汽車行業質量管理五大工具詳解

導讀


在汽車圈的朋友,不知道你是否聽說過質量管理的五大手冊:FMEA、MSA、SPC、APQP和PPAP?這五大手冊源自於美國QS9000質量體系,是三大汽車公司克來斯勒、福特和通用制定的對其供方的標準質量要求。

五大手冊在汽車圈影響力之大,影響面之廣,可以說,佔掉了汽車質量培訓的半壁江山。那麼,問題來了,你知道德系也有這五大工具嗎?而且可能,並不比美系的差哦!

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1兩個“神秘”的組織

首先,先和大家介紹兩個“神秘”的組織——AIAG和VDA。

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AIAG全稱是Automotive Industry Action Group,翻譯成中文就是汽車工業行動小組,由美國三大汽車公司通用、福特和克萊斯勒共同創建的非盈利組織。

目前已有超過1000多家的成員公司。其中包括整車製造商:克萊斯勒、福特、通用、北美豐田和北美本田以及一級供應商:德爾福、江森自控、固特異、麥格納、約翰迪爾、偉世通、李爾、博格華納等。

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這麼多成員,大家聚在一起總得找些事情做做,可做的事情又不能賺錢(非盈利組織),可把各位成員給憋得。最後,它們就決定寫書,可能是憋著太久,又或者是各位成員太過有才華,這一寫就一發不可收拾,寫了質量標準(16949系列)、特殊工藝系列手冊(CQI系列)以及知名度最高的五大手冊

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這世界上哪個國家汽車最牛?

德國想說自己是第二,可能沒有哪個國家敢說自己是第一。作為現代汽車的發源地,坐擁保時捷、奔馳、寶馬、奧迪、大眾等知名汽車品牌的德國,豈能坐看AIAG一個“人”在那孤獨的“寫書”?

當然不能!

於是,VDA,這個“神秘”組織逐漸暴露在人們的眼前。

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VDA全稱是Verband der Automobilindustrie,即德國汽車工業協會,雖然成員數量(600多位)沒有AIAG那麼多,但是擋不住它的成員陣容豪華啊!

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成員既多又豪華,寫起書來就更加收不住手,剎不住車了,不信?那你來感受一下!

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上面,只是小唐老師手中收集到的“書”,要是全部收集到,估計還要多上許多。就比如前面提到的,美系引以自豪的五大手冊,都能在VDA裡面找到對應的版本!下面,小唐老師就簡單給各位介紹一下(部分手冊在之前的文章裡介紹過,這裡就直接引用啦,很多老朋友可能有似曾相識的感覺:) )。


2FMEA(潛在失效模式及後果分析)

有過失手打碎杯子的經歷嗎?

沒有?!

那至少也見到過吧!

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相信除非是和老婆吵架:)否則,打碎杯子應該是我們不願意看到的結果,我們給這樣的結果起個名字,這就是失效

失效的後果,給人們帶來的影響有高低之分,比如上面提到的是打碎杯子,雖然會被嚇一跳,可想想結果並不會太嚴重。

如果打碎的(掉落的)的手榴彈,你猜結果會怎樣?

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抱歉抱歉,咱這手榴彈威力有些大

同樣是打碎(掉落)東西,杯子和手榴彈造成的後果是完全不一樣的。我們將這個後果造成影響的大小進行定義,這就是傳說中的嚴重度(S),並且用數字1~10進行表徵。

打碎杯子,可能會把人嚇一跳,嚴重度定為5;

掉落手榴彈,人可能就掛了,很嚴重,定為10;

嚴重度知道了,再來看看這些後果發生的概率

畢竟手榴彈生活中不常見,咱們還是回到杯子。

小唐老師正值青年,胳膊孔武有力,拿穩一個杯子自然不在話下。

小唐老師的女兒,1歲左右,拿起東西晃晃悠悠,自然不穩。當我們倆同時拿杯子,掉落的可能性是不一樣滴。

於是定義了另外一個參數:

發生度(O)!其實就是後果發生概率的大小,同樣用1~10數字來表徵:

小唐老師拿杯子掉落的可能性是4。

小唐老師女兒拿杯子掉落的可能性是8。

討論完發生的概率,我們再來看看如果真的(失效)發生了之後的事情。

杯子打碎了,相信你我一眼都能看到,再不濟聽到聲響也能知道打碎了。

不過,對於一個又瞎又聾的朋友,想要發現杯子被打破了可能並沒那麼容易。

根據發現失效後果發現的難易程度,我們又定義了探測度(D)(嚴格意義上講應該叫不可探測度),同樣以1~10來表徵。

那麼,小唐老師能發現杯子打碎的可能性為2。

又瞎又聾的朋友發現杯子打碎的可能性為10(不可探測度高)。

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把這三個傢伙(嚴重度S、發生度O、探測度D)搞在一起,乘起來,得到一個叫RPN的東東,又稱作風險係數或者風險順序數。

RPN涵蓋了三個維度,對某失效(如打碎杯子)的評價結果,其值的範圍是1~1000。

上面提到的這些就是FMEA(潛在失效模式及後果分析)最核心的內容。

AIAG的FMEA手冊自不用細說,在VDA 4的一本冊子裡也詳細介紹了FMEA的概念及其應用。


有朋友可能要問了,美國人搞FMEA,德國人也來搞FMEA,是不是抄人家的呀!

確實,FMEA起源在二戰後的美國,後來福特把它發揚光大。不過德國人的FMEA還是有所“進化”的。

比如VDA的FMEA提出了系統FMEA的概念,不單是研究單個組件的功能失效和單個過程的失效,而且是研究系統功能入手及整個生產過程的,這個是重要的區別。

美國人一看,德國人FMEA玩得挺溜呀,又反過來學習德國人的,於是,AIAG 第4版也開始借鑑德系的系統FMEA概念。

再後來,就沒有各自的後來了,因為,AIAG和VDA決定不折騰供應商了,一起合作寫了新版本的FMEA。

新的FMEA正式出臺拖了又拖,不過從草稿版可以看出,德國人的思路起到了主導作用。


3MSA(測量系統分析)

聽過曹衝稱象的故事嗎?

曹衝通過船的浮力作用原理,通過稱量石頭的重量間接的得出大象的重量,一時傳為佳話。在這個故意裡,船、河水、稱量的人、稱石頭的秤等就構成了一個測試系統。

試想一下,如果曹衝稱不是大象,而是人,相信稱量的結果偏差會差上許多,如果再去稱一根頭髮的重量呢?相信是更加不合適的。因為測量系統的精確度不能滿足要求。

好吧,咱們不稱量人,也不稱量頭髮,就稱量大量,那結果就一定很“準”嗎?

也不一定。

比如最後用來稱量石頭的秤,由於是問隔壁賣菜的借的,是把缺斤少兩的秤,一個石頭八兩,它給稱出1斤,間接稱出的大象重量也是不“準”的,這就是“準確度”。

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別和說我什麼概念!老夫聽不懂!

好吧,精確度和準確度是MSA裡面非常核心的概念,不管怎麼樣,我們還是搞懂的,不妨帶入生活中理解一下,假如你在打靶。

精確度:你打了十發子彈,都打在2環的位置,說明你10發打的都很精確,但是不夠準確;準確度:你打了十發子彈,都打在10環的位置,說明你10發打的不但精確,而且還很準確。

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瞭解了精確度和準確度,其實還遠遠沒有結束,作為赫赫有名的五大手冊之一,相信也不會那麼簡單。它把精確度又分成重複性與再現性,準確度分成穩定性、偏倚、線性等維度進行分析。

除了我們熟知的AIAG的MSA,VDA 5系列手冊其實對MSA也做了非常細緻的研究。

比如,在對於偏倚的研究中,VDA 5是通過對標準樣件的多次測量來計算測量系統的偏倚(也稱為:系統性測量誤差)以及測量數據的標準差(用於衡量對標準件進行測量時的重複性),並以量具潛在能力指數Cg(不包含系統性測量誤差)和量具能力指數Cgk(包含系統性測量誤差)來給予評定。

按VDA的要求,只有當Cg和Cgk都大於1.33時,測量系統才被認可為(在準確度方面)有能力。這種評價測量系統偏倚的方法比AIAG MSA中給出的方法更有效和實用。


4SPC(統計過程控制)

很多朋友,一遇到統計學就懵了(也包括小唐老師哈),對於同樣運用了大量統計學知識的SPC來說,經常容易和上面提到的MSA搞混。

不信?!那小唐老師再帶你感受一下。

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於是,下面這位老夫又出現了!

