CQI-12 – ocena procesów nanoszenia powłok w automotive

CQI-12 3. Edycja – struktura i zastosowanie standardu

CQI-12 to opracowany przez AIAG (Automotive Industry Action Group) standard, określający wymagania dla szczegółowej oceny systemu zarządzania procesami nanoszenia powłok w branży automotive. Obecnie obowiązuje edycja 3., wydana w lipcu 2020 roku.

Głównym założeniem CQI-12 jest:

• zapewnienie, że realizowany produkt będzie spełniał wymagania klienta oraz regulacyjne
• ciągłe doskonalenie procesów nanoszenia powłok a jednocześnie zwiększanie poziomu zadowolenia klienta
• promowanie podejścia opartego na prewencji oraz redukcji zmienności procesów

Standard CQI-12 ma zastosowanie dla całego łańcucha dostaw branży motoryzacyjnej, wliczając w to zarówno zakłady produkcyjne, jak i serwisowe. Zapisy CQI-12 są podrzędne w stosunku do wymagań klienta.

Struktura CSA (Coating System Assessment) według CQI-12:

• Karta informacyjna oceny nanoszenia powłok (Cover Sheet Coating System Assessment)
• Sekcja 1: Odpowiedzialność kierownictwa oraz planowanie jakości
• Sekcja 2: Nadzór nad materiałem na hali produkcyjnej
• Sekcja 3: Pirometria
• Sekcja 4: Job audit realizowany na bazie tabel procesowych

Warto wiedzieć! Odpowiednikiem CQI-12 w branży lotniczej jest akredytacja Nadcap dla procesów chemicznych. Łączy ona w sobie zarówno aplikację powłok jak i procesy galwaniczne.

Jakie procesy objęte są oceną według CQI-12?

CQI-12 obejmuje oceną szereg procesów zdefiniowanych w poniższych tabelach:

• Tabela A – Chemiczne przygotowanie powierzchni (Pretreatment – Aqueous) – wstępny proces mycia zasadowego lub trawienia. Stanowi element przygotowania części przed dalszą obróbką.
• Tabela B – Czyszczenie mechaniczne (Pretreatment – Mechanical) – obróbka strumieniowo-ścierna, której celem jest zarówno oczyszczenie części jak i aktywacja powierzchni.
• Tabela C – Powłoki konwersyjne (Conversion Coatings) – obejmuje pięć typów procesów: fosforanowanie, powłoki bezfosforanowe, chromianowanie, powłoki bezchromowe oraz czernienie
• Tabela D – Malowanie proszkowe (Powder Coating) – dedykowana dla procesu aplikacji farby w proszku za pomocą metody elektrostatycznej lub elektrokinetycznej.
• Tabela E – Malowanie natryskowe (Spray Coating) – dotyczy malowania z wykorzystaniem farb ciekłych oraz różnych metod natryskowych – np. pistoletu
• Tabela F – Malowanie elektroforetyczne (Electrocoat) – przeznaczona dla aplikacji powłok malarskich z wykorzystaniem zjawiska elektroforezy.
• Tabela G – Nanoszenie powłok cynkowych płatkowych metodą zanurzeniowo-odśrodkową oraz wszystkimi innymi (Din/Spin and All Zinc-Flake Application Methods)
• Tabela H – Autodepozycja (Autodeposition) – dedykowana dla bezprądowego nanoszenia powłok z wodnej emulsji, w której jony uwolnione z trawionej powierzchni metalu inicjują chemiczne osadzanie się polimeru na detalu.
• Tabela I – Utwardzanie (Cure) – obejmuje proces przyspieszonego suszenia oraz utwardzania powłoki w piecu.
• Tabela J – Anodowanie i anodowanie twarde (Anodizing and Hard Coat Anodizing) – obejmuje wytwarzanie tlenkowych powłok o przeznaczeniu ochronnym, dekoracyjnym lub technicznym. Proces stosowany jest dla stopów aluminium, tytanu lub magnezu.
• Tabela K – Nadzór nad procesem oraz weryfikacja i kalibracja wyposażenia kontrolno-pomiarowego (Process Control and Testing Equipment Verification and Calibration) – ma zastosowanie do nadzoru m.in. nad chemią laboratoryjną, czystością sprężonego powietrza oraz oprzyrządowaniem kontrolno-pomiarowym i testowego.

Niektóre z powyższych procesów mają na celu wyłącznie wstępne przygotowanie produktu do dalszej obróbki, dlatego na końcu każdej z tabel znajdziemy informację o możliwościach kontynuowania procesu nanoszenia powłok.

