2023年4月20日星期四

【控制計畫(Control Plan)】—描述產品和過程的控制方法,APQP主要文件之一,也是想做好產品的重要文件喔!


在思考這個主題時想了很久,一方面控制計畫(CP,Control Plan,又有中文名為(品質)管制計畫)與它的親戚文件們本身屬於非常專業的品質知識領域,不是很容易寫的簡單,一方面控制計畫的實用性很高,只留在汽車或是電子產業實在很可惜,因此我一直在思考如何透過比較簡單的說明,讓你知道不管你處在哪個行業,其實都可以試試用看看這個管理方法。最後決定不想這麼多,就邊寫邊看情況吧,哈哈。

文章的開頭還是會從正規的控制計畫內容作說明,看看我可以深入淺出到什麼程度吧。


起源 — 先說APQP

控制計畫起源於APQP,而且只要你待過電子產業,你可能就會聽過APQP,尤其當你公司開始要申請IATF16949,也就是全球汽車產業品質系統,你就會對APQP有更多的了解。不過我當你什麼都不知道,所以我還是從頭說起,但淺淺帶過就好。

APQP (Advanced product quality planning,先期產品品質規劃),代表的是一個產品從準備開始到產品上市的過程規劃,是由AIAG(Automotive Industry Action Group,汽車工業行動小組,由通用汽車、福特汽車和克萊斯勒汽車組成)的專家在1980年代開發。從APQP的過程,專案團隊會製作出很多文件,例如工程變更、流程圖、PFMEA、控制計畫、以及其他琳瑯滿目的文件。

其中「控制計畫」後來被幾乎廣泛的使用到各個電子行業,就是因為它的實用性,甚至後來延伸出來的「五大核心工具」中,控制計畫已經與APQP齊名,以文件等級而言,控制計畫的等級就跟APQP一樣高,重要性不可言喻。

【控制計畫(Control Plan)】—描述產品和過程的控制方法,APQP主要文件之一,也是想做好產品的重要文件喔!-APQP

控制計畫有沒有通用格式?

沒有,甚至一開始各車廠的名稱就已經不一樣了喔!

AIAG稱為控制計畫、德國VDA稱為檢驗計畫或是品質計畫、法國PSA稱為監控計畫、日本稱為QC工程表…這也就是為什麼我們認識不同家公司就可能有不同的名稱,但大體上做的都是同樣的事情。

沒有同樣的來源,格式也會有所差異,比方說AIAQ的控制計畫重點在於讓客戶承認(Approval ),而日系的QC工程表重點在於工廠自己管理,所以通常會寫的比較詳細。


控制計畫開始前要準備什麼?

這次文章主要衷旨的是讓更多人可以知道如何使用,所以一般我們所知的「控制計畫有三個階段的版本,樣品、試量產、以及量產」就在這而不深究,我們直接討論最終版本,也就是可以使用在正式生產的版本。在開始之前,公司通常會先有幾個事情要先完成:

DFMEA、流程圖、PFMEA已經玩成

控制計畫的資訊來源,就是來自於DFMEA跟PFMEA,從可能會失效的原因,我們才能知道我們在整個過程中需要控制的步驟、參數、以及方法。DFMEA與PFMEA這兩個大主題我們之後找機會再聊。

人員已經到位 - 不只品質人員,很多人要參與

控制計畫不能直接丟給品質人員,需要由製程設計人員與生產人員編制流程的部分,再由研發人員編制檢驗的部分,對我而言,品質在這份文件中偏向統籌、審閱、和支援單位。

原因在於,製程設計人員與生產人員熟悉流程,而研發人員深知材料跟產品的特性,從FMEA可以篩出需要預防的地方,三種專業加在一起才可以撰寫出一份實用的控制計畫。

產品規格書、過程的設計參數、以及需要的行業標準

控制計畫主要控制兩個特性:「產品特性」和過程特性」。

提到控制,就會想到限制,而對於一個產品的限制,通常是產品規格書、生產過程會使用的設備的設計參數、以及行業規範。打個比方,我們製作元件的後期有一個流程是電鍍,電鍍的厚度雖然不在規格書內,但因為它屬於行業規範,對於客戶應用也極端重要,也因為它就在產品上,我們就會把電鍍厚度,放在「產品特性」;而電鍍產品的機台,會有電流、濃度等等設備參數,就會歸類在過程特性

說生活化一點的例子,假設我們在做蛋糕,把鮮奶油鋪上海綿蛋糕的過程會影響蛋糕最終的樣貌,鮮奶油的厚度就是「產品特性」;而影響鮮奶油厚度的刮刀塗抹力道(如果可以量化)就是過程特性」。

因此我們從產品規格書可以得知「產品特性」;從設計參數可以得知過程特性


控制計畫圖表說明

還是用舉例最快,以電子產業常用的電鍍流程當作控制計畫填寫的例子。不過因為各家電鍍都會有商業機密,我這邊的範例也是隨便寫的,重點還是讓你知道要怎麼填寫控制計畫。下面就是一個可以使用的控制計畫模板,針對產品流程中的一個流程做介紹。

