特殊特性与控制方法培训教材吉麦20200103

吉麦新能源特殊特性与控制办法供应商质量管理部-陈强2023年4月6日ContentsPage目录页2前言特性定义及分类特性识别及传递特性的管控方法案例分析什么是质量？

在ISO9001国际质量管理体系标准——术语中对质量的定义是：

“一组固有特性满足要求的程度”什么是质量？

“质量是产品满足客户期望的程度”。

从这个定义来看，质量应该是一个相对比例的概念，也就是客户满意度的概念。那么我们尝试着用如下的公式来计算和评价客户满意度。那么客户的期望都包含什么内容呢？客户的期望和客户感知该怎么计算呢？产品的最终使用客户所期望的产品的功能，和企业内部客户以及OEM客户（整车厂）所要求的零部件的产品特性又有着什么关系呢？什么是质量？客户有哪些方面的期望

客户，这里我们首先来研究一下最终购买并使用产品的客户，简称为用户，购买产品目的首先是希望得到产品的功能。依据营销管理理论，产品的功能可分为四个方面：核心功能，实质功能，外延功能，品牌和文化体验。

其中前三项是产品的使用功能，第四项是产品带给使用者的社会化功能。前三项使用功能在时间轴上、在使用条件轴上的持续性、稳定性、覆盖性的期望和要求，就是产品的可靠性的概念。品牌体验核心功能外延功能实质功能定义产品存在的理由顾客购买的理由为完成核心功能所必须的功能，或顾客普遍期望的功能附加的功能，可以选择的功能阶层归属感、社会荣誉感、生活品质、文化体验例1：汽车行驶功能，动力功能，操控功能安全功能、刹车倒车功能，空调功能，音响功能造型外观、倒车雷达、天窗、座椅加热宝马、奔驰、豪华跑车例2：手机打电话、发短信地址簿、来电显示、拍照、上网、微信游戏、支付VERTU(纬图)、iphone客户对产品各个方面要求的权重是有主次之分的

下图是生产制造企业产品质量的实现过程的高度理论概括。从左上至右下，是产品开发阶段质量的策划过程。从右下到左上，是量产阶段生产和制造过程中的质量控制过程。产品详细阶段，就是要从功能性能的howmuch选定具体的产品特性的howmuch。工艺设计就是把产品特性要求转换到过程特性的要求。在工艺设计后，还要研究探讨对这些过程特性如何管控，才能保证过程特性的稳定，这就是控制方法策划的工作。

