CQI-11 – ocena procesów galwanicznych w branży automotive

CQI-11 3. Edycja – struktura i zastosowanie standardu

CQI-11 to standard definiujący wymagania dla oceny systemu zarządzania procesami galwanicznymi w branży automotive. Został on opracowany przez amerykańską organizację AIAG (Automotive Industry Action Group). Obecnie obowiązuje edycja 3. z września 2019 roku.

Głównym celem CQI-11 jest stworzenie systemu zarządzania procesami galwanicznymi nastawionego na:

• ciągłe doskonalenie
• redukcję zmienności
• działania prewencyjne
• eliminację strat w łańcuchu dostaw

CQI-11 zapewnia spójne wymagania dla całej branży motoryzacyjnej, wliczając w to zarówno organizacje produkcyjne jak i naprawcze. Stosowany w standardzie akronim PSA (Plating System Assessment), oznacza ocenę systemu zarządzania procesami galwanicznymi.

Warto wiedzieć! Odpowiednikiem CQI-11 dla branży lotniczej jest proces akredytacyjny Nadcap. Wymaga on przeprowadzenia audytu wstępnego oraz przedstawienia jego wyników do PRI (Performance Review Institute) – jednostki nadzorującej program. Audyt właściwy wykonywany jest już przez audytora Nadcap i jednocześnie jest traktowany jako audyt trzeciej strony.

Strukturę PSA tworzą:

• Karta informacyjna oceny procesów galwanicznych (Cover Sheet Plating System Assessment)
• Sekcja 1: Odpowiedzialność kierownictwa oraz planowanie jakości
• Sekcja 2: Nadzór nad materiałem na hali produkcyjnej
• Sekcja 3: Pirometria
• Sekcja 4: Job audit w oparciu o tabele procesowe

Jakie jest zastosowanie CQI-11?

CQI-11 ma zastosowanie dla wszystkich dostawców procesów uwzględnionych w poniższych tabelach:

• Tabela A – Pokrycia cynkowe i ze stopów cynku (Zinc & Zinc Alloy Plating) – skupia się na parametrach cynkowania galwanicznego w kąpieli kwaśnej lub zasadowej oraz nakładania stopów typu cynk-nikiel, cynk-żelazo, cynk-kobalt, czy też cynk-cyna.
• Tabela B – Pokrywanie mechaniczne (Mechanical Plating) – obejmuje pokrywanie w oparciu o energię mechaniczną i trzy podstawowe składniki: wodę, medium oraz środek do polerowania powierzchni.
• Tabela C – Dekoracyjne pokrycia na podłożach metalowych (Decorative Plating of Metal Substrates) – ma zastosowanie dla części wykonanych m.in. ze stali, stali nierdzewnej, stopów aluminium, czy też na bazie ciśnieniowych odlewów cynkowych. Dotyczy procesów, których celem jest wyłącznie poprawienie właściwości estetycznych wyrobu.
• Tabela D – Dekoracyjne pokrycia na podłożach plastikowych (Decorative Plating of Plastic Substrates) – koncentruje się na procesach, których finalnym efektem będzie polepszenie wyglądu i estetyki produktów wykonanych z plastiku.
• Tabela E – Elektropolerowanie i chromowanie typu flash (Electropolish and Chrome Flash) – dotyczy poprawy chropowatości powierzchni produktu za pomocą obróbki elektrochemicznej, a także aplikacji wyjątkowo cienkich warstw powłoki chromowej.
• Tabela F – Chromowanie twarde (Hard Chrome Plating) – obejmuje pokrycia techniczne, o grubości często przekraczającej 20 μm, zapewniające wysoką odporność na tarcie oraz korozję.
• Tabela G – Niklowanie bezprądowe (Electroless Nickel) – ma zastosowanie dla nakładanych chemicznie pokryć niklowych, zapewniających dużo bardziej równomierne pokrycie w przeciwieństwie do pokryć galwanicznych. Proces znajduje zastosowanie zwłaszcza w przypadku bardziej skomplikowanych kształtów.
• Tabela H – Proces odwodorowania (Hydrogen Embrittlement Relief Process) – krytyczny proces zwłaszcza dla elementów o wysokiej wytrzymałości, polega na usunięciu wodoru nagromadzonego w trakcie pokrywania, dzięki czemu zapobiegamy występowaniu kruchości wodorowej. Kluczowe w tym procesie jest ścisłe przestrzeganie okna czasowego od momentu wyjęcia części z wanny procesowej do rozpoczęcia wygrzewania.
• Tabela I – Nadzór nad procesem oraz weryfikacja i kalibracja wyposażenia kontrolno-pomiarowego (Process Control and Testing Equipment Verification and Calibration) – obejmuje swoim zakresem nadzór nad datą ważności chemikaliów, a także kalibrację każdego przyrządu kontrolno-pomiarowego zarówno na linii jak i w laboratorium.

