路達公司電控節氣門產品質量管理研究

發布時間：2023-03-09 10:59

第1 章緒論 1

1.1 研究背景與意義 1

1.2 研究方法 2

1.3 理論基礎 3

第2 章路達公司電控節氣門產品質量管理現狀與問題 9

2.1 路達企業概況 9

2.2電控節氣門產品和工藝流程介紹 11

2.3電控節氣門產品質量管理的現狀與優化方法 12

2.4電控節氣門產品質量管理的問題及原因分析 15

第3 章路達公司電控節氣門產品質量管理優化方案的制定 29

3.1電控節氣門產品質量管理優化原則 29

3.2電控節氣門產品質量管理優化目標 31

3.3電控節氣門產品質量管理優化措施的制定 31

第4 章路達公司電控節氣門產品質量管理優化方案的實施與保障

4.1電控節氣門產品質量管理優化方案的實施和結果檢查 38

4.2電控節氣門產品質量管理提升措施的保障措施 50

結論 55

參考文獻 56

致謝 58

第1 章緒論

1.1研究背景與意義

1.1.1研究背景

制造業是國民經濟的主體，而我國有著世界工廠的美譽，并且這些年來在產品的質量上取得了一定的進步，但與世界高水平制造強國相比，質量問題仍然存在，且有較大上升空間。習近平總書記在十九大期間強調，我國經濟需要向高質量轉型，要堅持質量第一、效益優先。當前我國產品的質量在整體上與傳統制造強國如德國，日本相比，在穩定性、可靠性、環境的適應程度、耐用性等方面都存在一定差距。在企業層面：設計能力，工藝能力、質量體系等方面也急需提高。

路達公司是一家汽車及非汽車零部件設計、制造的企業，其產品包括：橡膠輪胎，車身電子，動力總成，底盤，主被動安全電子等。客戶覆蓋了目前市場主要的汽車和非汽車制造商，奔馳，寶馬，奧迪，大眾，豐田，本田，通用，福特，杜卡迪，光陽工業等領導品牌。由于中國車市 2018年以來的銷量不斷下降的趨勢，以及2020年初持續至今的疫情影響，汽車整車銷量情況仍不容樂觀，汽車產業競爭進一步加劇，整車客戶對產品的質量提出更高的要求。路達公司內部必須制定更加嚴格的KPI來應對挑戰，如客戶年度OKM抱怨數量要求，PPM 要求，客戶索賠額與銷售額占比，內部的報廢損額與銷售額占比等。這要求企業必須全面提升質量管理水平，保持當前的利潤水品，提高客戶認可度，只有逆境下表現出色的公司才能生存。

1.1.2選題意義

面對當前嚴峻形勢的挑戰，路達公司電控節氣門質量管理研究可以通過降低內外部質量成本的方式，直接為企業直接帶來額外的利潤空間，持續改進會為企業優化流程提供長期的發展動力：

（1）遏制外部質量事故發生，進而降低產品外部質量成本（路達公司內部名 NCC2：Non-comformance cost 2），提升客戶滿意度和信任度：客戶在關注產品價格和服務的同時，對產品質量的關注度也在日益增強。減少外部抱怨就要使不合格的產品控制在廠內，不讓客戶受到影響。從而減少產品因質量問題在客戶端發生的質量成本（NCC2），如處理客戶質量抱怨的索賠、返工，召回等費用。控制好外部質量成本的同時也會為企業贏得客戶的信任，未來會提高自己在市場中的份額，同樣有更大的機會贏得更有商業前景的新業務。

（2）降低報廢，控制內部質量成本（路達公司內部名NCC1 :

Non-comformance cost 1），從而降低產品成本：產品想要提高利潤率，在價格不變的情況下，需要盡量降低產品生產過程中由于不一致性導致的質量成本。在 NCC1 中,生產中不合格品數量越多,相應的測試，檢查，返工返修，以及報廢產生的費用也越高，企業利潤將被這一過程壓縮。NCC1的降低要使用系統化問題解決方法，同時使用專業工具如 8D 報告來保證過程的合理性并保留記錄。產品質量改善首要任務是降低生產報廢率，提高測試過程一次通過率（FPY），使得在生產過程中產生浪費的環節得到有效的控制。

（3）推進持續改進，使企業運營成本不斷降低:汽車行業競爭非常激烈，企業如果想生存，需要懂得“質量就是企業的生命”這個道理并真正把它與制造經營活動有機的結合在一起，通過持續改進使產品質量提高，從而降低企業的運營成本。質量管理的分析工具和改進方法，都服務于產品質量提升這個目標。羅馬不是一天建成的，質量工作同樣需要日積月累，不斷提高。

1.2 研究方法

本文以質量管理相關理論為基礎，主要應用的研究方法有:

（1）數據分析法：如方差分析（MSA）,過程能力分析（Ppk,Cpk）直方圖，柏拉圖等。

（2）文獻分析法：參考大量質量管理相關理論、著作等文獻，為路達公司質量管理研究以及后續方案的制定提供可靠的理論支撐。

（3）定量定性分析法：如魚骨圖Why-Why分析法，5M1E等質量工具，運用定量和定性分析方法，對路達公司的質量管理問題進行分析和決策。

1.3 理論基礎

1.3.1質量管理內涵

質量管理是指確定質量方針、目標和職責，并通過質量體系中的質量策劃、控制、保證和改進來使其實現的全部活動。朱蘭對質量管理的基本定義：質量就是適用性的管理，市場化的管理。

1.3.2質量管理的發展過程

質量管理的發展經歷了檢驗，統計控制，和全面質量管理的三個階段。

（ 1 ）質量的檢驗階段

20 世紀以前，產品質量依靠操作員技藝和經驗保證。到 20 世紀初，科學管理理論誕生，隨之質量管理主要工作由操作員移交給了班長。接下來伴隨著企業生產的擴大和產品復雜水平的提升，檢測器具和技術也隨之發展，很多企業開始設立專門的檢測崗位和檢驗部門。總而言之，以上的方法都是通過事后檢驗的方式來確保質量。

（2）統計質量控制階段

20世紀二十年代W.A•休哈特總結并提出了通過控制來預防失效發生的理念。他使用統計學的方法設計并構建了控制質量的六西格瑪方法，并且制作了控制圖并設計了一套統計卡，但當時并未被業界接受。基于統計方法的質量控制的推廣開始于第二次世界大戰。由于事后檢驗的方法沒有辦法保證彈藥的質量，美國國防部把統計方法正式引入。并請標準協會制定統計學方法應用到質量管理的規劃，最后從1941 年開始公布了一批美國戰爭時期質量管理的標準。

（3）全面質量管理階段

1950 年以來,伴隨生產力的不斷發展，人們對于產品的質量要求從產品的一般性能逐漸發展為產品的可靠性和安全性等。在企業管理理論上也有新的突破，開始重視人員因素，強調要靠全體員工的共同努力來確保質量工作的有效完成。在此背景下，美國A.V.費根鮑姆于60年代提出了全面質量管理概念。他認為全面質量管理是“為了在最為經濟的水平上、并且能充分實現顧客需求的條件下提供產品和服務，把企業各部門在研發質量、生產質量和質量提升方面的所有活動結合成為有機體的一個有效的體系”。

1.3.3 質量管理體系

質量管理體系(Quality Management System, QMS)是指在質量領域負責指揮和控制企業或組織的一套系統。質量管理體系是企業內部組建的、為完成質量方面目標而需要的、系統化的質量管理模式。

國際標準化組織的質量管理委員會制定了 ISO9000 系列標準，該類標準由多種相互關聯或相互補充的單個標準構成，其中較為有名的是IS09001《質量管理體系要求》。在 ISO9001 基礎上，汽車行業有制定了 IATF 16949《汽車生產件及維修零件組織應用 IS09001:2015 的特別要求》等。

1.3.4質量管理的PDCA持續改進模型

(1) PDCA 的含義

戴明循環也叫PDCA循環的研究起源于上世紀20年代，W.A.休哈特提出了 “計劃-執行-檢查(Plan-Do-See)”，戴明對休哈特的PDS進行了完善，發展成為“計劃-執行-檢查-處理(Plan-Do-Check-Act)”的持續改進循環模型。

圖1.1 PDCA 循環

(2) PDCA的特點

a)大環帶小環。如果把企業的工作看作一個大的PDCA循環，那么各分公司、各部門還有自己分別的小 PDCA 循環，大循環驅動小循環，形成一個完整的運轉系統。

b)階梯式上升。PDCA循環不是總在同一水平運動，每走完一個循環，就要解決部分問題，而下一次循環中，又要引入新的目標，不斷前進。

c)科學方法的使用。 PDCA 循環要以 QC 七大手法，作為發現問題，提

出解決方案的工具。

3) PDCA 的步驟

a)P(Plan):計劃，通過討論來制定某一行動或活動的方案。

b)•D (Do):負責人按照計劃去落實計劃。

c)•C(Check):檢查計劃執行的情況。

d)•A ( Action ) ：對檢查的結果評估和處理。成功要加以肯定，進行標準化和文檔化；失敗的經驗要總結，以免同樣的事情再次發生；未能解決的問題或者新發現的問題要加入下一個PDCA循環中。