在量产阶段，就是按照策划的控制方法，控制过程特性稳定，进而保证了产品特性持续符合符合性要求。进而产品的功能满足功能适用性要求，从而保证了客户的期望得到满足，实现了客户满意。质量的实现过程质量改进费用曲线越早解决问题花费越少纠正质量问题的￥花费质量管理的两个层次质量管理的两个层次质量保证质量检验事前保证事后检验能提高质量水平不能提高质量水平成本低成本高没有好的“过程策划”就不可能有好的“过程控制”特殊特性管理特殊特性管理的意义特殊特性管理的意义特殊特性的识别，以及针对不同重要性等级的特殊特性进行区别化管理，目的就是把企业有限的资源用于顾客所关注的功能、性能、技术特性，在有限的成本限度内最大化客户的满意。10前言特性定义及分类特性识别及传递特性的管控方法案例分析IATF中提到特殊特性的地方特性定义产品特性是一种特征，例如尺寸，大小，形状，位置，方向，质地，纹理，硬度，抗拉强度，外观，涂层，或反光率等，这些特征需要得到严格控制从而来保证达到预期的产品功能产品特性是在产品上能够测量检验出来的各种技术特性和质量特征。在生产过程中出现的中间加工尺寸，例如粗加工尺寸，也属于产品特性，而不是过程特性。产品特性的公差范围：每个产品特性必须被定义在一定的公差范围内，才能确保预期的产品功能特性定义过程特性-会影响过程输出结果的可度量的过程输入特性以及它们的相互影响。例如速度，供给，温度，化学物质浓度，压力以及电压等-过程特性包括方法和流程，这些方法和流程能够确保生产操作的顺利进行从而来满足零部件的质量要求和其他目标，如产能要求等-过程特性包括操作条件和过程参数，比如生产节拍和生产维护要求过程特性是在产品上无法检测出来的，只存在于生产过程中。过程特性又可以细分为硬件精度和状态类型的过程特性和动态参数类型的过程特性量大类。其中硬件精度和状态类型的过程特性，包括设备、工装、模具、刀具上的几何精度、尺寸、形位公差、粗糙度、刚性、配合间隙、和表面磨损/磕碰/锈蚀等等硬件状态。是在生产加工过程结束后，仍然可以测量的出的。而动态参数，例如加工力、焊接电流、冲压压力、焊接时间、进刀速度、加热温度等，这些动态参数的真实值，往往在生产加工结束后就不能准确测量得了。特性定义产品特性和过程特性按照其重要程度，需要进行分级管理。产品特性和过程特性分级的主要依据有两个方面：特性所影响的产品的功能的重要性程度；特性对相应功能影响的相关性程度或敏感度；特殊特性-特殊特性是指那些影响整车或过程安全，政府法规的符合性，客户满意度或过程操作的产品或过程特性（CC,SC,OS,HI)-特殊特性需要包含在控制计划中进行相应控制。特性分类关键特性(CC):-关键特性CC是指那些能够影响到是否符合政府法规，整车安全或产品功能的产品要求（比如尺寸，性能要求，材料规范）或者过程参数（比如比率，温度，压强）-关键特性需要包含在控制计划中，并有相应的生产，装配，运输和监控的具体措施-潜在的关键特性：在DFMEA中被划分为YC—类的产品特性。这些特性与严重度为9或10的潜在失效模式有直接的因果关系（产品特性或过程参数不符合规范或变差较大，并最终导致了某个失效模式的发生，则可以说该特性与该失效模式有因果关系）例如：门锁的横向载荷和纵向载荷国标有要求，为CC特性，主要和门锁的棘轮、棘爪和锁扣强度有关，与之相关的棘轮、棘爪和锁扣的热处理工艺参数需列为关键特性CC。特性分类重要特性(SC):-重要特性SC是指对客户满意度影响比较大的产品、过程和试验要求。-重要特性需要包含在控制计划中进行控制-潜在重要特性：当某个产品特性满足如下条件时，在DFMEA中应该将其划为YS类别：该特性与严重度为5-8的潜在失效模式有因果关系。在严重度小于5时，经各部门一致同意也可归为YS.该特性可能会被生产过程影响并且可能需要特殊控制措施来维持所要求的过程能力例如：门锁需要装配到车门上，因此三个安装孔的相对位置尺寸列为SC。特性分类重大影响特性（HI)和操作者安全特性（OS)-操作者安全特性（OS)指的是那些可能对操作者安全或政府法规的符合性（比如，职业安全与卫生条例，健康与安全规范等）有着不利影响的过程参数或产品特性。-重大影响特性(HI)则指的是对相关工序及后续操作有着不利影响的过程参数或产品特性，但不会影响顾客满意度，重大影响特性同样需要列入控制计划之中并进行相应控制通用汽车特殊特性分级关键产品特性（KPC:KeyProductCharacteristic）产品特性中的一部分，是指那些影响整车安全、政府法规的符合性，产品功能或客户满意度的产品特性。KPC是由顾客工程师、质量代表和供方人员根据对设计和过程FMEA的评审设计而确定的，并且供方在其控制计划中必须包括进去。