Warto wiedzieć! Każda tabela prowadzi nas krok po kroku przez każdy etap procesu, począwszy od przygotowania powierzchni, poprzez jej aktywację, pokrywanie, suszenie a także testowanie.

Mimo że nazwa CQI-11 bezpośrednio odnosi się do procesów galwanicznych, to jak łatwo możemy zauważyć, w zakresie standardu znajdują się także inne grupy procesów, niekoniecznie zaliczane do elektrochemicznych. Takim przykładem może być Tabela G i niklowanie bezprądowe, Tabela B dedykowana dla pokrywania mechanicznego czy też Tabela C i D, gdzie również znajdziemy procesy chemiczne.

Jakościowiec teraz także na LinkedIn!

Procesy galwaniczne jako procesy specjalne

Procesy galwaniczne stanowią jedną z najbardziej kluczowych grup obróbki, klasyfikowanych jako procesy specjalne. W praktyce oznacza to brak pełnej możliwości potwierdzenia właściwości pokrycia bez testów niszczących. Lata doświadczeń udowodniły jednak, że zgodność tych procesów można weryfikować za pomocą metod pośrednich, do których zaliczymy:

• kalibrację i nadzorowanie urządzeń monitorujących parametry procesu (w tym pirometrię)
• okresową analizę składu chemicznego poszczególnych kąpieli oraz czystości płuczek
• wykonywanie cyklicznych testów niszczących i nieniszczących na próbkach oraz panelach testowych
• badanie części za pomocą metod nieniszczących pod kątem niektórych właściwości powłoki (odporność korozyjna, grubość powłoki, skład chemiczny powłoki czy też przyczepność)
• certyfikację personelu

Inną dość popularną grupą, także zaliczaną do grona procesów specjalnych jest obróbka cieplna. Wymagania do oceny tych procesów zdefiniowane zostały w CQI-9.

Kto może zostać audytorem CQI-11?

Wymagania CQI-11 precyzyjnie definiują kompetencje osoby zdolnej do przeprowadzenia oceny systemu zarządzania procesami galwanicznymi.

Kandydat powinien spełniać trzy poniże kryteria:

• posiadać praktyczną wiedzę dotyczącą audytowania Systemów Zarządzania Jakością opartych przykładowo o ISO 9001 lub IATF 16949.
• mieć minimum 5 lat praktycznego doświadczenia w obszarze procesów galwanicznych lub wykazać się kombinacją wykształcenia z zakresu inżynierii chemicznej i doświadczenia produkcyjnego, dającą łącznie co najmniej 5 lat.
• znać stosowane w branży Automotive narzędzia tzw. Core Tools, do których zaliczamy między innymi APQP, PPAP, FMEA, SPC czy też MSA.

Jak często należy przeprowadzać ocenę procesów galwanicznych według CQI-11?

Ocena systemu zarządzania procesami galwanicznymi powinna być przeprowadzana co najmniej raz w roku. Jest to obowiązek wewnętrzny, spoczywający na barkach organizacji realizującej dane procesy. Warto pamiętać, że analogiczna ocena wykonana przez przedstawiciela klienta, nie zwalnia z wymogu przeprowadzenia samooceny.

Podczas każdej oceny należy przeprowadzić co najmniej jeden Job Audit (audyt procesu galwanicznego), dla każdego audytowanego procesu, który ma zastosowanie.

Wymóg dodatkowej oceny będzie miał również zastosowanie w przypadku:

• instalacji nowej linii procesowej
• modyfikacji istniejącego sprzętu

Warto wiedzieć! Wymagania poszczególnych klientów są zawsze nadrzędne w stosunku do CQI-11 i automatycznie zastępują zapisy tego standardu. Dotyczy to również częstotliwości wykonywanej oceny.

PSA – ocena systemowych ram nadzoru nad procesami galwanicznymi

Pierwsze dwa rozdziały CQI-11 stanowią podstawowe ramy do przeprowadzenia oceny koncentrując się na systemowych i organizacyjnych aspektach zarządzania procesami galwanicznymi.

Sekcja 1: Odpowiedzialność kierownictwa oraz planowanie jakości

Audytor zacznie od najważniejszego elementu w całym procesie oceny, czyli weryfikacji kompetencji osoby nadzorującej procesy galwaniczne w organizacji. Następnie przejdzie przez planowanie jakości oraz zarządzanie ryzykiem w oparciu o kluczowe narzędzia stosowane w branży motoryzacyjnej:

• APQP
• FMEA
• Plan Kontroli

Do innych istotnych elementów weryfikowanych na tym etapie zaliczyć możemy:

• dostęp do aktualnych specyfikacji – wliczając w to zarówno normy ogólnoprzemysłowe (np. AMS, ASTM) czy też wymagania klientów
• zawartość instrukcji procesowych
• SPC
• nadzór nad przechowywaniem zapisów z procesu i badań
• terminowość realizacji oceny procesów galwanicznych
• nadzór na realizacją poprawy wyrobu niezgodnego
• proces szkoleń personelu

