Co to jest PPAP i kiedy trzeba go stosować?
Ze zrozumieniem wymagań konstrukcyjnych czasem jest jak z zabawą w głuchy telefon. Im dalej jesteśmy w łańcuchu dostaw tym może docierać do nas mniej informacji. Zwłaszcza jeśli rysunek odnosi się do specyfikacji, a ta do kolejnej i tak dalej. Oczywiście nie jest to regułą, ale w niektórych przypadkach stopień skomplikowania dokumentacji może wołać o pomstę do nieba.
Z punktu widzenia dostawcy narażamy się na ryzyko reklamacji. Gorzej jednak jeśli problem wychwycony zostanie dopiero po pewnym czasie a my wyprodukowaliśmy już całkiem sporo części. Jako klient natomiast nagle zostajemy z niczym. Gonią nas bowiem zlecenia montażowe a my nie mamy zgodnych wyrobów. Czas zatem działać, aby zminimalizować ryzyko wystąpienia takich problemów.
Z pomocą przyjdzie nam wywodzący się z motoryzacji PPAP. Jest to proces, który okazał się na tyle skuteczny, że znalazł zastosowanie w wielu innych branżach. Co więcej, od jakiegoś czasu podbija on również świat lotnictwa. W tym przypadku wymagania się nieco zmieniają, ale główny cel pozostaje ten sam. Zapewnić zgodność z wymaganiami, powtarzalność oraz najwyższą możliwą jakość dla dostarczanych części.
Sprawdźmy zatem bardziej szczegółów, czym właściwie jest PPAP oraz jakie elementy się na niego składają. Wierzcie mi, jest tego sporo a sam proces jest dość czasochłonny. Ale coś za coś. Później, dzięki niemu możemy spać nieco spokojniej. Miłej lektury!
W skrócie
Czytając ten artykuł dowiesz się:
- Co to jest PPAP oraz kto go opracował.
- Z jakich elementów składa się PPAP i które z nich są obowiązkowe.
- Czym są poziomy PPAP, ile ich jest oraz co zrobić jeśli nie został on określony.
- Kiedy PPAP jest wymagany.
- Jakie są zalety stosowania PPAP.
Co to jest PPAP?
PPAP jest to ustandaryzowany proces zatwierdzenia metod wytwarzania stosowanych przez dostawcę. Jest on wymagany jeszcze przed uruchomieniem produkcji seryjnej. Składa się on z 18 elementów, których rolą jest wykazanie, że stosowany proces produkcyjny zapewnia spełnienie wymagań konstrukcyjnych wyrobu.
PPAP jest akronimem od angielskiego Production Part Approval Process. Metodologia wywodzi się z branży motoryzacyjnej a jej historia sięga początku lat 90. ubiegłego wieku. Pierwszy podręcznik autorstwa AIAG ukazał się w 1993 roku i od tego czasu wszedł do powszechnego użycia.
Dość podobny proces opracowany został również przez organizację zrzeszającą dostawców dla niemieckiego przemysłu motoryzacyjnego – VDA. W efekcie powstały wymagania definiujące PPA, czyli zatwierdzanie procesu produkcyjnego i wyrobu. Znajdziemy je w tomie 2.
PPAP zaliczany jest do grona pięciu kluczowych narzędzi zarządzania jakością (ang. core tools) w branży motoryzacyjnej. Poza nim są to jeszcze APQP, MSA, SPC oraz FMEA.
Odpowiednikiem podręcznika wydawanego przez AIAG jest norma AS9145, która ma zastosowanie dla branży lotniczej. Definiuje ona wymagania nie tylko dla PPAP, ale i APQP.
Jakościowiec teraz także na LinkedIn!
Elementy PPAP
Podręcznik AIAG PPAP definiuje 18 elementów niezbędnych do otrzymania zatwierdzenia klienta. Co ważne, niezależnie od poziomu PPAP jako dostawca jesteśmy zawsze zobligowani do opracowania tego samego zestawu. Jedynymi wyjątkami są elementy, które dla danego projektu mogą nie mieć zastosowania lub też specyficzne wymagania danego klienta. O tym czym są poziomu PPAP powiemy są w dalszej części materiału.