关键过程特性（KCC：KeyControlCharacteristic）是一些过程参数，为此必须将变差控制在一个目标值附近，以保证重要的特性值维持在其目标值上。传递特性（PTC：Pass-throughCharacteristics）是那些内部或者外部供应产品的特性，但不被使用工厂的下道工序所控制的产品特性。吉麦汽车特殊特性分级产品特性分类定义特性标识特殊特性安全特性如果有缺陷，可能影响行车安全，给人身带来直接或间接的伤害的产品特性。AR关键特性国家强制性标准或法规中规定的产品特性,影响产品公差配合/功能配合、功能、性能或后续生产过程的影响顾客满意度的产品特性A重要特性如果有缺陷，可能导致功能丧失或性能下降引起整车商品性显著下降、顾客不满的产品特性。B一般特性AR、A、B类以外的产品特性。C吉麦汽车特殊特性分级过程特性的重要性分级同理过程特性分级按照其所影响的产品特性的重要性等级，及其与相应产品特性相关性程度来划分。过程特性的重要性等级划分及标识如下：安全过程特性（AR）：是指对产品的安全特性有强相关影响或相关影响的过程特性；关键过程特性（A）：是指对关键产品特性有强相关影响的过程特性；重要过程特性（B）：是指对重要产品特性有强相关影响，或对安全产品特性有弱相关影响，对关键产品特性有中相关影响的过程特性；一般过程特性（C）：是指上述以外的过程特性；过程特殊特性包含安全过程特性、关键过程特性、重要过程特性，需要在对应的技术文件中体现重要等级符号。一般过程特性可以不在对应的技术文件中标注重要性等级符号。21前言特性定义及分类特性识别及传递特性的管控方法案例分析特性识别总概识别特性的工具-关联法分类强相关9中相关3弱相关1安全功能9安全特性安全特性重要特性关键功能7关键特性重要特性一般特性重要功能5重要特性一般特性一般特性一般功能3一般特性一般特性一般特性识别特性的工具-质量损失曲线特性的逐步甄别关键产品特性传递图关键过程特性传递图28前言特性定义及分类特性识别及传递特性的管控方法案例分析产品特性的类型按照产品特性的特点，我们把产品特性分为如下类型：——总成、功能件产品的功能，例如发电机、启动机、空调压缩机、机油泵、水泵、燃油泵等产品的功能、性能指标特性；——无须破坏性检测即能够测量的数值型产品特性，例如直径、距离、形位公差、粗糙度、电阻、电容等；——需要破坏性检测的数值型产品特性，例如材料的抗拉强度、焊点的拉断强度、铆压的拉脱力、过盈配合的抗扭强度，等；——属性型产品特性，例如工件无错装、漏装、反装。——计数型产品特性，例如瑕疵点数量。此类产品特性作为特殊特性比较少不管选择什么样的控制方法，必须能证明该方法能够有效预防不合格品出厂产品特性的管控方法产品特性的管控方法总成、功能组件产品功能、性能类产品特性的管控方法——安全产品特性：100%进行功能检测、检测记录100%存档；产品须有明确的唯一性序列码，产品检测记录须与唯一性序列码一一对应，可实现精确追溯；产品检验合格，自动做检验合格标志，或自动打刻产品序列码；定期进行产品审核，产品审核须带负荷考察功能、性能，产品审核样机或样件须拆解分析，检查摩擦副磨损情况及其它指标，预测耐久性及可靠性风险；须年度进行包括耐久性、可靠性试验的型式试验；产品审核和型式试验的结果也须记录和存档；——关键产品特性：同上；——重要产品特性：利用功能试验台抽检产品功能、性能；检测记录存档，并可进行批量追溯；——一般产品特性：定期产品审核，产品审核结果记录存档，并可做批量追溯；无须破坏性检测的数值型产品特性——安全产品特性：100%在线自动检测，超差报警并停止放行来防错，合格件自动做检测合格标识；检测数据存档并可做精确追溯。所谓在线自动检测，是集成到加工设备中，加工后自动检测或者边加工边检测。或者在自动生产线上单独的检测工位，但设备能够保证所有的产品必须经过检测工位。——关键产品特性：对于双向公差产品特性，设备能力要求：Cm≥2.0并且Cmk≥1.67；过程能力要求：Cp≥1.67，并且Cpk≥1.33；对于单向公差产品特性，设备能力要求：Cmk≥1.67；过程能力要求：Cpk≥1.33；采用SPC管控，检测记录存档并可实现批量追溯；若达不到上述设备能力和过程能力要求，须100%在线检测，超差自动报警，工件被锁止，停止放行防错。——重要产品特性：对于双向公差产品特性，设备能力要求：Cm≥2.0并且Cmk≥1.67；过程能力要求：Cp≥1.67，并且Cpk≥1.33；对于单向公差产品特性，设备能力要求：Cmk≥1.67；过程能力要求：Cpk≥1.33；采用SPC管控，测量记录存档并可以实现批量追溯；若达不到上述要求，100%检测。