Sekcja 2: Nadzór nad materiałem na hali produkcyjnej

W sekcji 2. audytor skupi się na prawidłowym przepływie części przez procesy galwaniczne. Na tym etapie zweryfikowane zostaną m.in:

• proces kontroli wejściowej
• identyfikowalność wyrobu przez cały proces produkcyjny
• nadzór nad wyrobem niezgodnym
• transport, składowanie i zabezpieczanie wyrobu na różnych etapach produkcji
• działania podejmowane w przypadku przerwania procesu
• czystość obszaru produkcyjnego
• oświetlenie stosowane w obszarze inspekcji

Jakościowiec to blog non-profit. Jeśli podobają Ci się moje treści, wesprzyj rozwój portalu.

5 zł 10 zł 15 zł

Pirometria w procesach galwanicznych

Pirometria, mimo że głównie kojarzona jest z obróbką cieplną, stanowi także ważny element procesów galwanicznych. Dlatego standard CQI-11 poświęcił jej całą sekcję 3. Co ważne, nie znajdziemy tam pytań a wyłącznie wymagania, które mają odzwierciedlenie w poszczególnych Tabelach.

Pirometria jest to system nadzoru i potwierdzania zgodności pomiarów temperatury. Do kluczowych elementów, które stanowią jej część w przypadku procesów galwanicznych, zaliczymy:

• kalibrację termopar
• kalibrację oprzyrządowania pomiarowego
• dokładność systemu pomiarowego – SAT (System Accuracy Testing)
• badanie jednorodności rozkładu temperatury – TUS (Temperature Uniformity Survey)

Każdy z tych elementów szczegółowo został opisany w materiale dotyczącym oceny procesu obróbki cieplnej według CQI-9. Dlatego, aby nie powtarzać, zachęcam do przeczytania również tamtego artykułu.

Warto wiedzieć! Wymagania CQI-11 oraz CQI-9 posiadają wiele wspólnych wymagań odnoszących się do pirometrii. Występują w nich jednak także różnice, dlatego aby zapewnić zgodność podczas oceny procesów galwanicznych powinniśmy się posługiwać wyłącznie CQI-11.

Jakie jest zastosowanie pirometrii w procesach galwanicznych wg CQI-11?

Wymagania CQI-11 definiują trzy typy urządzeń, dla których wymagana jest pirometria:

• wanny grzane (temperatura posiada wyższy zakres niż temperatura otoczenia) – SAT
• suszarki – SAT
• piece do odwodorowania – SAT i TUS

Warto wiedzieć! Przed wykonaniem SAT niezbędna będzie kalibracja termopar oraz instrumentów do kontrolowania, monitorowania lub rejestrowania temperatury.

Jakie elementy weryfikowane są podczas Job audit?

W trakcie Job audit weryfikowane są najważniejsze elementy związane z danym procesem galwanicznym. Mogą się one różnić w zależności od typu procesu i Tabeli jaka ma do niego zastosowanie. Do najważniejszych zaliczyć możemy:

• wynik SAT dla regulatorów temperatury
• czas procesu
• parametry prądowe (amperomierz lub voltomierz)
• poziom kąpieli
• TPM
• analizy kąpieli (np. pH, stężenie poszczególnych pierwiastków, konduktywność)
• częstotliwość mieszania

Podsumowanie

CQI-11 to opracowany przez AIAG standard oceny procesów galwanicznych dla branży motoryzacyjnej. Swoim zakresem obejmuje szereg operacji, do których zaliczyć możemy między innymi:

• procesy elektrochemiczne
• procesy bezprądowe
• pokrywanie mechaniczne
• odwodorowanie

Przedmiotem oceny są elementy związane z odpowiedzialnością organizacji, planowaniem jakości, przepływem materiału przez proces produkcyjny a także zarządzaniem poszczególnymi procesami galwanicznymi. Duży nacisk kładziony jest na kalibrację (w tym pirometrię), parametry procesowe oraz analizy chemiczne.

Za nami wprowadzenie do CQI-11, jednego z najważniejszych standardów definiujących wymagania dla procesów specjalnych w automotive. Pełne przełożenie konkretnych zapisów na realia produkcyjne nierzadko wymaga sporej wiedzy z zakresu inżynierii chemicznej. Jednak także osoby bez takowej wiedzy, ale posiadające odpowiedni poziom doświadczenia będą w stanie wykonać skrupulatną ocenę organizacji.

Mam nadzieję, że ten artykuł nakreślił Wam ramy niezbędnego nadzoru nad procesami galwanicznymi. Zapraszam do dyskusji w sekcji komentarzy. Do zobaczenia w następnym artykule!

FAQ, czyli najczęściej zadawane pytania