Nanoszenie powłok jako procesy specjalne

Nanoszenie powłok zdefiniowanych w standardzie CQI-12 traktowane jest jako procesy specjalne i wymaga odpowiedniego nadzoru w celu potwierdzenia zgodności wyrobu. W ich przypadku wyłącznie częściowo możemy polegać na weryfikacji samej części. Pozostałe metody ściśle odnoszą się do monitorowania procesu, ale też dodatkowych testów. Wśród nich wyszczególnić możemy:

• kalibrację wyposażenia kontrolno-pomiarowego, wliczając w to pirometrię
• szczegółową weryfikację parametrów procesu
• realizację procesu w warunkach kontrolowanych, zwłaszcza pod kątem temperatury i wilgotności
• wykonywanie cyklicznych testów niszczących i nieniszczących stosując w tym celu panele testowe
• badanie części za pomocą metod nieniszczących pod kątem niektórych właściwości powłoki (m.in. grubość i przyczepność)
• certyfikację personelu obejmującą operatorów oraz kontrolerów jakości

Jakościowiec teraz także na LinkedIn!

Kto może zostać audytorem CQI-12?

CQI-12 określa trzy podstawowe wymagania odnoszące się do wiedzy, doświadczenia oraz kompetencji audytorów zdolnych do oceny procesów nanoszenia powłok. Są to:

• praktyczne doświadczenie jako audytor wewnętrzny Systemów Zarządzania Jakością, przykładowo według ISO 9001 lub IATF 16949
• minimum 5 lat doświadczenia w zakresie aplikacji powłok organicznych i nieorganicznych lub połączonych studiów z zakresu inżynierii chemicznej oraz doświadczenia praktycznego, dających łącznie także co najmniej 5 lat
• wiedza i doświadczenie związane ze stosowaniem narzędzi Core Tools obejmujących SPC, MSA, PPAP, FMEA oraz APQP.

Jak często należy przeprowadzać ocenę procesów nanoszenia powłok według CQI-12?

Zgodnie z wymogami CQI-12, procesy nanoszenia powłok powinny zostać poddane ocenie co najmniej raz w roku. Za realizację tej oceny odpowiedzialna jest organizacja wykonująca dane procesu. Oznacza to, że nawet w przypadku przeprowadzenia analogicznej oceny przez klienta, organizacja produkcyjna wciąż musi dokonać samooceny.

Okres oceny może zostać skrócony w przypadku:

• uruchomienia nowej instalacji
• modyfikacji istniejącego sprzętu
• specyficznych wymagań klienta

W trakcie przeprowadzania CSA należy bazować na wyrobach różnych klientów, którzy takiej oceny wymagają. Wyniki przeglądu wraz z ewentualnymi działaniami naprawczymi należy przechowywać jako dowód obiektywny.

CSA – ocena systemowych ram nadzoru nad procesami nanoszenia powłok

Pierwsze dwie sekcje CSA ściśle związane są z oceną systemowego podejścia do realizacji procesów aplikacji powłok. To właśnie na tym etapie audytor zweryfikuje między innymi jak dana organizacja definiuje ryzyko, zarządza projektem oraz zapewnia prawidłowy przepływ materiału przez proces produkcyjny.

Sekcja 1: Odpowiedzialność kierownictwa oraz planowanie jakości

Proces oceny rozpoczyna się od weryfikacji poziomu wiedzy na temat danego procesu. Organizacja powinna wyznaczyć osobę odpowiedzialną za nanoszenie powłok. Nie może to być jednak ktoś przypadkowy, ale ekspert w danej dziedzinie. Osoba ta musi posiadać co najmniej pięcioletnie doświadczenie praktyczne w zakresie ocenianych procesów lub łączyć wykształcenie kierunkowe z zakresu inżynierii chemicznej z praktyką zawodową. W tym drugim przypadku sumaryczny czasookres również nie może być krótszy niż pięć lat.

Następnie audytor przejdzie do planowania jakości opartego na APQP, a także jego kluczowych elementów wykorzystujących narzędzia Core Tools:

• PPAP
• FMEA
• Plan Kontroli
• SPC

Sekcja 1. obejmuje także weryfikację, czy organizacja:

• posiada proces zapewniający monitorowanie oraz wdrożenie wymagań zarówno norm ogólnoprzemysłowych (np. AMS, ASTM) jak i standardów klienta
• opracowała instrukcje lub techniki dla każdej części, która poddawana jest obróbce
• przechowuje zapisy z procesu i testów
• przeprowadza ocenę procesu nanoszenia powłok w wymaganym czasookresie
• opracowała system pozwalający na poprawę niezgodnych części
• posiada proces związany z ciągłym doskonaleniem
• zapewnia pracownikom niezbędne szkolenia
• wdrożyła i utrzymuje program działań prewencyjnych a także zidentyfikowała i posiada najbardziej krytyczne części zamienne do maszyn oraz urządzeń

Sekcja 2: Nadzór nad materiałem na hali produkcyjnej

Na tym etapie jako audytor skupisz się na zarządzaniu i monitorowaniu części przed, w trakcie i po procesie nanoszenia powłok. Jak można łatwo zauważyć na podstawie wcześniejszej tabeli, w przypadku CQI-12 cały proces może być kilkuetapowy. Może składać się on przykładowo z:

• obróbki strumieniowo-ściernej (Tabela B)
• mycia zasadowego (Tabela A)
• powłoki konwersyjnej (Tabela C)
• malowania natryskowego (Tabela E)
• utwardzania (Tabela I)

Dlatego tak kluczowe jest zarządzanie wyrobem poprzez wszystkie etapy od momentu kontroli wejściowej, aż po pakowanie i przygotowanie do wysyłki.