18 Elementów PPAP
- Dokumentacja konstrukcyjna
- Dokumenty zmian konstrukcyjnych
- Zatwierdzenie techniczne klienta
- D-FMEA – Analiza rodzajów i skutków błędów konstrukcji
- Diagram procesu
- P-FMEA – Analiza rodzajów i skutków błędów procesu
- Plan kontroli
- MSA – Analiza systemów pomiarowych
- Wyniki pomiarów geometrycznych
- Wyniki badań materiałowych
- Wstępne badanie zdolności procesu
- Dokumentacja kwalifikowanego laboratorium
- AAR – Raport Zatwierdzenia Wyglądu
- Próbka wyrobu
- Próbka wzorcowa
- Pomoce kontrolne
- Zapisy zgodności z wymaganiami klienta
- PSW – Gwarancja Przedłożenia Części
#1. Dokumentacja konstrukcyjna
Jest to każdy dokument definiujący zarówno geometrię części, jej właściwości mechaniczne i metalurgiczne, powłoki oraz pokrycia zabezpieczające a także chociażby cechowanie. Mogą to zatem być rysunki techniczne, modele CAD oraz powiązane z nimi standardy, specyfikacje a także inne dokumenty. Wszystkie wymagania należy „obalonować” w celu wykazania, że żadne z nich nie zostało pominięte.
Pakiet ten powinien obejmować również zamówienie jako dowód, że przedmiotem PPAP jest część o właściwym numerze oraz prawidłowym poziomie wydania.
#2. Dokumenty zmian konstrukcyjnych
W tym przypadku mowa o ECN (Engineering Change Note), czyli dokumentach, które zarządzają zmianami wprowadzonymi do danego projektu. Definiuje on w prosty sposób jaka zmiana zostaje wprowadzona, kto ją wprowadza i dlaczego jest ona niezbędna. W zależności od wymagań klienta spotkać możemy się również z innymi podobnymi dokumentami. Przykładem może być chociażby PCN (Process Change Note) odnoszący się do zmian w procesie. Oczywiście dokumenty te będą części PPAP jeśli w ogóle istnieją. Nie zawsze bowiem dany projekt zawiera jakiekolwiek zmiany.
#3. Zatwierdzenie techniczne klienta
Niektórzy klienci wymagają dodatkowego zatwierdzenia zarówno dla dokumentacji projektowej jak i wszelkich późniejszych zmian. Jest to zatem formalny dokument potwierdzający, że dokumentacja konstrukcyjna spełnia wymagania oraz oczekiwania klienta. Oczywiście otrzymanie takiego zatwierdzenia będzie niezbędne jeszcze przed przedłożeniem PPAP.
#4. D-FMEA – Analiza rodzajów i skutków błędów konstrukcji
Analiza ryzyka mająca odniesienie do konstrukcji wyrobu. Należy zweryfikować jakie może być prawdopodobieństwo awarii danej części z punktu widzenia błędów projektowych oraz czynników, które nie zostały wzięte pod uwagę. Sprawdzamy również jakie może mieć to konsekwencje w odniesieniu do innych części lub zespołów. Wymagana jest dla dostawców, którzy poza produkcją części odpowiedzialni są również za ich projekt.
Nie zapominajmy, że D-FMEA jest żywym dokumentem. Zatem należy je okresowo przeglądać a w razie potrzeby również aktualizować.
#5. Diagram procesu
Schemat obrazujący krok po kroku jak realizowany jest proces produkcyjny danego wyrobu. Definiuje on poszczególne operacje oraz ich kolejność. Jest to istotne z punktu widzenia zgodności z dokumentacją projektową. Pozwala wychwycić takie błędy jak chociażby brak realizacji danego procesu lub ryzyko usunięcia wprowadzonych przez daną operację efektów. Przykładami takich błędów mogą być chociażby obróbka cieplna a często również i spawanie części, które uprzednio poddane były kulowaniu.