表 1.1 PDCA 循環的主要步驟和方法

階段步驟主要辦法

P 1、分析當前情況，找出需要解決的問題排列圖、直方圖等

2、分析問題的影響因素因果圖等

3、找出根本原因相關圖等

4、針對根本原因，制定優化措施的計劃 “5W1H”等

D 5、執行計劃

C 6、檢查執行結果排列圖、直方圖等

A 7、總結經驗，標準化優化現有流程，經驗分

8、把未解決或新出現的問題轉入下一個PDCA循環

本文會應用PDCA的思想方法來明確質量管理中存在的問題，制定目標和計劃，執行并檢查實施的結果，并最終完成對經驗的分享和標準化。

1.3.5 質量管理的常用方法

（ 1 ）統計分析表法

統計分析表法是通過統計表對數據整理歸類和可能原因分析的一種方法，表格的格式不拘泥于某種形式，方法簡單易學。

（ 2）數據分層法

數據分層法的主旨是將在相同條件下收集的相同狀態的數據整理在一起，進行比較分析的方法。得到數據后，分層的動作可根據情況進行。如按不同時間周期，按不同操作人員等進行分層，按不同失效類型分層等。數據分層法常常與統計分析表法共同使用。

（ 3 ）柏拉圖（排列圖）

柏拉圖也叫排列圖，其發明者是意大利經濟學大師柏拉圖。美國質量界的一代宗師朱蘭博士開始把這種統計圖應用于質量管理。柏拉圖是分析和尋找質量關鍵問題以及質量主要因素的有效方法，它使用雙直角坐標圖，左邊縱坐標表示頻數，右邊縱坐標則表示頻率。分折線是用來表示累積的頻率，橫坐標以表示影響質量的因素，按影響程度的強弱從左而右排列。通過對排列圖的觀察分析可找到影響質量的關鍵問題和主要因素。

（4）因果分析圖

因果分析圖以結果作為其特性，以可能原因作為因素，使用箭頭聯系表示相互間的因果關系。如果以圖來表達結果與可能原因的關系，其形狀酷似魚的骨架，也叫魚骨圖。最先提出魚骨圖方法的是日本質量大師石川馨，所以它也叫石川圖。因果分析圖是一種全員參與，應用頭腦風暴，查找原因的好辦法。

分析圖使用步驟：

a）集合相關人員，有必要時需要同時引入管理人員和有經驗的專家。

b）準備白板和不同顏色的筆。

c)與會人員各自發言列出所有可能原因。

d)對所有可能原因的于問題的相關性，進行討論，最后進行民主投票，紅筆圈出需要調查的可能原因，用數字表示優先級。

e)根據可能原因的優先級制定，制定措施。

因果分析圖的進一步分析，是對確認的原因刨根問底，這樣才能從根本上解決問題， Why-why 分析法可以應用于這一步驟。

(5)直方圖

直方圖也叫柱狀圖，它是為了揭示數據變化的常用工具。直方圖能把數據整理出規則性，可以清晰的看出其特性的中心值和分布情況，便于判斷其總體質量分布情況。直方圖中用到了統計學的概念，要合理進行數據分組，可以按組距相等的原則進行，組數和組距對于分析都很關鍵。

(6)控制圖

控制圖由W.A.休哈特博士在20世紀20年代提出，控制圖是質量管理尤其是生產質量管理的一個重要方法。它是一個有控制界限的圖，實際使用中，它能區分質量波動的原因是偶然的還是過程固有的。它可以把過程固有因素信息提供出來，進而甄別過程是否受控。

1.3.6 汽車行業質量管理的常用工具

( 1 ) APQP

產品質量先期策劃是 TS16949 質量管理體系的部分內容。它是一種結構化質量策劃的方法和工具，按照規范來制定使產品滿足客戶需求的具體步驟。 APQP 的主旨是為了推動和確保項目相關的人員及時有效參與，以保證實現客戶要求的所有步驟按時有質量的完成。其中控制計劃是APQP的重要輸出，也是產品質量控制的一個標準文件。

( 2) SPC

SPC(S tat is tical Process Con tro 1)是常用的生產過程控制方法，它要求將生產中的需要管控的條目，按照特性收集測量數據，再對過程能力進行分析，尋找過程中的不穩定因素和特殊因素，并有針對性的采取改善措施，再次使過程回到穩定的狀態。

（3） FMEA

FMEA （Failure Mode and Effects Analysis）是確保可靠性設計的一種重要工具。它是故障模式分析和故障影響分析的組合。它可以對潛在的風險進行評價和分析，使用適當的方法和技術去消除潛在風險或將其降低到可接受范圍。時間點管控是FMEA應用的關鍵因素，它要求我們事先預防，而不是亡羊補牢。

FMEA 包含一系列活動，如識別潛在失效模式；根據風險評估表對潛在失效模式評分；描述失效的根本原因，定義預防措施和糾正方案。由于產品失效可能來自產品設計（Design）或過程（Process），因此FMEA也分為DFMEA，PFMEA。除此以外還有使用FMEA和服務FMEA這里就不過多介紹了。

（ 4） MSA

MSA （測量系統分析）主要用來衡量測量系統的測量質量，以此評價測量系統是否可以用于生產和實驗。具體的說，它通過統計學和圖表的方法對測量系統的分辨率和各種方面的誤差進行分析。來評估測量系統的分辨率和誤差對于待測項目是否適用，進而分析測量系統誤差的來源和主要組成。

第 2 章路達公司電控節氣門產品質量管理現狀與問題

2.1 路達企業概況

路達集團于19世紀始建于德國，是全球領先的汽車零部件供應商之一。集團的業務覆蓋了動力總成，制動系統，底盤系統和零部件，工業橡膠制品，包括輪胎等產品。2019年銷售額為 445億歐元。路達集團在全球擁有240,000 多名員工，遍及全球 59 個國家和地區。集團的中國總部坐落于上海，同時在長春，蕪湖，天津等多個城市建立了生產基地，研發中心，以及辦事處。

路達長春分公司是由路達集團投資設立的獨資子公司，成立于1995 年，廠區面積達 125,000 平方米，企業注冊資金 2 億人民幣，總投資額 6億人民幣，現有員工近 2500 人。

汽車行業的發展趨勢是信息自動化，安全，經濟性和環境保護。路達集團提供的汽車電子產品同樣在隨之發展，目前在動力系統方面我們的產品線包括發動機控制單元、燃油導軌、噴油器、傳感器等。其中多個產品在國內國際都位于領先地位。

目前，公司已經成為國內外眾多汽車品牌的供應商，銷售今年來增長迅速。其中國內客戶206 家，海外客戶96 家。路達長春公司總經理是公司的最高管理者，下設事業部分工廠和工廠支持性部門兩大分支。其中事業部的分工廠包括發動機控制單元與非汽車，傳感器等分工廠，支持性部門包括工廠質量，物流，財務和財務控制等職能部門。

圖2.3 工廠組織結構圖

工廠質量部門中工廠質量經理為最高管理者，下設質量管理體系組，各分

工廠質量組,組織結果如下圖所示：

圖2.4 質量部組織結構圖

2.2電控節氣門產品和工藝流程介紹

2.2.1產品介紹

N5 系列 ECU 是路達汽車電子動力事業部發動機系統非汽車業務部門在 N4 平臺產品基礎上推出的新一代非汽車領域發動機管理系統。它集成了空氣溫度壓力傳感器，非接觸式節氣門位置傳感器，怠速步進電機等傳感器和執行器。可以根據發動機轉速,相位，缸頭/冷卻液溫度，進氣溫度壓力等信息控制節氣門開度及發動機狀態，對點火，噴油及空氣進行管理。

2.2.2工藝流程介紹

N5X 的裝配過程主要有以下幾個部分組成：

a)印刷電路板貼片和測試

b)泡棉裝配

c)原石磁化和裝配

d)電路板外殼與溫度傳感器和步進電機裝配

e)節氣門閥體與電路板外殼裝配

f)電路板裝配

g)選擇焊和目檢

h)KMZ 標定和測試

i)注膠

j) 最終測試

k) 連接器阻尼橡膠墊裝配

l) 支架裝配

2.3電控節氣門產品質量管理的現狀與優化方法

2.3.1電控節氣門產品質量管理的現狀

電控節氣門產品的主要客戶為消費級和娛樂級摩托車，以及游艇，四輪沙灘車等整機制造商。絕大多數客戶只要求其供應商通過 ISO9001 認證，但路達公司在工廠層面已經同時通過了 IATF1649 和 ISO9001 體系認證，整體質量水平在行業中處于領先地位。公司已經把質量體系的要求轉化為內部的流程，也就是說按照公司的流程進行項目的開發和生產，即可滿足質量體系對于公司的要求。圖 2.5 展示了路達公司內部流程整體框架結構，所有流程被客戶期望驅動并最終導向客戶的滿意度。公司流程可以分為以下三類：

(1)管理類流程

a) Company strategy &business planning

b)Business review &control

(2)增值類流程(所有流程基于 Product life cycle)

a) Project management

b) Market research &innovation

c)Engineering

d)Operations

e)Supplier management

f)Customer management

(3)支持類流程

a)Continuous improvement

圖2.5路達公司的內部流程框架圖

路達公司在運營中使用是德國的 SAP 系統，整體實現了供應鏈從客戶到原材料的反向拉動，原材料來料質量管控也是通過系統來完成。每批次來料會按照事先制定好的批次檢測計劃進行全檢或抽檢，檢查內容在項目初期由研發和供應商質量管理團隊共同制定，如果沒有按照計劃完成檢查并上傳合格的報告，在 SAP 系統中原材料處于隔離狀態，無法使用。