Kluczowymi elementami w trakcie oceny na etapie Sekcji 2. będą:

• identyfikacja wyrobu pozwalająca na określenie jego statusu
• nadzór nad wyrobem niezgodnym
• metody składowania, środki transportu oraz zabezpieczenie produktu na różnych etapach procesu
• oprzyrządowanie obejmujące uchwyty oraz kosze
• działania podejmowane w przypadku nagłego przerwania procesu
• czystość na obszarze produkcyjnym
• oświetlenie wykorzystywane w trakcie czynności inspekcyjnych

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

5 zł 10 zł 15 zł

Pirometria w procesach nanoszenia powłok

Pirometria jest to system, którego rolą jest nadzorowanie pomiarów temperatury, a także zapewnienie ich zgodności z wymaganiami. Na jego budowę składają się cztery kluczowe elementy:

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

O tym, czym dokładnie jest każdy z tych elementów, przeczytasz w artykule poświęconym obróbce cieplnej wg CQI-9.

Jakie jest zastosowanie pirometrii w procesach nanoszenia powłok wg CQI-12?

CQI-12 definiuje kilka grup urządzeń, które muszą być objęte pirometrią:

• każda grzana wanna, czyli taka, dla której temperatura robocza jest wyższa niż temperatura otoczenia (Tabele A, C, F, H oraz J) – SAT
• czujnik temperatury części i powietrza do suszenia (Tabela D), farby (Tabela E) oraz powłoki (Tabela G) – SAT
• regulator prowadzący pieca oraz czujnik temperatury w kabinie (Tabela E) – SAT
• piec do utwardzania (Tabela I) – SAT i TUS

Warto wiedzieć! Zgodnie z wymaganiami Sekcji. 3 CQI-12 każde urządzenie, które wymaga wykonania SAT, powinno mieć również skalibrowane termopary oraz oprzyrządowanie do nadzorowania i monitorowania temperatury.

Jakie elementy weryfikowane są podczas Job audit?

To, jakie elementy zostaną zweryfikowane w trakcie Job audit, ściśle związane są z procesem oraz odpowiadającą mu Tabelą. Do najważniejszych zaliczymy:

Tabela A, C, F H oraz J:

• czas procesu (Tabela A i C)
• wynik SAT dla regulatorów temperatury
• mieszanie kąpieli
• poziom kąpieli (Tabela A i F)
• analizy kąpieli
• przeglądy prewencyjne (TPM)

Tabela B:

• rozmiar, typ a także stan medium
• ciśnienie
• przeglądy prewencyjne oraz stan wyposażenia, wliczając w to kalibrację

Tabela D:

• wynik SAT dla regulatorów temperatury
• stan filtrów sprężonego powietrza
• warunki przechowywania proszku
• czystość węży

Tabela E:

• czystość uchwytów na części
• pomieszczenie do przygotowywania farby – warunki kontrolowane (temperatura i wilgotność)
• zarządzanie magazynem chemicznym (FIFO)
• lepkość przygotowanej farby
• stan filtrów i ciśnienie sprężonego powietrza
• warunki panujące w kabinie do malowania (temperatura i wilgotność)
• czas pomiędzy nanoszeniem kolejnych powłok

Tabela G:

• czas między aktywacją powierzchni a rozpoczęciem procesu
• lepkość i stężenie cząstek stałych w materiale
• przechowywanie materiału
• wynik SAT dla regulatorów temperatury
• czystość uchwytów
• prędkość obrotowa transportera

Tabela I:

• kalibracja pieca (termopary, oprzyrządowanie, SAT i TUS)
• temperatura procesu
• czas procesu na zgodność z planem kontroli
• działania prewencyjne w odniesieniu do alarmów

Podsumowanie

CQI-12 to standard definiujący wymagania dla organizacji wykonujących procesy nanoszenia powłok. Opracowany został przez AIAG i ma zastosowanie przede wszystkim dla branży motoryzacyjnej. Swoim zakresem obejmuje kilka typów procesów:

• przygotowanie powierzchni poprzez mycie zasadowe, trawienie, obróbkę strumieniowo-ścierną oraz aplikację powłoki konwersyjnej
• nanoszenie farby poprzez malowanie proszkowe, natryskowe, elektroforetyczne
• anodowanie
• nanoszenie powłok cynkowych płatkowych
• utwardzanie

Przedmiotem oceny są przede wszystkim odpowiedzialność organizacji i planowanie jakości, metody zarządzania przepływem produktu, pirometria a także poszczególne procesy aplikacji powłok.

CQI-12 to jeden z ważniejszych standardów dla procesów specjalnych w branży automotive. Od niego w dużej mierze zależą zwiększenie odporności korozyjnej produktu oraz jego ostateczna estetyka. Mam nadzieję, że ten artykuł pozwolił Ci na zrozumienie podstawowych zasad jakimi kieruje się audytor w trakcie oceny. Zapraszam do sekcji komentarzy pod materiałem. Do zobaczenia następnym razem.

FAQ, czyli najczęściej zadawane pytania