Więcej na temat diagramu procesu przeczytacie w osobnym wpisie na blogu:
Przy czym warto wiedzieć, że często na potrzeby PPAP Diagram procesu ma dużo bardziej rozbudowaną formę.
#6. P-FMEA – Analiza rodzajów i skutków błędów procesu
Kolejna analiza ryzyka, ale tym razem odnosząca się do procesu produkcyjnego. Badamy zatem, które jego elementy mogą być zawodne oraz jak przekłada się to na zgodność wyrobu. W przeciwieństwie do punktu #4, P-FMEA jest obowiązkowym dokumentem dla każdego dostawcy.
Metoda FMEA szczegółowo wytłumaczona została we wpisie:
#7. Plan kontroli
Produkcja danej części to jedno, ważne jest jednak potwierdzenie jej zgodności. Z pomocą przyjdzie nam właśnie Plan Kontroli. Definiujemy w nim co będzie sprawdzane, z jaką częstotliwością, z użyciem jakich narzędzi a także jaki będzie tok postępowania w przypadku stwierdzenia niezgodności.
Gotowy i do tego całkowicie darmowy szablon planu kontroli dostępny jest w zakładce Narzędzia, natomiast więcej na temat stosowania tej metody przeczytacie we wpisie:
#8. MSA – Analiza systemów pomiarowych
Skoro wiemy już co i jak będzie sprawdzane to warto byłoby również potwierdzić, że stosowane metody będą niezawodne. W tym celu z pomocą przyjdzie nam MSA. Jest to statystyczne podejście obrazujące jaka jest zmienność systemu pomiarowego. Niezbędne będzie wykonanie analizy w odniesieniu do metod zdefiniowanych w Planie Kontroli. Może to dotyczyć powtarzalności i odtwarzalności (Gage R&R), liniowości, stabilności czy chociażby odchylenia.
Ważnym elementem, o którym nie można zapomnieć, jest zapewnienie, że każdy stosowany przyrząd został odpowiednio skalibrowany.
#9. Wyniki pomiarów geometrycznych
Na tym etapie należy udowodnić, że wymagania konstrukcyjne odnoszące się do wymiarów geometrycznych części zostały spełnione. Jest to jednocześnie jedna z metod walidacji samego procesu produkcyjnego, która pozwala potwierdzić, że jest on w stanie stworzyć wyroby zgodne z wymaganiami. Najczęściej przedmiotem pomiarów jest próbka obejmująca trzydzieści części.
#10. Wyniki badań materiałowych i funkcjonalnych
Jest to kolejny istotny element z punktu widzenia niezawodności części. Badania mogą obejmować skład chemiczny, właściwości mechaniczne oraz metalurgię. W zależności od wymagań konstrukcyjnych dla danej części możemy albo bazować na wynikach otrzymanych od dostawcy lub też będziemy zobligowani przeprowadzić dodatkowe testy po wykonaniu konkretnych operacji.
Jeśli ma to zastosowanie, należy również przeprowadzić odpowiednie testy funkcjonalne, które potwierdzą osiągnięcie określonych założeń projektowych.
#11. Wstępne badanie zdolności procesu
Musimy sprawdzić na ile nasz proces jest stabilny. W tym celu niezbędne będzie obliczenie różnych wskaźników SPC. Ma to zastosowanie dla wszystkich charakterystyk krytycznych, kluczowych czy też funkcjonalnych.
#12. Dokumentacja kwalifikowanego laboratorium
Jakiekolwiek testy mogą być przeprowadzone wyłącznie przez laboratorium posiadające odpowiednią akredytację. Niezależnie czy jest ono częścią naszej organizacji, czy też badania wykonywane są na zewnątrz. Co ważne, zakres akredytacji powinien obejmować testy, które są realizowane na potrzeby zatwierdzenia danej części.