——一般产品特性：企业根据产品和过程特点，以及客户要求，可以自行决定是否设定设备能力和过程能力要求；一般不要求SPC管控；可以采取抽检检测。产品特性的管控方法须破坏性检测的产品特性——安全产品特性：

根据过程的稳定程度每班、每天做破坏性检测；检测结果按SPC管控，须有过程能力要求；针对焊接虚焊、裂纹风向等，须100%无损探伤；100%监控与强度直接相关过程参数（例如：焊接电流、过盈压装力与行程关系曲线、铆压压力等）；100%检测，或利用SPC检测与强度直接相关的产品特性（例如：翻铆压宽度、高度等）；检测数据存档并可做批次追溯。——关键产品特性：每班、每天做破坏性检测；100%监控与强度直接相关的过程参数，或利用SPC检测与强度直接相关的产品特性；检测记录做批量追溯；——重要产品特性：定期产品审核做破坏性检测；抽检与强度直接相关的产品特性。检测记录存档并做批量追溯；——一般产品特性：定期产品审核做破坏性检测；抽检与强度相关的产品特性。产品特性的管控方法属性型产品特性——安全产品特性：产品设计防错，或过程防错，过程防错应首选防止发生的防错方案；防错工装每日、每班验证；——关键产品特性：产品设计防错，或过程防错；防错工装每日或每班验证；——重要产品特性：防错，防错工装定期验证；或100%目测检验，自检+互检；——一般产品特性：100%目测检验，自检+互检；产品特性的管控方法过程特性的管控方法过程特性的分类过程特性根据其特点，把它们分为三类：——硬件设施精度及质量状态。所谓硬件设施，包括设备、工装、刀具、辅具、模具、量检具、工具、物流周转器具等。设备是指加工、制造产品的机床、加工中心、专机等。一般设备是固定的，不因产品换型而发生变化。工装，这里指把产品定位、夹紧在设备上的装置。一般工装是固定在设备上，或者固定在设备的工作台上，在生产加工过程中，工装与设备之间的相对固定关系不发生变化。而在产品换型时，可能会更换工装。刀具，是指加工产品时，与工件接触，用来加工和改变产品形状的硬件。金属加工过程的车刀、铣刀、拉刀、钻头、绗磨条、砂轮、抛光带等属于典型的刀具的范畴。一般来说，在生产加工过程中，刀具会与产品之间相对运动；刀具会与工件之间紧密接触；刀具在加工工件时会产生消耗。但上述特点不是完全的一层不变的，不同的刀具可能会有所差别。广义上说，焊接头、淬火针、加热感应线圈等也从属于广义的刀具的概念。工具、辅具，是指螺栓拧紧扳手、导向工装、锤子，等等。在生产加工时需要人工或自动移动到工件处，加工或装配动作完成后即脱离工件。模具，指注塑、铸铝、铸铁、锻打、冲压、制芯等工作过程中用于使工件成型的。模具的型腔用来产生工件的形状和尺寸精度。物流周转器具是指用于工件存储和放置的料架、料盒、托盘、吸塑盘等硬件。用来存放和保护工件，但周转器具设计不当或使用不当，也会造成工件的磕碰、划伤、污染等风险。以上硬件，常统称设施。属于硬件设施方面的过程特性分为两类。一类是精度，通常是指能够用数值定量化描述的过程特性参数。例如加工中心的设备滑台水平度、各轴相互间的垂直度、各轴重复定位精度、主轴跳动、主轴刚性，工装定位销直径、位置度、定位面高度，刀具尺寸精度、刀具装调后高度，模具型腔尺寸精度、模具导向轴和导向套间配合间隙，等等。另一类是质量状态，一般来说用定性描述。例如导向套内磕碰伤和磨损情况满足要求、定位面无垃圾和铁屑、导向套和导向孔表面无拉痕等。——动态过程技术参数。例如刀具转速、进刀速度、工件转速、工件进给速度、焊接电流、点解电压、工作气源压力、液压压力等。这里所说的动态过程技术参数，主要是指那些能够在过程中主动控制的过程输入参数。针对过程技术参数，我们有设定值、目标值、公差限度值、报警值、实际值、测量值等概念的区别。作为过程控制的目的是使实际值稳定在目标值附近，可以有所波动但其波动幅度不能超出公差限度值。——操作动作要领。例如，装配前在工件上某部位涂油、在车削轴类零件时工件夹紧时把工件向工装轴向定位方向压紧再夹紧三爪卡盘、安装某工件时箭头向上、卡簧没有漏装、插接件插接到位，等等。动作要领可以看作是YES-NO型的属性型变量。这里的动作可以由设备自动完成，也可以是有操作者人工来完成。过程特性的管控方法过程特性的管控方法硬件精度和硬件状态的管控方法硬件精度和硬件的状态，一般来说其变化规律是比较缓慢的一个过程，而且是单向、规则的变化。一旦精度或状态趋于恶化，将不会主动回归到良好状态。所以多数情况下，可以根据其变化趋势，预见到其可能会引起质量风险的发生，可以提前进行预防性管控。右上角是某硬件过程特性与产品特性的相互关系图，右下角是该硬件过程特性随时间的变化规律，则产品特性随时间的变化规律即可以推导出来，如左上图所示。一般来说我们都会把自变量的波动范围控制在不足以导致函数超差的安全范围以内。过程特性的管控方法——针对安全过程特性。尽可能定量化检测硬件设施的精度，并须记录存档检测结果；设备验收时检测硬件静态精度，或至少要求设备制造供应商提供检测报告，验收抽检复核；对硬件精度移损趋势进行监控，并做预防性精度恢复；检测频次应能够保证及时预防性地发现过程特性的不良趋势，及时避免精度超出工艺设计的控制限度范围的情况发生；在硬件设施调整和更换时，必须检测相应的硬件精度。——针对关键过程特性。同安全过程特性。——重要过程特性。设备验收时检测静态精度，检测结果应记录并存档；量产过程中定期做预防性硬件精度检测；检测频次应能够至少保证在过程特性超出工艺设计的控制限要求时，但还不足以导致产品特性超差时，即能及时发现并调整；在硬件设施调整或更换时，必须检测相应的硬件精度。——一般过程特性。可以定期做预防性检测，发现超出工艺控制限度要求，及时调整或制定可以接受的精度恢复计划并按计划调整。过程特性的管控方法动态过程变量有些动态过程变量会有单向变化趋势，如上图所示。但是也有更多的情况是，动态过程变量会产生来回的波动。这样的动态过程变量如果采用抽测或点检的方法，就很难保证它在波动超出工艺要求的控制限度值时及时被发现。也可能在两次抽检之间，过程变量已经发生了超出控制限度要求的情况后又波动变化回来。所以如果同时采取抽检产品特性的方法，就很可能会发生把超差的产品向下游传递的事情。