別和說我什麼統計學!老夫看不懂!

SPC主要是指應用統計分析技術對生產過程(注意MSA是測量系統哦)進行實時監控,科學的區分出生產過程中產品質量的隨機波動與異常波動,從而對生產過程的異常趨勢提出預警,以便生產管理人員及時採取措施,消除異常,恢復過程的穩定,從而達到提高和控制質量的目的。

以上說法還是過於抽像了,小唐老師舉一個遇到的生活的例子吧。

小唐老師曾遇到過這麼一位女質保經理。為了監控老公的下班時間的異常情況,就將其下班的時間做成控制圖(就長下面這樣),並算好控制限。

如果哪一天她老公的下班時間跳出控制限,或者在控制圖上看到其他異常情況,立馬盤問老公,問他到底有什麼“特殊原因”,其結果呢?百試不爽!

以上就是SPC的最直接、最暴力、最血腥的應用(廣大做質量的女同胞慎用)!

不過從例子可以看出,做SPC也就兩個步驟。

第一步是對過程進行分析,如繪製分析用控制圖(根據分析結果採取必要措施,可能需要消除過程中的系統性因素)

第二步則是用控制圖對過程進行監控。

在VDA 4中,我們有一本冊子《經濟性的過程設計和過程控制》就是講SPC滴!

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對於SPC中的基本概念,如變差、普通原因&特殊原因、中心極限定理、大數定律等感興趣的朋友,歡迎移步《在公司混,不懂點統計學怎麼行!》。


5APQP/PPAP(產品質量先期策劃/生產件批准程序)

這兩本手冊看名字就可以知道大致講什麼東西。

其中APQP就是講前期開發時,各個階段分別該做點什麼事情。

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VDA對應的冊子則是VDA4.3(批量投產前的質量保證)。

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從VDA的冊子裡,我們可以看到和AIAG非常相似的圖。

兩張圖表面上看雖然很類似,但其實也反映出德國人與美國人思維的差異。我們不妨將兩張圖放到一張圖中來做對比。

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AIAG的APQP裡驗證環節跟實施環節在一起,每個環節中都有個評審;而VDA中多了個質量計劃,每個環節都需要驗證。

所以現在的問題就變成評審驗證的區別。

一句話:評審看有效性,驗證看符合性!

評審柔性、靈活性較大;驗證相對死板,常需要驗證類的報告。

都說別和老夫講什麼概念!怎麼又來了!

好吧,那我們就舉一個生活的例子幫助大家理解。比如對待美女,美國人和德國人評價美的方式是有差異滴。

美國人的評審:這個女士,看上去身材高挑,眼大鼻挺,身材火辣,是個美女;

德國人的驗證:先拿出之前定義出美女的標準,身材要多高,眼睛要多大、鼻子要多挺,三圍分別多少範圍;然後,光看不行,還要一步步去實測,拿尺子去量,最終得出結論,是個美女!

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除此之外,AIAG優勢在於框架模板相對固定,適用面廣,使用起來比較方便。VDA則是專門的項目階段的控制工具,做得比較細,深度上也較深。

在小唐老師看來,如果你們家零件結構比較複雜,開發難度較大,用VDA的這套東西還是有優勢的。

至於PPAP,VDA裡面也有VDA 2與之進行PK。

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考慮到PPAP作為APQP的輸出,很多思路是相似的,這裡不就進行展開了。

聊了這麼多,你的感受如何?

在小唐老師看來,五大手冊中,儘管有些手冊在VDA中的思路更合理,奈何酒香也怕巷子深,VDA與AIAG的PK中,除了在FMEA有翻身的跡象外,其他幾本冊子完全被壓制。

當然,VDA也要完全壓制AIAG的地方,那就是VDA 6.3(過程審核)。

以上就是今天的全部內容,感謝你的閱讀。


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