生產過程的質量管控，項目團隊會按照產品生命周期開發流程在計劃的時間點把項目的關鍵性文檔編制完成并發布，工藝流程圖-PFMEA （來自DFMEA輸入）-控制計劃-檢查表/作業指導書。這些文件中定義的措施會最終落實在產品的制造過程。

同時路達公司使用了 Camline公司開發的MES系統來收集和存儲生產數據并與 SAP 中的數據進行交互，還實現了工位之間互鎖，如果產品沒有通過當前工位，在 MES 中會自動禁止產品進行后續工序加工。測試工位會將核心測試數據上傳至 MES 系統，可以實現通過產品的序列號查詢歷史的測試記錄，相似的方法也可以查詢關鍵物料的追溯信息如序列號或批次號。

雖然路達公司的質量管理已經處于行業領先水平，但由于新項目多，發貨量大等原因，尤其是在新產品量產初期，仍存在一些外部和內部質量問題需要解決。

2.3.2基于PDCA模型的質量管理優化方法

針對當前路達公司的質量管理現狀，我們可以按照PDCA模型中四個階段，制定一個完整的優化方法。

（1） Plan:問題及其原因的識別和優化方案制定

首先通過對質量數據的分析，應用柏拉圖，直方圖等工具明確當前內外部質量問題中的關鍵問題。接下來需要分析關鍵問題的各種影響因素，把魚骨圖分析法等作為主要工具。然后使用 WHY-WHY 分析法，相關圖等工具來找出主要影響因素和根本原因。最后參考質量管理優化的原則和目標，針對根本原因制定措施和計劃。

（2） Do：優化措施的執行

按照計劃階段制定的內外部質量問題的改進措施，由相關責任人牽頭，在設計，質量管理工具應用，設備和夾具等方面依據擬定的方法按時有序落實各個措施。

（3） Check：優化措施的結果檢查

使用直方圖，排列圖等方法對計劃執行結果進行校驗。確保改進措施落實的完整性和有效性，確保改進措施可以解決現存的質量問題，并使其不再發生。

（4） Action:優化措施總結和標準化以及對未來的展望

對已經落實的計劃和改進措施，如設計和驗證方法，質量工具的正確使用方法和經驗等進行標準化和經驗分享。擬定保障措施，監控各項改進措施的持續性，并防止類似問題的重復發生。對還沒有解決的或者是新出現的問題進行記錄和分析，轉化為下一輪PDCA循環的輸入。

2.4電控節氣門產品質量管理的問題及原因分析

2.4.1電控節氣門產品質量管理的問題

2.4.1.1外部質量問題

依據PDCA理論，需要從質量管理現狀出發，找到當前企業存在的問題，并明確其中對 KPI 影響程度最大并亟待解決的關鍵問題。為了使接下來的數據分析便于理解，先介紹一下質量事件。質量事件(quality incidents)是路達公司對客戶端發生的質量相關抱怨，分析需求和索賠的總稱。可分為三種類型，零公里事件(OKM incidents,售前，發生在客戶工廠內)，零公里批量質量事件 (disruption incidents)和售后事件(field incidents) o其中最嚴重的是零公里批量事件。首先它會影響到客戶的正常生產，其次在處理此類型事件時需要對客戶的工廠倉庫中未上線產品進行挑選，進而產生相關費用，無論派遣員工還是雇傭三方公司，都會產生遠大于其他兩種質量事件的費用，除此以外還要按照要求完成8D報告并進行現場匯報。

圖2. 6是路達公司電控節氣門產品線2019年度的質量事件分類柱狀圖。匯總后可以看到有2起零公里質量事件， 2起批量零公里質量事件，另外還有7起路面質量事件。

Quality Incidents

3.5

圖2.6 2019 年質量事件分類柱狀圖

但從返回件數量來看（見圖 2.7），零公里批量事件產生的返回件數量占

比達到 93%，而其他兩類事件零公里和路面總和僅占到7%。

圖2.7 2019 年返回件數量分類餅圖

可見零公里批量質量事件是外部質量問題中的焦點，再對客戶分布情況進行整理發現，2019年發生的兩起批量事件分別影響了客戶A和客戶B,而且他們是事業部銷售額最大的兩個客戶。客戶A是中國某省規模最大的摩托車品牌, 主要生產摩托，兩輪車及全地形車，公司于上世紀六十年代成立，每年生產超過 480,000 臺機器。 B 公司中國某省第一家生產機車的公司，五十年來累計機車生產數量達八百七十萬臺，也是路達公司摩托車產品訂單最多的客戶。

兩個事件分別對客戶產生了不良影響，客戶表示高度關注。如不有針對性的進行糾正和預防，可能會影響到后續新項目的獲得和現有訂單的削減。反之，如果能有效的把兩次批量事件妥善解決，那么2019年度電控節氣門的外部質量完成結果是完全滿足管理層的預期的，甚至是超額完成了任務。所以解決路達公司電控節氣門產品外部質量問題的關鍵是要解決零公里批量質量問題并防止其再發生。

2.4.1.2內部質量問題

圖2.8和圖2.9展示了電控節氣門產品N5X平臺的銷售情況。可見N5X項目在2018年5月開始批量供貨，經過爬坡階段，在2019和2020年銷售數量不斷提升，其中 2018年銷量為14214件， 2019年為34012件， 2020年銷量43084 件。在銷量提升的同時，其在內部整體質量成本中所占的比重也在提升。

N5X銷售數量

6000

■ 2018 "2019

圖2.8 N5X產品銷售數量2018和2019月度對比柱狀圖

銷售數量

50000

45000

圖2.9 N5X產品2018-2020銷售數量匯總柱狀圖

表 2.1 為 2020 年生產報廢數據統計。 2020 年度 N5X 項目平臺月平均報廢

比例達到了 51.48%，已經成為量產的所有平臺當中占比最高者。再看銷售額，

N2C 項目是事業部最早量產的平臺，銷售額占比超過了所有自產產品銷售額的 60%（事業部的銷售額包括自產產品和貿易產品兩部分），而由于項目批量生產已經超過10年，實際報廢率較低，報廢金額僅占總額的29.63%.這使得N5X的報廢率高的問題凸顯出來，并需要盡快解決。

表 2.1 各量產項目報廢金額在總額中的百分比

Month N2C項目平臺 N5X項目平臺 FTE項目平臺

1月 26.10% 52.90% 21.00%

2月 26.02% 41.91% 32.07%

3月 45.01% 54.99% 0.00%

4月 70.39% 28.36% 1.25%

5月 38.35% 61.65% 0.00%

6月 24.49% 46.76% 28.76%

7月 37.31% 48. 54% 14.15%

8月 22.84% 58.71% 18.45%

9月 25.73% 51.22% 23.05%

10月 20.80% 49.20% 30.00%

11月 4.97% 67.32% 27.71%

12月 13.51% 56.20% 30.30%

2020年月平均 29.63% 51.48% 18.89%

圖2.10是N5X項目在2020年的報廢柏拉圖。其中占比最高的KMZ測試不合格錯誤代碼5-1，報廢金額達到了19360元，占比46.1%。第二位的是焊接質量驗證，金額為6930元,占比16.5%，第三位為磁石扭斷實驗，金額為3520元，占比 8.4%，前三位占整體的 70.1%。其中排名第二位的是焊接質量驗證，它檢查的是產品溫度傳感器和步進電機的焊接情況，是由于產品拆解和切片實驗而產生的報廢。屬于質量檢查過程，不是由于產品質量缺陷引起，后續可以根據焊接工藝的穩定性適當調整驗證數量和頻次，降低總的報廢金額。第三位的磁

石扭斷實驗，驗證的是N5X產品中的磁石與磁石托盤之間粘合（通過膠來固定）情況，也屬于質量檢查過程，今年的占比高一部分來自于設計部門對新的磁石涂膠量的驗證，屬于特殊原因造成，預計在明年會有明顯下降。結合以上分析， KMZ工位5-1錯誤的問題為解決N5X報廢問題的關鍵。

圖2.10 N5X 產品 2020 年報廢金額柏拉圖

2.4.2電控節氣門產品質量管理的問題的原因分析

2.4.2.1 產品和包裝材料粘連

2018年底2019年初，N5X項目仍處于量產爬坡階段，收到了 B客戶廈門工

廠的抱怨，客戶倉庫中 N5X 產品出現了與包裝材料的粘連，無法正常取下和使

用。見下圖：

圖2.11 N5X 產品與包裝材料粘連

部分產品在強行取下后出現了灌封膠破損，直接影響了外觀，客戶無法接受。針對客戶抱怨的情況，路達公司質量人員立即對本工廠倉庫中庫存進行了檢查，確認了現象，發現部分產品已經與包裝材料有比較緊密的粘連，很難正常取下。

根據以上調查結果，公司決定立即由質量經理和項目經理牽頭成立專案組協助客戶解決問題。為保證客戶不會停線，制定短期解決方案。經由灌封膠供應商和工程開發部進行理論分析和驗證，可以臨時使用汽油對產品和包裝材料進行分離，以滿足裝車和生產計劃。客戶庫存的中的4404件產品通過此方法被正常取下， 96件產品在取下過程中出現了灌封膠損壞的情況。但仍有1500件產品沒有處理， B 客戶工廠管理層對此事件表示高度關注，要求路達公司立刻派人處理剩余1500件產品，承擔之前所有損壞產品產生的費用，并確保下一批交貨不會再次出現問題。

