plánu; přiložte atesty subdodavatele
7MSA / Gauge R&R není provedeno pro skutečné měřidlo používané ve výroběMěřidlo v MSA pro PPAP musí být stejné měřidlo (stejné ID, stejná kalibrace), které se používá v sériové výrobě
8PSW podepsal někdo bez oprávněníPSW musí podepsat manažer kvality nebo osoba výslovně oprávněná ve vaší příručce kvality
9Nesoulad revizí mezi výkresem, DFMEA, PFMEA a kontrolním plánemZamkněte revize před PPAP — jakákoli změna po předložení balíček zneplatní
10Zaškrtávací políčka požadavků specifických pro zákazníka (CSR) nejsou zaškrtnutá ani označenáProjděte formulář CSR zákazníka řádek po řádku; chybějící zaškrtnutí znamená automatické odmítnutí
Nejčastější odmítnutí při prvním předložení: rozměrový protokol nezahrnuje všechny speciální znaky nebo je měří jiným měřidlem, než které se použilo pro MSA. Jde o body 1 a 7 výše. Opravte oba, než předložíte cokoli dalšího.

Vývojový diagram procesu — jak zmapovat svůj CNC proces pro PPAP

Vývojový diagram procesu je páteří balíčku PPAP. Každý další prvek (PFMEA, kontrolní plán, MSA, způsobilost, výběr vzorků) se odkazuje na krok v tomto diagramu. Cílem je jednostránkový diagram, kterému rozumí kdokoli v závodě.

U obrobeného CNC dílu, který prochází externím tepelným zpracováním a povrchovou úpravou, vypadá tok takto:

Krok č.OperacePracoviště / dodavatelKontrola / řízeníOdkaz v PFMEA
10Příchozí výchozí materiál (tyč / polotovar / výkovek)Příjem zbožíMateriálový atest (EN 10204 3.1), rozměrová kontrola, sledování čísla tavbyPFMEA řádek 10
20CNC soustružení OP10 (hrubování)Buňka 1 — Citizen L20V průběhu: rozměry OP10 podle WIPFMEA řádek 20
30CNC soustružení OP20 (dokončení)Buňka 1 — Citizen L20V průběhu + konečná rozměrová kontrola na OP20PFMEA řádek 30
40Odjehlení / zkoseníRuční pracovištěVizuální kontrola podle WIPFMEA řádek 40
50MytíMycí staniceVizuální čistotaPFMEA řádek 50
60Tepelné zpracování (subdodavatel)Externí — schválený subdodavatelAtest subdodavatele + vstupní kontrola tvrdostiPFMEA řádek 60
70Povrchová úprava (subdodavatel)Externí — schválený subdodavatelAtest subdodavatele + vizuální kontrolaPFMEA řádek 70
80Konečná kontrolaMěřicí místnost CMM / kontrolní stůl100 % rozměrů podle výkresu, 100 % vizuální kontrolaPFMEA řádek 80
90Balení a označeníBalicí stůlPodle specifikace balení zákazníka, kontrola etiketPFMEA řádek 90
Kroky u subdodavatelů musí být ve vašem diagramu. Časté odmítnutí: vývojový diagram dodavatele končí u dveří buňky a krok tepelného zpracování / pokovování v PFMEA chybí. SQE zákazníka si diagram přečte, zeptá se „kam jde díl po OP20?“ a pokud zní odpověď „k subdodavateli, kterého jsme neuvedli“, je balíček při první revizi odmítnut.

Výsledky materiálových a výkonových zkoušek — co musí laboratorní protokol obsahovat

U obrobeného CNC dílu je materiálovým důkazem atest hutě EN 10204 3.1 od dodavatele výchozího materiálu. (U dílů pro tlaková zařízení podle PED potřebujete 3.2 — rozdíl najdete na wiki stránce o EN 10204.) Atest musí uvádět:

  1. Číslo tavby — jedinečný identifikátor, který spojuje tuto dávku výchozího materiálu s chemickým složením a výsledky mechanických zkoušek.
  2. Chemické složení — skutečné naměřené hodnoty pro C, Mn, Cr, Ni, Mo atd. (podle specifikace materiálu), s rozsahem podle specifikace a hodnocením vyhovuje/nevyhovuje.
  3. Mechanické vlastnosti — mez kluzu, mez pevnosti v tahu, tažnost, tvrdost (nebo nárazová práce u některých specifikací) podle specifikace materiálu.
  4. Oprávněný podpis — oprávněný inspektor hutě (ne obchodní zástupce, ne manažer kvality — osoba výslovně oprávněná podle EN 10204 3.1).

Výsledky výkonových zkoušek (prvek 10) jsou u obrobeného CNC dílu obvykle stejný dokument. Pokud díl tepelně zpracováváte vy nebo subdodavatel, přiložte atest tepelného zpracování a protokol tvrdosti po tepelném zpracování.