——安全过程特性。100%的检验，在加工过程中监控过程参数，并做闭环控制，动态实时调整；超出控制限时自动报警；100%记录并存储参数实际值，并可精确追溯。——关键过程特性。100%监控过程参数，并做动态闭环调整；超限自动报警；记录并存储参数实际值，推荐精确追溯，但也可以按批量追溯。——重要过程特性。可以采用稳定性较高的开环控制模式，定期统计确认实际值与设定值的差异，发现异常及时调整。所谓“统计确认”即通过连续观察或持续观察多个观测值，考察系统的稳定性。——一般过程特性。可以采用稳定性能够满足要求的开环控制；定期抽检或点检过程特性，发现异常及时调整。过程特性的管控方法操作动作要领——安全过程特性。首选由设备自动来完成相应动作，也可以采用人工来完成，但两种情况下均须要采用防错检验；防错工装须每天每班验证；防错检验结果须记录并存档，可供精确追溯；——关键过程特性。首选由设备自动来完成，但也可以采用人工来完成，但两种情况下均须要采用防错检验；防错工装的性能每天验证或定期验证；防错检验结果须记录并存档，可批量追溯；——重要过程特性。采用防错，或人工操作结合自检加互检。——一般过程特性。一般采用人工操作，可以接受目测检验，自检加互检。过程特性的管控方法保护带法保护带就是把接受范围标准加严，比工程规范更加严格•对于连续类型的过程参数，在被证实有效的前提下自动控制是一种可以接受的控制方法目标：通过控制过程来控制产品如果可行，我们应该通过控制相关的过程特性来达到控制产品特性的目的。-仍然要对产品特性本身进行必要的监控-控制的重点应该是通过控制过程参数来达到预防的目的例如：-通过控制焊接电流，送丝速度和焊接路径来控制焊接过程定期通过焊接截