路達公司根據客戶的要求派遣客戶質量和服務工程師前往廈門工廠，處理了剩余產品。總共有355件產品從B客戶寄回路達公司。再通過對灌封膠特性, 以及以往項目經驗研究和驗證決定，臨時切換并使用 N2C 項目包裝材料。由于兩個產品尺寸的差異，再在產品之間填充氣泡膜，雖然包裝箱內產品數量會減少，但不會出現粘連現象（見圖 2.12）。但問題仍需要深度挖掘，找到根本原因并給出長期解決方案。

圖2.12 原包裝方案上增加充氣泡膜

由于問題發生的根本原因并不明確，項目人員進行了頭腦風暴，并使用魚骨圖來對問題的根本原因進行分析。下圖是專案組成員根據自己的經驗以及失效現象，并通過頭腦風暴總結出的可能原因。再通過現場投票選出的可能原因分析的優先級。以下是團隊選出的五個可能原因。

圖2.13 魚骨圖

針對所有可能原因進行分析驗證來確認根本原因：

(1)包裝方案設計和驗證

N5X 項目設計階段選用的包裝材料和形狀與已經量產多年的 N2C 不同，從經濟性角度考慮降低了包裝成本，N5X包裝材料成分PET, N2C包裝材料成分PS, 驗證時未考慮產品特殊的底部灌封膠結構，可能產生粘連問題，并設計相關實驗驗證，此可能原因無法排除。

(2)材料：灌封膠超過保質期

在灌封膠的說明書中注明其保質期為六個月。在 SAP 系統中查詢到該批次膠過期時間，結合使用要求，未發現過期情況。另外 SAP 會對過期原材料自動進行質量鎖定，無法直接使用，排除此可能原因。

(3)設備:涂膠工藝參數不合理此前批次生產中使用的涂膠設備為共用設備，傳感器事業部使用同樣的設

備在同一時間段生產了產品。膠重， AB 膠混合比例等均相同，且未進行任何變更，但傳感器產品未出現類似客戶抱怨，排除此可能原因。

(4)方法：灌封膠由于固化時間不夠，未完全固化。

由于使用共用注膠設備， N5X 產品只能安排在每周六進行涂膠，而后續的最終測試要等到周一才能完成，等待時間超過24小時，根據灌封膠使用說明書，已經超過說明書要求的固化時間 12 小時, 不會出現固化問題。

(5)環境：倉庫存儲溫度過高，導致灌封膠老化并導致粘連。

查詢灌封膠說明書，灌封會在 125 攝氏度， 750 小時后出現氧化并發生化學屬性改變。路達公司倉庫溫度控制在 23-25 攝氏度，客戶倉庫為室溫，不會達到以上條件，并發生氧化，排除此可能原因。

綜上，由于其他所有可能原因均已排除，并結合對原因 1：包裝方案設計和驗證的分析，得出結論，原因 1 為失效發生的根本原因。質量是設計出來的，設計方面出問題往往會造成嚴重的后果。從質量體系的角度來說，在IATF16949 2016 版8.5.4.1 章節要求，“應從來自外部和內部供方的材料和部件，在從收貨到處理期間提供防護，包括發運并直到交付給顧客，并被顧客驗收”，“組織應滿足其顧客規定的防護，包裝，發運和標簽要求”。當前的包裝方案雖然對產品提供了防護，但由于粘連情況，導致產品外觀受損，顯然是不能滿足客戶的要求的。因為包裝方案的設計未充分考慮產品底部灌封膠與包裝材料的配合情況，以及是否有粘合風險，并且未對成品包裝情況進行合理的驗證。

2.4.2.2支架裝配錯誤

2019年3月路達公司收到了 B客戶臺灣工廠的抱怨，客戶生產線最終測試工位總共發現25件N5X產品使用了錯誤的支架，無法正常使用并裝配車輛上。根據客戶的信息，由質量和生產牽頭成立專案組對問題進行分析并制定解決方案。

先對失效現象進行分析，根據圖紙要求，該型號產品需要組裝 F 型支架，但是這25件產品被安裝了 C型支架，支架的作用是使電控節氣門產品以合適的角度和位置固定在摩托車上。如果支架安裝錯誤，則其無法匹配車型其他的電子和機械結構，導致客戶無法使用。兩種支架的類型見圖2.14，上面的是 C 型支架，下面的是F型支架：

圖2.14 F 和 C 型支架

可見兩種支架的外形非常相似，不熟悉的人員進行安裝或操作是容易混淆的。針對客戶反映的情況，路達公司迅速制定了短期措施：

a)停止當前生產和發貨，在途產品返回工廠進行支架檢查。同時檢查生產線倉庫中的半成品和成品。在倉庫中找到200件同一型號的產品，檢查支架，未發現異常。

b)隔離所有C型和F型支架，進行人工篩選，檢查是否存在混料情況，檢

查結果未發現異常。

c)對客戶臺灣工廠倉庫中同型號所有庫存進行篩選，總共發現2件產品支架使用錯誤，隔離并取回產品寄回工廠。

d)要求客戶寄回安裝錯誤支架的產品，并給客戶補貨。

e)恢復正常生產和發貨。

在確保客戶正常生產不會被影響后，專案組開始對根本原因展開調查。

由于失效原因比較明確，可以直接應用WHY-WHY模型進行分析：

圖2.15 Why-Why 分析法

經過分析，問題的根本原因是 PFMEA 中未對支架安裝錯誤的失效模式進行合理評估。由于 N5X 項目初期的支架只有一種，在項目展開后支架多達四種，但在 PFMEA 沒有在增加支架類型后進行更新，控制計劃和作業指導書中也因此沒有明確定義支架裝配的相關防錯和檢查，最終導致了問題的發生。同時也反映出項目組成員對于 FMEA 的知識水平需要提高。

2.423 KMZ測試報廢率高

首先簡單介紹一下KMZ和電控節氣門的位置感應系統，KMZ是某半導體公司設計和生產的一款具有感應磁場角度的功能的芯片，見下圖。

圖2.16 KMZ 芯片

電控節氣門產品的閥片的位置決定了發動機進氣量的大小，也就是人們常說的油門，N5X平臺的設計思路是在節氣門閥體的中軸托盤上安裝磁石，在產品的電路板上安裝TPS （throttle postion sensor,節氣門位置傳感器）傳感器（即 KMZ 芯片），通過 TPS 感應磁場，在磁石角度隨著閥片變化時，磁場也會隨之發生變化，進而使電控節氣門系統了解駕駛員的意圖，見圖2.17。TPS會將磁場轉化為電壓傳，經過模擬信號到數字信號的轉換，再與參考電壓5V做商，把電壓值轉化為百分比，最終把磁石的角度信息轉化為16進制數的形式與公差進行比較。

圖2.17 TPS 工作原理

KMZ 測試工位的全稱為 KMZ calibration, 是通過對裝配后的節氣門閥體及磁石與 KMZ 傳感器的相對位置的標定和測試，來消除產品由于原材料公差或裝配過程產生的零件散差，使整個電控節氣門系統正確的獲得閥片位置信息。

標定和測試的過程如下，首先連接 KMZ 設備，寫入默認標定數據。把閥片調整到LMS位置，讀取IS_ZA_LMS信息。計算是否在規定的tolerance范圍內，與默認標定數據中的設置比較，計算IS_Zero_angle,檢查是否在范圍內。如果在，寫入 Zero angle 位置信息（標定數據），再獲取 IS_LMS 信息，并與公差進行比較。如果六次比較都不合格則報錯，產品會退出標定程序，如果小于六次則返回獲取 IS_ZA_LMS 步驟繼續進行標定。如果標定和計算 Zero_angle 通過，則移動閥片至UMS位置，獲取IS_UMS信息，再把閥片轉回LMS,獲取IS_LMS信息，把UMS和LMS信息與公差進行比對如合格則判定產品通過KMZ測試。

生產中遇到的KMZ測試5-1失效問題，實際是IS_ZA_LMS在與標準比較時出現的錯誤，測試結果超出了下限。由于是測試過程的問題，先排除設備本身的問題，需要進行 MSA 實驗，對 Gage R&R ( Gage repeatability and reproduceab il ity analysis )量具重復性和再現性進行分析。

對于測量系統而言，誤差是由穩定條件下運行的測量系統進行多次測量的統計特性：偏倚和方差來表征。偏倚指測試結果相對于標準結果的位置，其組成部分包括測量系統的偏倚、線性和穩定性；而方差指測量結果的離散程度，也稱為測量系統的雙R，重復性和再現性。

測量系統的分辨率要小于獲得測量參數的過程變差的十分之一。測量系統的偏倚和線性可以通過量具校準確定。測量系統的穩定性則由重復測量相同部件的同一特性的均值極差控制圖來監視和管控。測量系統的重復性和再現性要通過 Gage R&R 研究來得到結果。

其中重復性是指以相同設備，相同人員，測量相同產品的相同特性所產生的測量值差異。再現性是以相同測量設備, 不同測量人員測量相同產品的相同特性所得平均測量值的差最大值。

在對測試設備進行MSA試驗后，得出以下結論：量具分辨率滿足測試要求, 并且重復性和再現性計算結果%只&R〈10%。KMZ測試站IS_ZA_LMS測試步MSA結果合格。

測試失效現象是角度超出下限，雖然測試系統重復性和再現性達標，偏倚的問題仍能導致此問題發生。但是由于沒有合適的設備或儀器可以用來協助測量裝配后的磁石相對角度，此時需要對成品進行拆解，直接對相對角度進行測量。表2.2是拆解10件失效產品后，使用三坐標測量機得到的角度測量數據：