ZkouškaNormaTypicky pro
Zkouška tahem (mez kluzu, UTS, tažnost)ISO 6892-1 / ASTM E8Všechny kovové díly
Tvrdost (Brinell / Rockwell / Vickers)ISO 6506 / 6507 / 6508 / ASTM E10 / E18 / E92Všechny kovové díly
Nárazová zkouška (Charpy)ISO 148-1 / ASTM E23Díly s požadavkem na nárazovou práci
Chemické složení (optická emisní spektrometrie nebo XRF)ASTM E415 / E1086Všechny kovové díly
Velikost zrna (je-li určena)ASTM E112Austenitická nerezová ocel, letecké slitiny
Obsah feritu (je-li určen)ASTM E562 nebo Schaefflerův diagramSvařované spoje austenitických / duplexních nerezových ocelí
Na akreditaci laboratoře záleží. Prvek 12 (dokumentace kvalifikované laboratoře) je splněn automaticky, pokud má huť ISO 9001 / IATF 16949 a zkušební laboratoř akreditaci ISO 17025. Pokud zkoušky provádíte interně a nemáte akreditaci ISO 17025, musíte akreditaci získat, nebo zkoušky zadat akreditovanému subdodavateli. Většina německých OEM nepřijme výsledek neakreditované laboratoře.

Počáteční studie procesu — Cpk / Ppk a co čísla znamenají

Prvek 11 (počáteční studie procesu) je studie způsobilosti, obvykle počítaná z 30 po sobě jdoucích dílů měřených ve výrobním tempu. Dva indexy jsou Ppk (počáteční, před jakoukoli úpravou procesu) a Cpk (dlouhodobý, po stabilizaci procesu). Zákazník se dívá na oba a minimální přijatelné hodnoty bývají určeny v kontrolním plánu nebo v CSR zákazníka.

IndexTypické minimumVýklad
Ppk ≥ 1.67Běžný automobilový cíl pro nové dílyProces je způsobilý; zákazník obvykle PPAP přijme
Ppk 1.33–1.67PodmíněnéPřijatelné pro nekritické znaky; u speciálních znaků vyžaduje plán zlepšení a 100% kontrolu, dokud Cpk ≥ 1.67
Ppk < 1.33OdmítnutíProces není způsobilý; PPAP bude odmítnut; nutná analýza hlavní příčiny a nápravné opatření

Způsobilost se počítá pro každý speciální znak, ne pro díl. Pokud má díl tři speciální znaky (např. Ø10 H7, Ra 0.8, soustřednost 0.02), potřebujete tři studie způsobilosti. Použijte softwarový nástroj (Minitab, JMP nebo open-source balíček R qcc) a k histogramu uveďte Ppk, průměr, směrodatnou odchylku a regulační diagram.

Častá chyba: předložení hodnoty Cpk vypočtené z ručně vybraného vzorku. Zákazník si vyžádá surová data (těch 30 měření) a přepočítá je. Pokud data nevypadají náhodně — pokud je prvních 10 na horním konci a posledních 10 na dolním — zákazník pojme podezření na vybírání nejlepších kusů a balíček odmítne. Studii provádějte na po sobě jdoucích dílech z jedné doložené dávky.

Normy a zdroje

Hlavní norma
AIAG PPAP 4. vydání Production Part Approval Process. Definuje 18 prvků, 5 úrovní předložení, Part Submission Warrant (PSW) a odpovědnosti zákazníka a dodavatele.
Související normy
AIAG-VDA DFMEA / PFMEA Handbook, 1. vydání 2019 Společná reference AIAG-VDA pro strukturu DFMEA a PFMEA (nahrazuje starší AIAG FMEA 4. vyd.).
AIAG APQP 3. vydání Advanced Product Quality Planning — rámec, do kterého PPAP patří.
AIAG CQI-23 Hodnocení procesu pájení (uváděno pro externí procesy).
IATF 16949:2016, článek 8.6.2 Vyžaduje PPAP (nebo ekvivalent) před sériovou výrobou.
EN 10204:2004 / EN 10204:2017 Typy inspekčních dokumentů pro kovové výrobky — rozdíl 3.1 vs 3.2.
ISO 17025:2017 Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří.
Požadavky PPAP specifické pro zákazníka (běžné u německých OEM)
VW: Q-Steps (Q-Steps 1–5), formální krycí list PPAP, procesní audit VDA 6.3 před PPAP.
BMW: BMW Group Standard 95000 (dříve GS 95000), QPNR (Quality Part Number Release).
Daimler: Mercedes-Benz Special Approval Process, formální atesty MBN.
Ford: Q1, Advanced Product Quality Planning.
GM: BIQS (Built-In Quality Supply).
Časté dotazy
Jak dlouho trvá schválení PPAP pro obrobený CNC díl?

Od prvního předložení po schválení zákazníkem: obvykle 4–8 týdnů, pokud je balíček napoprvé v pořádku. Odmítnutí a nové předložení přidá 2–6 týdnů na cyklus. Úzkým místem je doba posouzení u zákazníka — 2–4 týdny na první revizi u německého OEM, 1–2 týdny u nového předložení. Pokud zákazníkovi předáte čistý balíček se všemi 18 prvky a bez chybějících podpisů, počítejte s 3–4 týdny celkem.

