汽車零部件批量制造現場的控制計劃管理漏洞分析

舒其彬

關鍵詞：控制計劃；反應計劃；現場管理；PFMEA ；制造技術

中圖分類號： F273.1 文獻標識碼：A

0 引言

對于汽車零部件制造型企業來說，從進貨驗證到交付到客戶，現場產品質量控制覆蓋產品制造的全過程。而控制計劃是對過程實施控制的綱領性文件， 適用于批量重復制造。它需要充分識別汽車產品特征形成過程的風險，對各種變差及其可能出現概率充分分析，予以預對策控制，規避風險、控制風險。控制計劃旨在產品實現過程的各環節控制輸入質量、控制過程變異因素影響，取得預期輸出而采取各項活動及其組合。當探測到不合格時，應有反應計劃指導規范處理不合格現象和不合格產品，避免損失擴大和非預期交付到后道工序或整車廠。盡管控制計劃非常重要，但不夠詳細，不能夠成為現場操作指導，需要作業指導類文件作為補充。

過程失效模式及后果分析（PFMEA）主要解決了為什么要對相關質量因素實施控制；控制計劃明確了產品制造過程流程中控制的對象、控制手段、探測的頻次、控制標準以及發現不符合時的反應計劃；作業指導類文件解決了具體如何操作才能達到控制的目的。因此在企業質量管理體系文件中，控制計劃起到一個承上啟下作用，對繁多的操作類文件的適當集中、提煉概括，具有指引功能。伴隨對控制對象、產品及過程的更多經驗和教訓的積累，控制的細節更加深入，作業指導類文件快速更新，而控制計劃檢討更新機會相對更少。

控制計劃確定的過程質量狀態探測手段和抽樣數量、頻次直接影響企業運行成本，因此確定合理的抽樣頻次也是企業成本控制的一個因素。根據風險分析確定的措施是否采用過程防錯、自動探測等技術手段，是否應用需要平衡費用與收益。

1 汽車零部件制造企業控制計劃實施中存在的問題

汽車行業廣泛應用控制計劃，而且汽車行業屬于高附加值、高技術含量行業，因此汽車行業控制計劃的實施狀態某種程度上代表了先進制造企業質量控制計劃管控現狀。圖1 和圖2 展示了全球汽車質量管理體系（IATF16949 ：2016）第三方審核中的控制計劃條款開出的不符合項占比（來源于IATF 網站），因此控制計劃的管控有效性仍然是一個普遍存在的問題。

通過對汽車零部件批量制造企業控制計劃管理漏洞的分析，可以歸納為以下常見問題。

1.1 策劃問題

（1）缺少真正橫向職能小組開發，控制的對象覆蓋不全， 沒有覆蓋整個產品制造過程，缺少材料法規符合性要求，缺少周期性/ 可靠性試驗策劃，遺漏生產輔料，如切削液、包材和淬火油等重要物資的特性要求。

（2）產品及制造過程符合性要求的相關法律法規的識別、更新對應；產品及制造過程相關的法律、行政法規、客戶和相關方的要求更新，缺少收集、評審和轉化到控制計劃中的實施管控。

（3）控制計劃中忽略了具體產品差異化要求，通用一般要求與特殊要求處置不當，引起管理混亂。

（4）風險識別不足，質量變異源頭信息考慮不足或特殊特性識別不全[1]，對策措施匹配錯誤或者措施本身就帶來不穩定因素，風險未有效控制，有損失擴大風險和影響解決問題的效率[2]。例如，某部件重要螺栓定扭擰緊后作螺栓頭色標記，現場工人在定扭套筒內植入色標海綿，當套筒套入螺栓頭不管是否擰緊都已產生擰緊標識，帶來了新風險；現場定扭扭矩板子每日開班需要自行校準，10 N · m 定扭扳手用0 ～ 150 N · m 量程校對設備，有測量系統偏移風險。

（5）對制造、交付過程相關安全風險的分析不足，預控措施、資源儲備不足，反應計劃策劃存疑。例如，某有毒有機物氣源作為滲碳氣體供給，而現場只儲備了1 套防毒面具，倘發生有毒有機物泄漏的風險，必定帶來嚴重結果；某企業高溫退火爐電腦程序控制，所有操作和應急反應文件都存在電腦中，沒有配置不間斷應急電源，若現場發生停電或電源相關故障，應急指導操作無法可在需求時及時獲取。

（6）物性的破壞性測試方法策劃存有漏洞。例如，某型產品粘結強度測試，由于沒有準確清晰的定義批次組成，導致抽樣的結果對抽樣產品總體的處置存在風險。

（7）樣本容量和抽樣頻次與過程自變異的風險匹配程度低。例如，鋁合金高溫擠壓工藝，對于焊合不良需要每支長料產品掐頭去尾取樣測試，形位公差分布則可能因每支料拉伸率各異。