表 2.2 失效產品角度測量結果

產品 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10#

角度 6.72 7.13 7.02 6.24 7.21 7.11 6.11 6.65 6.19 6.33

測量值均小于磁石裝配角度下限 8.3 度，可見失效來自于產品而不是來自于 KMZ 設備。產品失效的原因是磁石貼裝角度低于下限。

這里再介紹一下磁石貼裝工藝過程，操作員把節氣門閥體放置在設備的托盤上，托盤沿著軌道到達設備內部，自動涂膠裝置會在節氣門閥體的磁石支撐盤上點 5 滴磁石黑膠，然后機械手會把已經磁化好的原石按照預設的角度放置在磁石支撐盤上，待磁石膠固化后磁石會被粘牢。

設備托盤每個有獨立編號，每個產品貼裝磁石時會把節氣門閥體的二維碼

序列號和托盤編號存儲在設備的LOG中，以便后續出現問題時有效追蹤。

由于是一個生產問題，采用5M1E法進行分析：

a）人（Man）:

通過對失效品在 MES camline 數據庫中的生產時間信息查詢，以及各班組人員排班和生產記錄，發現失效產品來自不同班組，不同操作人員，失效率沒有明確的指向性。

b）機器（Machine）

查詢10 月和 11 月開班檢測記錄，除了1 件產品測試角度超出下限，重新貼裝后復測通過，其他產品測試結果均合格。但由于近三個月內未進行過程能力實驗，不能確認設備整體能力情況。

另外查詢通過設備 LOG 和產品序列號查詢托盤信息，發現所有失效產品都是使用 2號， 3號和7號托盤生產，失效與設備托盤不一致性有很強的相關性。

c）材料（Material）

通過 MES Camline 中的物料信息，以及倉庫出貨信息，查詢得到 10 月 11 月節氣門閥體和磁石原石的批次號，再根據批次號查詢原材料的來料檢測報告以及供應商處的測試留檔，所有關鍵尺寸合格，未見異常。

d)方法(Me thod)

涂膠和磁石原石放置方法在近半年沒有變更，設備參數沒有變化。

e)5 測試( Measurement)

前面已經對 KMZ 設備的 GRR 進行研究，結果合格。

f)6 環境(Environments)

車間的溫度由中央空調控制，常年保持在 22-25 攝氏度，設備在此溫度范圍內可以穩定工作，另外設備周邊半年內沒有布局變化，沒有潛在的環境變化影響。

綜上，得出分析結論，最可能的原因來自設備的托盤。

第3 章路達公司電控節氣門產品質量管理優化方案的制定

3.1電控節氣門產品質量管理優化原則

3.1.1質量第一

質量第一，以身作則是一種文化，也是對企業的要求，在處理具體問題時始終把質量放在優先考慮的地位。這要求全體人員努力以實際行動贏得信賴，在建立和鞏固持續改進企業文化和梳理路達公司的質量意識的過程中，我們每一個人都應該以身作則，以己為范。

在制造型企業的經營活動中，必須不斷向客戶交付產品，以滿足客戶的訂單，表面上看，交付的越多，產生的銷售額越高，利潤也越高。但是如果交付的產品無法滿足客戶的功能性需求，無論已經交付多少，客戶都是無法使用的，直接的影響是客戶停線，按照采購協議給客戶賠付相關費用。交付的產品不但不會收到貨款還要承擔罰款。而已經產出的產品，企業需要承擔挑選返工報廢等相關費用，可以說如果產品質量出了問題，生產的數量越多公司損失越大。

如果交付的產品已經流向市場，并且存在安全隱患，那后果要更加嚴重，以高田公司為例，氣囊的安全事故影響之大震驚了整個汽車行業。而這個質量事故也最終導致了高田公司破產。可見質量對于一個企業品牌，企業生存和發展有極其重要的意義，企業必須要有“質量就是生命“的意識。這要求從 CEO 到一線的操作人員，每個人都要有質量第一，以身作則的意識，全員推進企業質量提升的工作中。

3.1.2 數據真實，信息透明

真實精確的數據有助于企業人員進行持續改進，并為企業的客戶衡量真正的進步，信息的透明則會使決策更加明智。

準確和真實的數據是產品設計，分析解決問題和制定決策的基礎。設計人員需要真實準確的數據進行理論計算形成設計圖紙，同樣需要驗證過程中的數據來最終確認設計。在解決問題時，需要數據作為基礎來進行逐層逐類的分析，尋找異常點，進而找到根本原因并制定解決方案。在風險管理中數據同樣重要，失效率，失效后果嚴重程度，經濟損失等都是風險評估的重要考察項目。

在確保數據真實準確的基礎上，還要保持信息透明，確保各層級各功能之間保持信息的透明和一致性。如果信息不對稱，會造成意見無法統一，嚴重的會導致錯誤的決策。所以企業要做到收集準確和真實的數據，并把這些數據和信息分享給所有的利益相關方尤其是決策者，這樣才能保證企業能合理明智的制定決策。

3.1.3恪守原則

企業需要建立并不斷完善價值創造鏈中的規則框架。在整個產品生命周期中，企業全員要貢獻并恪守所有的流程和標準。

對于大中型企業尤其是跨國公司來說，質量體系標準如IATF16949,IS09001 的標準已經被企業消化吸收，并融合在企業的流程，規范和標準文件當中。要確保企業產品質量保持高水平，就要求企業全員在整個產品的生命周期中，嚴格遵守公司的流程制度，每個人主動的去了解流程了解標準，并嚴格執行。再結合項目相應時間節點的里程碑回顧和檢查，確保流程和標準被準確的解讀并有正確的輸出。

3.1.4橫向拓展

企業人員要分享所積累的經驗和知識，并將最佳實踐作為學習型組織的一部分。結構化問題解決和經驗分享讓企業樹立開放性和反思性的質量觀念。

大型企業必須要進行知識和經驗的分享，否則類似有時候甚至是同樣的問題會反復出現在不同的公司中，而這本來是可以避免的。所以在有共性的問題解決之后，還要把學到知識和經驗通過公司流程指定的工具分享給需要了解這個事情的同事。

3.2電控節氣門產品質量管理優化目標

質量管理優化目標：第一，解決包裝方案設計和驗證中存在的問題，優化當前包裝設計和驗證流程，使新的流程標準化；第二，控制支架裝配過程中存在的風險，優化工藝和防錯機制，提升相關管理人員的FMEA知識，正確使用質量工具；第三，降低KMZ測試和標定過程中報廢率，降低內部質量成本。第四，通過經驗分享和管理工具的使用，確保同類事件不在發生。

3.3電控節氣門產品質量管理優化措施的制定

3.3.1外部質量問題：優化包裝設計和驗證流程

在第二章中已經對 N5X 項目出現的產品與包裝材料粘連問題進行分析，找到的根本原因為包裝方案的設計和驗證過程。使用 Why-why 分析法，對包裝方案進行深度剖析，找到原因中的原因，并指定相應的優化方案。

最終原因有兩條，第一條是包裝材料特性易于與灌封形成粘連，第二條是

包裝材料與灌封膠之間緊密接觸沒有空隙。需要有針對性的重新設計包裝方案并驗證。

圖3.2 舊包裝材料

新包裝方案中，材料從PET變更為PS,以降低材料本身的粘合特性，同時增加了平行的凸起“筋”狀結構設計，使產品灌封膠與包裝材料中間形成一定空隙。兩個設計共同來確保產品不會包裝材料形成粘連。并且重新制定驗證計劃，針對底部存在灌封膠面的產品在原有跌落實驗和路面實驗基礎上增加一個壓力試驗，來檢驗包裝的最終表現。

3.3.2外部質量問題：正確使用FMEA和質量工具培訓

在第一章已經簡單介紹過 FMEA 這個質量工具，接下來介紹一下 PFMEA。

PFMEA 是過程失效模式及影響分析(Process Failure Mode and Effects Analysis) 的英文簡稱。它的作用是以確保各種過程的失效模式及其發生的原因和機理已得到充分的考慮。下圖是PFMEA的表單：

1）PFMEA 過程中關鍵的概念:

a）失效：在指定的條件下，無法完成既定功能或者可以完成功能但在

工作范圍內會導致零組件的卡死等異常的現象。

b）嚴重度（S）:某種失效模式所有影響后果中最嚴重的適用級別，是

單一的 FMEA 范圍內的相對定級結果。嚴重度評級降低只有通過設計變更或再次設計才能完成。

《FMEA》手冊第卩U版推薦的PFMEA嚴重度評價準則

后果判逗準則：產品后果嚴重度（對顧客的后果）嚴重度后果判泄準則：過程后果嚴重度（對制造/裝配的后果）

不符合安全性和/ 潛在失效模式在沒有任何失效預警的情況卜•發生，影響到汽車的安全運行和/或不符合政府的法規° 10 不符合安全性和/ 可能在無警告的情況下對（機械或裝配）操作者造成危害。