Jaký je nejčastější důvod odmítnutí PPAP?

Podle našich zkušeností i od kolegů v dodavatelské síti je nejčastějším důvodem to, že v rozměrovém protokolu chybí klíčové znaky nebo symboly speciálních znaků. SQE zákazníka otevírá nejdřív rozměrový protokol, kontroluje, že každé << / K na výkrese má v protokolu řádek s naměřenými hodnotami, a pokud něco chybí, balíček odmítne. Druhé nejčastější: opatření z PFMEA neodpovídající kontrolnímu plánu. Oběma lze snadno předejít hodinovým projitím a sladěním před předložením.

Potřebuji nový PPAP při každé změně materiálu?

Ano, u jakékoli změny třídy materiálu, dodavatele materiálu nebo země původu — AIAG PPAP vyžaduje nové předložení. Seznam spouštěčů zahrnuje i změny subdodavatele (u externích procesů), místa výroby, nástrojů (pokud ovlivňují tvar / uložení / funkci) a metody kontroly. U menší změny ve stejné třídě materiálu od stejné hutě (např. nová tavba ve stejné specifikaci) se nové předložení obvykle nevyžaduje, ale mělo by být zdokumentováno ve vašem systému řízení změn.

Jaký je rozdíl mezi úrovní PPAP 3 a 5?

Úroveň 3 = warrant (PSW) + vzorky dílů + kompletní podpůrná data zaslaná zákazníkovi. Úroveň 5 = warrant + kompletní podpůrná data, přičemž vzorky zůstávají u dodavatele, aby je zákazník mohl kdykoli auditovat. Většina německých OEM používá standardně úroveň 3 (někdy rozšířenou na úroveň 4 podle specifických požadavků zákazníka). Úroveň 5 je u jednotlivých CNC dílů vzácná; častější je u sestav nebo pro dlouhodobé uchovávání historických PPAP.

Můžu PPAP předložit ještě před zahájením sériové výroby?

Ano — PPAP musí být schválen před zahájením sériové výroby. Celý smysl PPAP je prokázat způsobilost výrobního procesu dřív, než díly odejdou ve velkém. Předkládat PPAP pro prototypové díly (dřív, než je proces stabilní) je častá chyba. Článek 8.6.2 normy IATF 16949 vyžaduje validaci produktů a služeb před sériovou výrobou; AIAG PPAP je výkladem tohoto požadavku v automobilovém průmyslu. Zákazník, který zjistí, že expedujete sériové díly bez schválení PPAP, má důvod vystavit SCAR a pozastavit nové zakázky.

Jak řešit PPAP pro externí procesy, jako je tepelné zpracování?

PPAP vlastníte vy, ne subdodavatel. Proces subdodavatele musí být ve vašem vývojovém diagramu, PFMEA a kontrolním plánu a atesty subdodavatele (atest tepelného zpracování, atest pokovování atd.) musíte shromáždit jako součást balíčku PPAP. Prvek 12 (dokumentace kvalifikované laboratoře) se vztahuje i na laboratoř subdodavatele. Mnoho německých OEM nepřijme PPAP od dodavatele, jehož subdodavatel není na seznamu schválených subdodavatelů OEM — stav subdodavatele si potvrďte dřív, než spustíte hodiny PPAP.

Zdroje a citované normy
  1. AIAG PPAP 4. vydání: Production Part Approval Process — 18 prvků, 5 úrovní předložení, Part Submission Warrant (PSW), požadavek Cpk ≥ 1.67 dlouhodobě / 1.33 krátkodobě pro speciální znaky (prvek 11, počáteční studie procesu)
  2. AIAG-VDA DFMEA / PFMEA Handbook, 1. vydání 2019: Společná reference AIAG-VDA pro strukturu PFMEA a symbol speciálního znaku (prvky PPAP 6 a 7)
  3. AIAG APQP 3. vydání: Advanced Product Quality Planning — rámec, do kterého PPAP patří
  4. IATF 16949:2016, článek 8.6.2: Validace produktů a služeb před sériovou výrobou (článek IATF, který vyžaduje PPAP nebo ekvivalent)
  5. EN 10204:2004 / EN 10204:2017: Kovové výrobky — typy inspekčních dokumentů 3.1 / 3.2 (materiálový důkaz pro prvek PPAP 10)
  6. ISO 17025:2017: Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří (prvek PPAP 12)
  7. ISO 6892-1:2019: Kovové materiály — Zkouška tahem při pokojové teplotě (často citováno na atestu 3.1)
  8. AIAG SPC 2. vydání (Statistical Process Control): Reference pro metodu výpočtu Cpk / Ppk, výklad regulačních diagramů a indexy způsobilosti používané v prvku PPAP 11

Potřebujete pomoc s přípravou balíčku PPAP pro obrobený CNC díl?

Právě teď vedeme PPAP pro program německého automobilového Tier-1 dodavatele. Můžeme posoudit váš balíček 18 prvků podle AIAG PPAP 4. vydání, sladit vaši PFMEA s kontrolním plánem a provést za vás studii způsobilosti.

Vyžádat cenovou nabídku