#13. AAR – Raport Zatwierdzenia Wyglądu
Jest to element niezbędny w przypadku części, gdzie dokumentacja jasno określa wymagania dotyczące wyglądu i estetyki. Może to obejmować przykładowo kolor, połysk, fakturę, ziarnistość czy też inne charakterystyki związane z wykończeniem powierzchni.
#14. Próbka wyrobu
Dostarczenie gotowej części do klienta nie jest wymagane wyłącznie w przypadku PPAP poziomu pierwszego. Nie zwalnia to jednak dostawcy z obowiązku zarchiwizowania próbki, która powinna zostać udostępniona na prośbę klienta.
#15. Próbka wzorcowa
Jest to część, która została zaakceptowana przez klienta i służy jako wzorzec części. Może być stosowana chociażby do szkolenia pracowników a także w celach porównawczych jeśli mamy wątpliwości co do danej charakterystyki.
#16. Pomoce kontrolne
Jest to lista wszelkiego typu specjalnie zaprojektowanych przyrządów, które służą do zapewnienia, że wyprodukowana część jest zgodna. Mogą to być przykładowo sprawdziany przechodnie i nie przechodnie (Go/No-Go), sprawdziany do gwintów, projektory i inne dedykowane pomoce kontrolne. Pamiętajmy, że należy zapewnić nie tylko ich odpowiednią kalibrację, ale także uwzględnić podczas wykonywania MSA.
#17. Zapisy zgodności ze specyficznymi wymaganiami klienta
Jest to arkusz kontrolny potwierdzający, że wszystkie specyficznymi wymaganiami klienta zostały spełnione. Potocznie określane są jako CSR – Customer Specific-Requirements. Mogą dotyczyć konkretnych metod testowania, dodatkowej walidacji czy chociażby zastosowania ciaśniejszych tolerancji. Jeśli nie mamy świadomości na temat jakichkolwiek wymagań to warto potwierdzić z klientem, czy takowe rzeczywiście nie istnieją.
Natomiast o tym jak stworzyć dedykowany arkusz kontrolny przeczytacie we wpisie:
#18. PSW – Gwarancja Przedłożenia Części
PSW jest to podsumowanie PPAP oraz gwarancja dostaw części zgodnie z wymaganiami zdefiniowanymi w dokumentacji technicznej wyrobu. Zatwierdzenie PSW przez klienta jest jednoznaczne z zatwierdzeniem PPAP, czyli również procesu produkcyjnego oraz jakości dostarczanych części.
Kolejne artykuły w każdy poniedziałek!
Obserwuj Jakościowca w mediach społecznościowych i bądź na bieżąco.
5 poziomów PPAP
Poziom PPAP definiuje co należy przedłożyć do klienta w celu otrzymania zatwierdzenia procesu produkcyjnego dla nowej części lub wprowadzanej zmiany. Metodologia opiera się o pięć różnych poziomów a ten, który nas dotyczy definiowany jest przez klienta. Jeśli jednak nie zostanie on określony to należy wykonać PPAP dla poziomu 3.
Poziom 1: Klient otrzymuje wyłącznie Gwarancję Przedłożenia Części (PSW) oraz Raport Zatwierdzenia Wyglądu (AAR), o ile ten ma zastosowanie.
Poziom 2: Obejmuje przedłożenie PSW oraz ograniczonych danych, do których zalicza się: dokumentacja konstrukcyjna dla części nie projektowanych przez dostawcę, dokumenty zmian konstrukcyjnych, wyniki pomiarów geometrycznych, wyniki badań materiałowych i funkcjonalnych, dokumentacja kwalifikowanego laboratorium, AAR oraz próbki wyrobu.
Poziom 3: Należy przedłożyć pełną dokumentację z wyłączeniem listy stosowanych pomocy kontrolnych oraz dokumentacji konstrukcyjnej dla części, dla których to dostawca jest jej właścicielem. Pakiet nie obejmuje także próbki wzorcowej.
Poziom 4: W tym przypadku obligatoryjne jest wyłącznie PSW. Natomiast pozostałe elementy muszą zostać zdefiniowane przez klienta.