或法規要求潛在失效模式在有失效預警的前提下發生，影響到汽車安全運行和/或不符合政府的法規C g 或法規要求可能在有警告的情況下對（機械或裝配）操作者造成危害。

基本功能喪失或功能降低喪失基本功能（汽車無法運行，但不影響安全操作〉 8 嚴重屮斷 100%的產品可能需要報廢，生產線停工或中止發運。

基本功能降低（汽車可以運行，但性能下降） 1 顯著中斯一部分產品必須報廢，偏離基本過程，包括降低生產線速度或增加人

次要功能喪失或功能降低次要功能喪失（汽車可以運行，但舒適性/便捷性功能不能運行） 6 中等中斷 100%的產品可能需要離線返工后再檢驗接收

次要功能降低（汽車可以運行，但舒適性/便捷性功能下降） 5 一部分產品可能需要離線返工后再檢驗接收

有外觀、噪音、汽車操柞項日上的問題，并且被絕大多數顧客075%）察覺到。 4 較小中斷 100%的產品可能需要在生產線上返工。

干擾有外觀、噪音、汽車操作項目上的問題，并且被許多數顧客（50%）察覺到。 3 •部分產品可能需要在生產線上返工。

有外觀、噪音、汽車操作項目上的問題，但只被少數識別能力敏銳的顧客（＜25%）察覺到。 2 微小中斷對過程、操作或操作者造成輕微的不便。

沒有影響沒有可識別的后果。 1 沒有影響沒有可識別的后果。

圖3.4 PFMEA 中嚴重度 S 評分

C）頻度（0）:某種原因或機制發生的可能性，按照發生的可能性大小

進行評級。

PFMEA潛在失效模式發化頻度（0）評價標準

可能性可能的失效率頻度

復高：失效持續發生 >100/1000# 10

50/ 1000# 9

高：夫效經常發生 20/ 1000件 8

10/ 1000件 7

中等：失效偈爾發生 5/1000件 6

2/1000件 5

1 /1000件 4

低：失效較少發生 0.5. 1000 件 3

0.1 • 1000件 2

極低：去效不大可能發生 <0.01 /1000件 1

圖3.5 PFMEA中發生頻度0評分表

d）探測度（D）:指在零部件離開制造工序或裝配之前，利用第二種現行過程控制方法找出失效原因和機理過程缺陷或后序發生的失效模式的可能性的評價指標；或者用第三種過程控制方法找出后序發生的失效模式的可能性的評價指標。

推薦的PFMEA探測度評價準則

探測機會評價準則；通過過程控制探測到的可能性探測度探測可能性

沒有探測機會沒有現行過程控制；無法探測或未件分析 10 幾乎不可能

在任何階段都不容易探測失效模式和/或錯誤〔原因）不容易被探測到（如隨機審核）0 9 很微小

在后工序探測問題操作者通過視覺/觸覺/聽覺方式對失效模式在后工序探測 8 微小

在來源處探測問題操作者通過視覺/觸覺/聽覺方式在崗位上實施失效模式的探測，或者通過計數型顯具（通/止規、手動扭矩檢查/扳手等）在后工序探測。 7 很低

在后工序探測問題操作者通過計量型量具在后T序探測，或者通過計數型量具〔通/止規、手動扭矩檢查/扳手等）在崗位上實施失效模式的探測。 6 低

住來源處探測間題操作者通過計量型量具在崗位上實施失效模式或錯誤（原因）的探測，或者通過自動控制探測有差異的零件并通知操作者（燈光、報警器等）°在作業準備時進行測屋和首件檢驗（僅適用于作業準備的原因） 5 中等

在后工序探測問題通過后丁序的口動控制來實施失效模式的探測.探測有差異的零件，封存零件以防止其流入下工序。 4 中等偏高

在來源處探測問題在本崗位實施失效模式探測，通過自動控制探測有差異的零件，自動封存零件以防止其流入下工序。 3 高

原因探測和/或問題預防在本崗位實施失效原因的探測，通過自動控制防止有差異的零件產生。 2 很高

探測不適用；失效預防有預防錯誤原因的夾具設計、機械設計或零件設計，由于過程/產品的防錯設計，不會產生有丼異的零件。 1 幾乎可確定

圖3.6 PFMEA中探測度D的評分

e）風險優先數（RPN）:指S,0,D三項數字之乘積。

2） PFMEA 包括以下 5 個關鍵步驟：

a）確定與產品生產過程相關的潛在失效模式與原因。

b）評價失效模式對產品質量和顧客的影響等級。

C）尋找減少失效發生或失效條件的過程控制變量，制定改正措施和預防措施。

d）制作潛在失效模式的分級表，確保風險優先級高的失效模式得到優

先的控制。

e）跟蹤措施的執行情況，適時更新失效模式的分級表。

（3） “過程功能/要求”:是指被分析的工藝過程，需要簡單地描述該工藝過程的目的。

（4） “失效的原因/機理”:是指失效是如何產生的，并依據可以改正或控制的原則來敘述。

（5） “失效后果”:是指失效模式對產品質量和客戶可能引發的負面影響，根據顧客實際情況來描述失效后果。

（6） “建議采取的措施”: 是為了降低風險發生的嚴重程度、可能性或不可探測度而制定的應對措施。

（7） “現行控制方法”:是對現在正在應用的、盡可能的抑制失效模式發生，或者探測出將要發生的失效模式的控制方法的描述。

（8） “措施結果”:是對“建議采取的措施”計劃方案實施狀況的跟蹤確認。

（9） PFMEA 的適用范圍:

a）所有新的產品；

b）產品變更；

C）產品的應用環境有變化

針對第二章的分析，根本原因中PFMEA,控制計劃和作業指導書中關于支架沒有明確定義的部分，結合以上理論介紹，制定改正方案:在 PFMEA 中更新支架安裝錯誤失效模式評分和措施。

由于 N5X 項目在項目的初始階段，只有一個成品號和一種支架，所以項目組在進行 PFMEA 創建時針對支架裝配工位的潛在失效模式”使用錯誤支架”的 RPN，給出了以下評分：

S: 8 （產品無法裝車使用，主要功能喪失）

0: 1 （由于只有一種支架，不會發生用錯支架的情況）

D: 7 （目視檢查）

RPN=8*1*7=56 優先等級為低，未定義建議優化措施。

但是在項目運行一年以后，成品號和支架型號漸漸增多，問題發生時生產線已經同時存在四種支架。根據當前情況，需要對PFMEA更新，評估RPN如下：

S: 8 （產品無法裝車使用，主要功能喪失）

0： 5 （根據發貨數量和客戶端發現的失效數量，以及實際執行情況計算出的約500PPM，符合5分）

D： 7 （目視檢查）

RPN=8*5*7=280 優先等級為高。根據以上分析定義短期措施，在控制計劃和作業指導書中增加目檢項目，執行頻次，標準等，長期建議措施，增加自動支架裝配設備。通過夾具進行機械防錯，由于涉及到固定資產投資和需要請求管理層批準。

針對WHY-WHY分析到的根本原因：N5X平臺應用項目展開后支架型號增多，進行分析解決。由于平臺設計初期未能預估到應用項目展開后成品型號會大量增加，需要制定長期措施。專案組把 PFMEA 中 RPN 分析結果存在的風險匯報給分工廠負責人，雖然支架裝配很簡單（只需要兩個螺絲按照指定的扭矩把支架固定），為了保證未來 N5X 項目質量目標順利完成，請求追加對項目和生產的投資。經管理層研究決定，在當年投入一臺自動支架裝配設備，并增加支架防錯功能。

專案組工藝負責人與設備供應商討論后，找到最優方案。通過夾具設計機械防錯的方式來實現這一要求，這需要對所有支架的形狀，尺寸和安裝位置進行分析，找到獨特的部分用來區分所有不同的成品型號和支架，機械防錯是目前最經濟也是最可靠的解決方案。

最后針對項目組的FMEA知識水平問題，需要組織全員培訓。使所有參與工藝流程設計開發，質量保證，以及生產人員提高對于FMEA的理解，能合理的正確的使用質量工具，正確的評估風險，從而有效的遏制風險。

3.3.3 內部質量問題：優化磁石裝配托盤

檢查托盤發現已經出現了比較嚴重的磨損，詳見圖 3.7：

圖 3.7 托盤磨損

如果使用此狀態托盤進行生產，產品在放置后會與正常托盤中的產品位置形成明顯的位移，進而形成磁石角度過小的失效。

3.3.4經驗分享和優化措施標準化

把包裝方案設計和驗證以及其他兩個問題的8D報告匯總，并通過微軟開發的 sharepoint 進行分享。其他部門或地區可以通過路達公司的內網來訪問 sharepoint 來獲取 PPT 資料，了解項目組通過此次事件總結出的經驗教訓。與此同時在事業部的質量月會上分享信息，并在會議上展開積極的討論，讓其他地區其他工廠的質量負責人了解這個事情的發生原因，解決方案，避免同樣的事件在路達公司內部再次發生。

另外需要對包裝設計驗證流程更新進行標準化，相似設計的新產品在其他兄弟工廠尤其是新建立的工廠均有生產，標準化對于事業部質量提升是大有裨益的。

第4 章路達公司電控節氣門產品質量管理優化方案的實施

與保障

4.1 電控節氣門產品質量管理優化方案的實施和結果檢查

4.1.1外部質量問題：包裝設計優化和驗證流程優化

根據項目組成員的分析和包裝工程師的經驗，為 N5X 項目制定新的包裝方

案，底部施加了突起的“筋”狀結構如下圖所示：

圖4.1 新包裝方案

公司現行包裝方案包括以下驗證流程：

a) 包裝箱跌落實驗

b)包裝運輸路面實驗

通過這次的失敗的經驗總結，對于底部有灌封膠產品，當前的驗證流程顯

然是無法滿足質量要求的。專案組重新設計流程，增加了壓力實驗。新的驗證過程如下：

a) 包裝箱跌落實驗

b)包裝運輸路面實驗

c)包裝壓力試驗

根據產品裝箱后疊起的箱數和重量，以及從客戶端收集到的實際操作情況，按照以下方式進行實驗。

實驗條件：把產品裝箱后，在整箱(20 件產品)上放置 20KG 的金屬板，持續時間為一個月，取出產品檢查是否與包裝材料形成粘連。

實驗結論：未出現粘連現象，產品可以正常取下，但是在膠面形成了凹痕，由于包裝材料本身有彈性，經產品測試等驗證方法，內部確認不會對功能性產生影響，同時與客戶確認外觀可接受，可以放行新版包裝方案。B客戶對于路達公司的 8D 報告，以及整改措施也給予了較高的評價。