【控制計畫(Control Plan)】—描述產品和過程的控制方法,APQP主要文件之一,也是想做好產品的重要文件喔!-example

步驟、流程、與機台設備

對於步驟和流程很直覺的作法,就是順著流程圖一個一個寫,比如說從原物料的進料檢驗、生產的第一步驟是基板底部塗層、第二步驟是基板表面清潔、表面塗層、…、電鍍、產品分選、最終檢驗、包裝、出貨。你看上面的範例只有寫出「電鍍」一個流程,所以一般而言對於一個有15~20個步驟的控制計畫而言,會製作出一份3~5頁的控制計畫算是很正常的喔。

然後如果哪一個步驟用到什麼機台,就可以填入流程的旁邊格子。

產品特性、過程特性

如前面提到的,會停留在最終產品上面的都可以叫做「產品特性」,例如厚度、尺寸、孔徑、跟功能;而流程中使用到機器或是設備的設計參數,就是「過程特性」,例如機器攪拌麵團的方式、速度、跟時間。

很多人容易對這兩個混淆,不過坦白說真的混淆了對實際操作有什麼影響,我目前看不出來。

規格/公差、評價/量測方法

最好的寫法是按照參數>一定範圍內調整>經驗,就是用專業,而不是隨興的去定規格。

然後很多人會填「請參閱xx作業指導書」,標準一點的作法其實是不妥當,原因有二;

作業指導書,理論上出生於控制計畫之後

所以以文件層級或是邏輯關係,還沒出生的文件名稱不該在這邊,除非你也希望讓客戶在承認文件時,一併承認你的這一份作業指導書。

公司沒這麼多秘密啦!

除非規格參數是商業機密,你不願意讓客戶知道,不然你其實就大方填上去。然後為了讓大家都方便,每一種參數可以用一個表格,不要一堆參數擠在一個表格內。

謎之音:如果公司真的有很多祕密的話,全部完成後你就做一個簡易版本的給客戶吧。

次數、頻率、管制方法

這邊跟統計學比較有關,而且抽樣方法變了品質就可能改變,所以同一個站別固定了抽樣方法之後,不要輕易再變動。再者,抽樣可以分成隨機抽樣、連續抽樣、分層抽樣,代表的涵義略有不同,一個重視批次,一個兼具批次跟時間,一個重視時間。

如果生產過程有些時候是一堆半成品混在一起加工,那就沒有選擇的困擾,基本上抽出來的就是隨機抽樣了,也沒什麼問題的。

治具跟反應措施

如果你的生產環境有很多治具或是同樣功能的器具,為了確保品質的一致性,做同樣的產品,或是同樣類型的產品,可以嘗試都使用固定個一兩個治具或是器具。

在品質管理的邏輯中,減少生產過程中的變數,就會減少生產結果的變數。

至於反應措施,不一定說一定要有「反應」,呼叫你老闆、趕快停止、看看使用同設備的前一批狀況,都可以當作「反應」。


簡易版的控制計畫要怎麼做?

從上面的說明,我們可以知道控制計畫的完整概念,就是訂下流程中每一個步驟的管控方法。如果我們不身處傳統或是電子產業,同事根本就沒有什麼研發工程師、製程設計工程師之類的怎麼辦呢?

不用理會哪個步驟至關重要

先假設大部分動作都很重要,但你流程圖還是一定要有,因為這是控制計畫的根本。產品特性跟過程特性可以搞清楚,分開列出最好,對於整理思緒有幫助。不過你可以不用去管什麼是CTQ跟SPQ,除非你很清楚有一個兩個步驟確實非常關鍵,那你可以為這一兩個步驟加上「CTQ」在旁邊。

盡量寫下需要注意的事情

不是什麼事情都可以有公差,有時候就是一個檢查,比如市場挑肉有沒有什麼可以分辨肉的好壞的方法;切菜備料這一個流程,上工前有沒有先磨好刀子;煮湯流程,開火前先注意瓦斯有沒有漏氣…找時間跟你家的同事腦力激盪一下,看著流程圖的每一個步驟,看看這每一個步驟,有什麼需要定下來的檢查項目(規格),是不是都只能用肉眼檢查(評價)。

然後看你能夠管控的範圍有多大,就盡可能的去寫下來,可能不是每個流程都可以有管控,也沒關係,慢慢來就好。

次數、頻率、反應措施

可以靠公司少少的人寫到現在,你已經超級棒了,現在就差一步,就是對於這些管控的檢查方案,是不是全部管控都是每天一次呢?有沒有什麼事比如員工休息20分鐘回來最好要再注意看看的,比方說容易乾掉的醬料,頻率就可以改成「每次開始使用前一次」。

出問題了怎麼辦?小公司的反應措施很難訂,因為靈經一動可能比呼叫老闆更實用,但可能為了保護你自己,除了不打擾老闆,想自己應變的同時,最好拍個照片或是留個紀錄,可以幫助你自己下一次做得更好。


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