（8）防錯技術和錯誤探測技術實際應用較少，采用描述性語言限定物料特征容易引發不同人員理解歧義，缺少可參考規范如視覺輔具、參考樣件和邊界樣件。一些看似簡單的檢測要求，也需要落實細節。例如，軸上鍵槽寬度策劃用通止塊規檢查，但塊規的長度需要供需雙方進行統一。

（9）強調對產品的特性控制和探測，不重視制造過程特性，例如設備精度、模具、工藝參數、檢具及環境等生產控制條件因素的控制。

（10）PFMEA 識別出的風險點因素，控制計劃中缺少對應；PFMEA、控制計劃和作業指導書操作類文件等缺少對應傳承關系。

1.2 執行問題

（1）生產作業準備驗證不足，首件驗證缺少檢驗資源（含人力資源），檢驗節拍與生產節拍匹配差，質量鑒定結果回饋過程控制的時間間隔太長。

（2）對動態變化點缺少靈活反應，缺少快速在制造樣件中獲取有意義的數據實施現場調整策略的控制閉環[3]。

（3）對過程因素緩慢的劣化和變異缺少反應，例如設備、配件和輔料性能劣化，專用檢具或量具、夾具、輔具以及治具在劣化，檢具精度的劣化，缺少維護或更換、修繕。外觀封樣件、油漆色彩封樣件等隨時間推移，封樣特性發生了緩慢變異，缺少相關管理。

（4）抽檢頻次缺少動態優化。尤其當過程能力劣化后，發生不良的風險上升，缺少對應的調整。

（5）應急反應準備有風險或不可用。應急反應的備用技術手段等并不能快速轉換到工作狀態，并驗證控制有效性。例如，在線探測故障時，備用手段、工具等準備不足；設備探測判定轉人工探測判定的相關準備不足。

（6）過程的防錯措施不足，過度強調操作者責任心和技能水平；防錯技術應用較少，或防錯有效性的點檢和驗證有效性有問題。

（7）因測量基準選取錯誤或偏差引起控制無效，例如某些形位尺寸檢測依賴定位基準，基準選取不當或基準本身形狀偏離理想程度大，都將引起測量結果不準確。

1.3 管理問題

（1）工序控制的目的和目標未能有效傳遞到操作者和現場管理者，不理解為什么要這樣做，不清楚做成什么是可接受狀態。關注過程的狀態和參數與自己的責任沒有建立關系，僅關注加工的數量和進度，過程控制的要點和關注點不得要領。例如，某機械產品通過清洗線控制清潔度，現場僅為了清洗而清洗，不論清洗效果和過程控制。

（2）控制計劃修訂不及時，除了考慮常規的產品設計變更、工程變更、客戶投訴和產品失效外[4]，還需要考慮產品應用（服役）環境發生變更、法規更新，客戶需求發生變化（加工機臺能力變化等更新）等是否需要更新控制計劃。

（3）數據信息化處理能力不足。企業質量管控產生記錄信息數據龐大，管控的難度和數據挖掘利用的需求與日俱增，質量控制的效果評價和改進機會識別都需要強大的數據處理能力支撐。

（4）企業發生質量高風險事件，內部反應計劃的問題升級流程和機制不清晰、質量信息傳遞不暢，致使可能波及產品范圍的風險評估不足，損失擴大，風險增加。

（5）反應計劃缺少實質內容，或反應計劃不能支持實物質量風險控制和信息的有效處置。

（6）缺少內部發現改進的機會，主要依靠二方和三方審核反饋控制計劃存有的問題。

（7）產品開發的不同階段策劃輸出針對性不足，例如手工樣件、工裝樣件和批量控制的控制因素、控制方法等未體現出差異化。

（8）生產線節拍與質量驗證需求節拍不匹配，造成自檢、首檢無法落實。

（9）為降低制造成本，更改工藝，又未經充分驗證。例如，某金屬件噴塑產線脫脂采用多級噴淋清洗，為控制成本取消了活水注入或活水注入流量完全偏離工藝要求；噴塑產線紗窗、地面和風管內部等清潔周期的間隔被拉長了，影響噴塑制品表面質量。

（10）盡管策劃考慮到過程的5M1E 因素，但實際配置的探測手段不齊備。例如，某機加工現場切屑液濃度影響工件防銹蝕能力，控制切削液有效濃度的職責分配給操作者，但沒有提供快速檢測有效濃度的試劑或試紙、便攜設備等探測手段。

（11）對上游供應商質量交付保持嚴厲高壓和懲戒，不允許不合格，不允許讓步接收，幾乎沒有互動，供應商發生質量異常報廢損失較大，供應商可能鋌而走險的質量闖關，質量風險帶入到總成、整車。