由于N5X經驗的總結和分享，在2019和2020年度進行的N6X和T7E平臺項目也都應用此包裝設計和驗證優化方案，沒有出現類似的問題。并且在印度班加羅爾建立的分工廠的首個量產項目也同樣學習并使用了這套新的包裝設計和驗證方法，在取得良好的驗證效果后，最終放行包裝方案并開始批量交付客戶產品。壓力試驗被標準化成為路達長春分公司非汽車產品線包裝驗證的標準流程。

4.1.2 外部質量問題：正確使用 FMEA 和質量工具培訓

(1)短期措施，降低PFMEA中的探測度-增加人員目檢：

根據更正后的 PFMEA 評估結果，需要更新控制計劃和作業指導書。在控制計劃中增加了對支架型號的檢查，由于每件產品手工裝配支架，要求在裝配后進行 100%目檢，檢查項目為支架型號的字母標識。作業指導書需要隨之進行更新。

圖 4.2 為支架對照表，綠色框內為支架型號字母標識，操作員在檢查后會按照作業指導書要求在標識處用記號筆點圓點：

（2）長期措施，降低PFMEA中的探測度-優化設備：

前面已經提到，由于執行目檢后PFMEA中此失效模式中的RPN值仍然較高, 為了消除潛在的風險，自動支架裝配設備是比較好的選擇，新設備在 2019年 9 月已經通過驗證并投入量產使用。在夾具上增加了機械防錯。跟人工目檢相比，機械防錯具有明顯的優勢。錯誤型號的支架型號無法放入夾具當中。而且夾具本身由與設備程序關聯，如果夾具與當前選擇生產型號不匹配，設備軟件會提示操作員更換夾具。通過這個方法可以從根本上使支架安裝錯誤的風險降低。

由于施加了機械防錯， PFMEA 也需要隨之更新， D 由 7（目視檢查）變為 1 （機械防錯），RPN=8*5*1=40，優先等級變為低。

針對沒有正確使用PFMEA的原因是項目組成員對FMEA的知識儲備不足，沒有在添加新的型號和新的支架類型后對 PFMEA 進行更新。事業部邀請公司 FMEA 內部講師進行了全員的工具培訓，同時拓展到 MSA 等其他質量核心工具。在培訓后的測試環節所有培訓人員都通過了考試。事業部全員的質量工具知識水平以及質量意識都得到了提高。

并且在每次變更和新型號添加時對FMEA是否需要更新進行評估，記錄在變更管理的 ECM 文件當中，需要項目組全員簽核。把流程的優化最終文檔化，通過流程管控預防類似事件再次發生。

最后進行經驗分享，把整個問題的 8D 報告通過公司內部的 sharepoint 系統發布，并分享給其他平行的項目組和區域負責人。客戶對于路達公司的 8D 報告，以及短期和長期整改措施也給予了好評。

截止到 2020 年末路達公司電控節氣門產品未發生新的支架裝配錯誤問題，從而使 2020年的返回件數量總數減少了 78%（2020 年電控節氣門產品未出現批量零公里質量問題），直接降低了由于員工差旅和問題產品挑選以及返工等操作造成外部質量成本 61000 元（對比 2019 年），同時使質量 KPI 中 NCC2 的表現明顯好于 2019 年。

4.1.3 內部質量問題：托盤優化驗證和文檔化

4.1.3.1 托盤優化后的過程績效評估

針對之前章節分析，需要對磁石裝配設備的托盤進行維修,把磨損的托盤支撐面整體替換為新的部件。為了確保及時的客戶交付，盡快在生產中應用維修后的托盤，可以使用過程績效指數 Ppk 來對修復后的托盤進行驗證和放行。過程績效指數是從總波動的角度反映過程的實際能力，不考慮是否受控，反映的是過程的實際情況和結果。

先介紹一下描述統計量的方法和公式：

表 4.1 統計符號名稱和說明

名稱說明

xi 第i個觀測值

N 觀測值個數

Toler sigma公差的乘數（ Minitab 使用 6 作為默認值）

口即bflU 整體標準差

X 過程均值

均值又稱為平均數。均值是由所有觀測值之和除以觀測值個數得來的:

了 = 仝壬公式4.1平均數

樣本標準差（StDev）用來度量數據的散布。它等于樣本方差的平方根。

如果列中包含X 1, x 2,..., x N,且均值為，則樣本標準差為：

S = .f 公式4.2標準差

接下來介紹一下過程績效Ppk計算中會用到的一些名詞和縮寫概念。

表 4.2 過程績效計算中的符號和說明

名稱說明

USL 規格上限

LSL 規格下限

Toler sigma 公差的乘數

（ Minitab 使用 6 作為

默認值）

整體標準差

X 過程均值

PPU,PPL,Ppk 是用來進行整體過程能力評價的指數，計算的方法依靠過程標準差。PPL和PPU分別衡量的是過程均值接近公差下限和上限的程度，Ppk取

其二者最小者。下面是PP/PPL/PPU/Ppk的計算方法:

根據以上信息，安排數據收集。在實驗中使用優化后的 2 號， 3 號， 7 號夾具，同一班次應用每個夾具生產 20 件產品，總共生產 60 件產品，實驗連續進行，待所有產品測試完成后，送往實驗室使用三坐標測量儀對磁石角度進行測量，測量結果見表4.3：

表 4.3 測試角度測量結果（ Ppk ）

Pallet Angle Pallet Angle Pallet Angle

2 9.889 3 10.193 7 10.443

2 10.319 3 10.349 7 10.141

2 10.016 3 10.490 7 10.264

2 10.038 3 9.991 7 10.511

2 9.838 3 10.283 7 10.198

2 10.362 3 10.292 7 10.175

2 10.228 3 10.243 7 10.196

2 10.046 3 10.083 7 10.372

2 10.143 3 10.227 7 10.270

2 9.962 3 10.186 7 10.359

2 10.129 3 10.323 7 10.433

2 10.332 3 10.219 7 10.141

2 10.126 3 10.387 7 10.212

2 10.168 3 9.918 7 10.212

2 9.938 3 10.223 7 10.391

2 10.312 3 10.124 7 10.272

2 10.327 3 10.243 7 10.246

2 10.042 3 10.183 7 10.422

2 10.156 3 10.263 7 10.235

2 9.935 3 10.182 7 10.359

使用MINITAB對以上數據的進行過程能力計算，其中公差下限：9.4度，公差上限11.1度。報告中PP值為1.87，但Ppk結果為1.78,原因是測量均值與公差中值存在偏離，但差值小于10%，可以先觀察生產情況不做調整。同樣由于測試均值比公差中值大，所以PPU結果1.96要好于PPL的結果1.78。

整體來看，過程績效Ppk〉1.67，結果合格，調整后的夾具可以用來生產。并通過 KMZ 測試實現對磁石貼裝角度的 100%檢查和監控。下圖為 Minitab 的計算結果：

Process Capability Report for Angle

4.1.3.2 磁石貼裝工藝過程能力評估

1 ）過程能力研究實驗安排

前面的實驗中只驗證和放行了三個托盤，為了準確評估整個磁石貼裝工藝的過程能力，仍需要對過程能力指數 Cpk 進行評價。在應用修改后的三個托盤進行生產狀態穩定后，并且保證其人，機，料，法，環都得到控制的前提下，安排以下實驗：

應用所有托盤進行生產，每隔2 小時收集一組數據，每組收集5 個數據，

10天收集25組共125個數據，見下表：

表 4.4 測試角度測量結果（ Cpk ）

Group Angle Group Angle Group Angle

1 10.119 10 10.055 19 10.056

1 10.185 10 10.153 19 10.159

1 10.206 10 10.238 19 10.173

1 10.280 10 10.372 19 10.362

1 10.381 10 9.971 19 9.991

2 10.35 11 10.335 20 10.008

2 10.208 11 10.139 20 10.015

2 10.273 11 10.278 20 10.197

2 10.432 11 10.342 20 10.331

2 10.521 11 9.787 20 9.807

3 10.172 12 10.052 21 10.085

3 10.172 12 10.366 21 10.256

3 10.232 12 10.322 21 10.282

3 10.252 12 10.337 21 10.288

3 10.432 12 9.944 21 9.859

4 10.099 13 10.025 22 10.05

4 10.272 13 10.329 22 10.222

4 10.173 13 9.847 22 10.222

4 10.232 13 9.898 22 10.401

4 10.253 13 9.948 22 10.442

5 10.225 14 10.119 23 10.082

5 10.236 14 10.213 23 10.085

5 10.262 14 10.245 23 10.206

5 10.381 14 10.432 23 10.280

5 10.611 14 9.908 23 10.369

6 10.113 15 10.176 24 10.150

6 10.150 15 10.208 24 10.208

6 10.202 15 10.217 24 10.273

6 10.202 15 10.313 24 10.552

6 10.542 15 10.377 24 10.521

7 10.208 16 10.000 25 10.134

7 10.213 16 10.073 25 10.492

7 10.313 16 10.253 25 10.293

7 10.376 16 10.293 25 10.252

7 9.908 16 10.301 25 10.273

8 10.072 17 10.166

8 10.275 17 10.203

8 10.216 17 10.358

8 10.232 17 10.499

8 10.281 17 9.944

9 10.108 18 10.093

9 10.000 18 10.052

9 10.203 18 10.198

9 10.273 18 10.337

9 10.500 18 9.866

（2）數據的正態性進行檢驗

先介紹一下正態分布驗證的過程。數據的正態分布驗證是對測量結果或某些特征數值進行數理統計方法的分析并最終對其是否符合正態分布（Normal dis trib ut ion）給出評價。通常使用統計軟件如Mini tab等來對數據進行分析, 利用P值進行正態分布顯著性判斷。其中P值是指在“原假設H0：服從正態分布，備選假設H1：不服從正態分布”的前提下，用現有數據計算出的服從正態分布的概率。如果p<=a（a 一般取0.05）,則服從正態分布的假設是不成立的，