2 控制計劃的管理對策

控制計劃的成功策劃和運用，不僅需要品質技術支撐，更需要高階管理層基于長期盈利來源于優勝質量保證的運營思維，以及精益質量和改善的思維驅動，是內生動力；發生質量反饋、劣質質量成本分析等則是反向促進動力。革新質量保證和質量控制理念，重視控制過程變差的源頭優于產品處置，策劃有效的質量預控措施。管理正向策劃，清晰的明確每道工序、每項工作的工作標準，標準的規范細化節程度必須能支撐操作和檢驗，同時利用現場控制常見漏洞的檢查可協助完善管理策劃的漏洞。

（1）明確控制計劃管理的指導思想，必須有效地指導控制對象在產品特征形成過程的重要風險，且體現控制的經濟性和有效性，控制的目標、目的和保證手段是清晰的，并根據探測數據、內外部評價等適時的更新和完善控制手段、控制標準。

（2）控制計劃從來不是孤立的存在，來源于內外部客戶的產品要求、制造過程流程風險分析，特殊特性的準確識別，來源于類似產品的制造經驗和教訓（含客戶投訴），落實于控制極限樣件、相關產品標準、操作過程質量指導（SIP/SOP）、工序反應計劃、防錯工裝點檢、現場5M1E 的受控等，當分析到由于設計引起的控制失效，應回饋到設計和工藝進行糾正。

（3）確定合理的抽檢頻次，根據文獻，對制程典型性變化點和破壞性試驗抽樣頻次，對處于正常控制狀態下的計量型控制特征的抽檢頻次，應滿足抽檢樣件的樣本變差要小于等于控制公差的1/10[5]。

（4）重點關注制造過程的變化點驗證和確認，除了制造現場典型常見的變化點，例如設備、物料、工裝、人員、環境、測量變化，也需要對非典型性的變化點識別和管理。在制造現場管理，應樹立有質量變化點應該有驗證的思維。

（5）抓住特殊特性的滿足情況，做到控制重點突出、手段有效、成本兼顧。過程控制的成果主要以過程能力來評價，優先采用技術、工藝類保證手段來弱化員工責任心和員工高技能對工作質量保證，廣泛推廣防錯法、可視化在現場運用。對關鍵工序和特殊過程實施制造條件管理，對設備、模具等狀態確認[66]，工藝參數條件確認、人員資質和能力認定等，引入汽車行業相關規范，如CQI 系列規范作為控制的標桿。

（6）重視數據和信息快速反應，關鍵數據收集以及數據趨勢的預判，過程數據驅動過程控制和決策。

（7）重視引入汽車行業優秀做法和標桿引領示范，引進先進制造管理技術。彌補質量控制方面的數據化和智能化與物聯網應用不足，質量數據的分析能力，捕捉異常、診斷能力需要提升，在浩繁的數據中篩查、提取質量信息和數據，逐步提升智能制造，質量預警能力。藍光掃描快速確定首檢符合性，二維截面掃描等快速獲取被檢測樣件的復雜繁瑣二維尺寸，支撐現場快速檢查控制需求。制造現場文件電子化獲取等，二維碼記錄批次關鍵質量控制點特征信息等的數字化技術，檢測結果電子化推送和記錄等都能不同程度實現數字化制造。

（8）重視不合格、失效等深入原因分析，落實到位完善產品質量控制的流程和控制技術優化，控制項目和標準的完善，控制計劃的檢討更新，不斷提升制造一致性和可靠性。

（9）為反應計劃確定好崗位、職責，特別是工作接口，反應計劃應該是細化到可操作層面，可快速找到可執行的工作索引或關聯文件，并確保相關資源的可用性。

（10）落實制造過程審核的思路，細分到每一個制造過程的工位，從影響結果的因素控制情況診斷。關注過程的控制和影響因素的受控情況，工位認證可能是其中一種有效的方法。另分層審核也能從管理上促進現場發現控制有效性的漏洞。

（11）對供應商的質量保證控制，除了本公司質量政策的宣導，質量警示、案例告知，還要加強對供應商的過程審核和質量風險日常監察，輔導質量控制技術和控制有效性等技術手段解決。要正視供應商的溝通、引導，積極響應供應商提出的讓步申請，審查相關風險后作出判定，并將不能讓步的原因回饋到供應商，形成供應商端的產品分險控制不傳遞到汽車主機廠。

3 結束語

當前，汽車零部件企業同樣面臨制造成本降低與質量穩定維持平衡的重要挑戰[7]， 當設計策劃確定后，依靠質量控制計劃為主來維持產品和服務的一致性。對控制計劃的精準策劃，主動規避控制計劃在策劃、執行和管理中出現問題，對控制對象實施有效的質量預控，規范、快速的解決控制計劃實施中出現的漏洞與不足，減少過程波動，保障交付一致性。