反之服從正態分布假設成立。

下圖是使用Mini tab對實驗數據的正態性分析結果，p值為0.069〉0.05,

無法否定原假設，正態分布假設成立。

（3）檢驗過程是否受控

接下來對表中數據的統計學穩態進行判定，也就是判斷過程是否受控。應用 Minitab 中的 Control Chart 功能分析表中數據生成 Xbar-R 控制圖。控制圖的判斷準則中，有八種過程異常的模式，其中通用的是“一個點落在控制界限以外”。反之，判斷過程處于穩態的一個連續25點落在控制界限以內。根據控制圖提供的信息，可以判斷過程受控。

圖4.6 Minitab 中繪制的控制圖

依據正態性檢驗和過程受控的判斷結果，可以開始進行過程能力的評價。也可以說技術穩態的判定。

（4）過程能力評估

應用Mini tab對表中數據進行計算，Cp為1.76, Cpk為1.68。與PP/Ppk 相似，偏差來源于測量均值與公差中值存在偏離，但差值小于10%，可以先觀察生產情況不做調整。同時由于測試均值比公差中值大，所以CPU結果1.84要好于CPL的結果1. 68。整體來看，Cpk大于1.67,過程能力結果合格。圖4. 7為 Minitab 中的結算結果。

Process Capability Report for Angle Cpk

Performance

Observed Expected Overall Expected Within

PPM v LSL 0.00 0.42 0.25

PPM > USL 0.00 0.03 0.02

PPM Total 0.00 0.46 0.27

圖4.7 Minitab 中的過程能力計算結果

在后續 2020 年 12 月到 2021 年 1 月的生產中，總共制造了 23600 件 N5X 產

品，沒有出現由于磁石角度問題造成的失效。結合 10月和 11月的失效率 1.7%，

兩個月中實際已經為公司節省了內部質量成本 52156元，極大的改善了質量 KPI 中 NCC1 的完成情況。改進措施效果已經開始顯現，但仍需要更長時間的生產來觀察確認。

為了防止問題再次發生，把檢查托盤磨損的工作添加至維護計劃的月度檢查項，維修組需要每月檢查托盤的磨損狀態，并記錄檢查結果。如果發現異常，

維修人員會對相應的托盤進行隔離和維修，在維修完成后，仍然需要進行過程能力分析，結果合格后可以放行生產。

4.1.4經驗分享和優化措施標準化

根據路達公司的內部流程，需要分享新的平臺項目開發經驗，把多成品號多型號配件的情況在計劃階段正確評估風險，并做好相應的預算和應對措施，并把經驗橫向展開，防止類似的失效在后續的其他項目或地區再發生。項目組把 8D 報告上傳至 Sharepoint 。上傳的報告見下圖所示：

8D Library ? NAA (Non-Automotive Applications) ®

•Remindef Requirements for 8D closure: a) D5 Completed and 08 Completed date properties are filled in, b) DS Completed is chronologicaUy after 80 Opened date, c) D8 workflow approved by Group Lead of QMP(P).

PL 8Ds (deep view) 80 libra<y (top view) 80 Report

由于經驗在sharepoint上的及時分享，在路達印度分公司N5X衍生項目量產時參考了項目組總結的經驗，并采用了相似的材料和結構設計，使其新項目順利投產，沒有發生包裝相關的問題。

4.2電控節氣門產品質量管理提升措施的保障措施

4.2.1分層審核

分層審核(LPA : Layer Process Audit)：一種由組織中各級人員按照預審核計劃中的頻次和時間定義，主導或參與以改進措施為基本內容的審核過程，來保證生產過程穩定受控和貫徹精益生產的戰略。

分層過程審核的目的是確保持續的符合性，從而提高過程穩定性和一次通過率。重在過程管控PCA (Process Control Audit)與防錯防誤驗證審核EMPVA ( Error & Mistake Proofing Verification Audits)。

( 1 ) 路達公司分層審核計劃：

表2.1. 分層審核計劃表

層級審核頻率

層級1 生產線長所有生產線/每天

層級2 生產主管所有生產線/每周

層級3 分工廠經理一條生產線/每周

層級3.1 工廠經理一個分工廠/每周

(4)路達公司的審核表：

層級 1&2 的審核問題匯總如下：

Layered Audit Checklist Version:2.0 Layered Audit Checklist Version: 2.0

圖4.9 1&2 層級審核表

每天八點前，要求每個分工廠生產線負責更新分層審核信息板，包括生產

線層級，分工廠層級和工廠層級。綠色代表合格率＞=90%,紅色代表小于 90%，藍色代表沒有生產.中心質量部負責匯總工廠級別統計報告。

圖4.10 2020 年符合率月度統計

4.2.2QRQC

(2)QRQC 的含義

QRQC, Quick Response Quality Control , 快速反應質量控制，汽車零部件生產行業常用來解決生產現場質量問題的快速解決流程。以減少生產線停線時間，及有效避免不合格產品的產生。 QRQC 的基本原則是在第一時間制止不合格產品的繼續產生，并采取應對措施，盡快恢復生產。

職責分工：

a)生產經理/主管：在生產出現異常情況時，發起 QRQC。

b)質量經理/制造質量工程師：推進質量分析方法在QRQC過程中的使用，及問題的處理解決。

c)制造工藝工程師：對異常產品的處理確定方案，返工工藝的確定。

4.2.3 質量文化建設

(1)質量管理體系培訓

針對公司內部員工對于質量體系等相關知識的需求，人力資源和中心質量部會按照內部培訓的安排，周期性舉辦質量管理體系培訓，通過培訓使員工對于質量認知水平不斷提高。

圖4.11展示了 IS09001： 2015體系標準中的PDCA循環框架圖。公司需要自上而下的貫徹內部的流程，從而把顧客的要求和相關方的需求和期望最終轉換為產品和服務，客戶的滿意度，以及質量管理體系的結果。

圖4.11 ISO9001 體系標準中的 PDCA 循環

（2）質量日活動

為更好的理解全球質量方針與策略，深化質量意識并推動持續改進，中心質量部定期舉辦“質量日”活動。通過此活動讓公司全體員工參與進來，了解集團質量方針，汽車質量戰略，各事業部間的重要經驗分享。并對有突出表現的員工和部門授予“質量之星”，并頒獎，最后是有獎問答環節，所有參加活動的員工都有獎品。

• 活動時間：9:00-11:00

•地點：食堂

•活動內容=

-新的質量方針

-汽車質量戰略

-經殮分享

-質量之星頒獎

-有獎問答

圖4.12 質量日活動介紹

結論

面對國內外汽車零部件行業的激烈競爭以及 2020 年初疫情帶來的嚴峻挑戰，路達公司必須不斷提高質量管理水平。積極妥善的解決客戶抱怨，并有效的優化過程，減少報廢，并堅持續改進，這樣才能提升企業的競爭力這樣企業才能夠在行業中生存并謀求更好的發展。

本文通過對路達公司電控節氣門產品存在的外部和內部質量問題著手，應用PDCA理論模型構建了質量管理優化策略，針對現狀使用柏拉圖，餅圖，柱狀圖等工具對數據進行梳理，并挖掘出內外部關鍵質量關鍵問題。再使用魚骨圖， WHY-WHY分析法,MSA等工具分析了產品與包裝材料粘連，支架裝配錯誤以及KMZ 測試報廢率高問題的根本原因。最后通過壓力實驗，FMEA,過程能力研究等實驗方法和工具設計并驗證了解決方案的有效性。最后通過，QRQC,Jidoka,結構化問題，分層審核解決和質量日進行了了 PDCA改進，不斷優化質量管理過程。

主要問題解決之后，后面的次要問題如空氣流量測試等將會成為下一步工作中的主要問題,在下一個 PDCA 循環中解決。路達公司需要將六西格瑪管理中的方法應用到質量問題改進中來，全員參與進一步優化設計和流程。

對路達公司電控節氣門產品質量管理改進的過程，其本質也是對公司質量文化的一個優化和重塑過程，通過解決路達公司的內外部質量問題，使企業員工對質量工作的認同感和責任感得到了提升。這對于路達公司尤其是電控節氣門產品線在后續質量問題預防和控制是大有裨益的。同時也會使路達公司質量成本降低，企業的客戶滿意度得到提升，并贏得更多潛在的訂單，為企業的長遠發展做出貢獻。

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