Poziom 5: Pełny przegląd PPAP dokonany będzie w siedzibie dostawcy.
| # | Element PPAP | Poziom 1 | Poziom 2 | Poziom 3 | Poziom 3 | Poziom 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Dokumentacja konstrukcyjna | R | S | S | * | R |
| 2. | Dokumenty zmian konstrukcyjnych | R | S | S | * | R |
| 3. | Zatwierdzenie techniczne klienta | R | R | S | * | R |
| 4. | D-FMEA | R | R | S | * | R |
| 5. | Diagram procesu | R | R | S | * | R |
| 6. | P-FMEA | R | R | S | * | R |
| 7. | Plan kontroli | R | R | S | * | R |
| 8. | MSA – Analiza systemów pomiarowych | R | R | S | * | R |
| 9. | Wyniki pomiarów geometrycznych | R | S | S | * | R |
| 10. | Wyniki badań materiałowych | R | S | S | * | R |
| 11. | Wstępne badanie zdolności procesu | R | R | S | * | R |
| 12. | Dokumentacja kwalifikowanego laboratorium | R | S | S | * | R |
| 13. | AAR – Raport Zatwierdzenia Wyglądu | S | S | S | * | R |
| 14. | Próbka wyrobu | R | S | S | * | R |
| 15. | Próbka wzorcowa | R | R | R | * | R |
| 16. | Pomoce kontrolne | R | R | R | * | R |
| 17. | Zapisy zgodności z wymaganiami klienta | R | R | S | * | R |
| 18. | PSW – Gwarancja Przedłożenia Części | S | S | S | S | R |
Legenda:
S (Submit) – Przedłożyć do klienta celem weryfikacji i zarchiwizować kopię
R (Retain) – Zarchiwizować i udostępnić na prośbę klienta
* – Zarchiwizować i przedłożyć do klienta na jego prośbę
Kiedy PPAP jest wymagany?
No dobrze, wiemy już co to jest PPAP, ale skąd właściwie mamy wiedzieć kiedy należy go wykonać. Nic trudnego. Określone zostały bowiem podstawowe warunki, kiedy jest on wymagany.
PPAP należy opracować w przypadku:
- nowej części
- poprawy niezgodności
- zmian w dokumentacji konstrukcyjnej
- dodatkowych lub alternatywnych maszyn
- zmian w procesie technologicznym
- zmiany materiału surowego
- zmiany lokalizacji
- zmian odnoszących się do łańcucha dostaw
- istotnych zmian oprzyrządowania
- braku aktywności przez 12 miesięcy
Jakie są zalety PPAP?
PPAP bywa dość długotrwałym i czasochłonnym procesem, który wymaga zaangażowaniu nierzadko dość dużego zespołu. Posiada on jednak wiele zalet, które niejako rekompensują poniesione koszty.
Zalety PPAP:
- zapobiega częściom podrobionym – wyklucza z łańcucha dostaw elementy produkowane przez niezatwierdzone źródła
- zapewnia realizację produktu zgodnie z wymaganiami – dogłębna analiza dokumentacji konstrukcyjnej pozwala na wychwycenie wszelkiego typu charakterystyk, które mogłyby zostać przypadkowo pominięte
- podnosi jakość wyrobu – stosowany proces jest monitorowany i powtarzalny a wprowadzane zmiany są odpowiednio nadzorowane i walidowane
- ułatwia zarządzanie łańcuchem dostaw – większa świadomość dostawców co do stawianych im wymagań to również mniejszy wysiłek ze strony klienta, aby zapewnić dostawy zgodnego wyrobu
- standaryzuje proces zatwierdzania – ułatwia definiowanie wymagań dla poszczególnych dostawców oraz zapewnia, że niezależnie od organizacji są one ujednolicone
- zwiększa poziom zadowolenia klienta – mniejsza ilość wadliwych części, identyfikowanie wad na wczesnym etapie a dzięki temu również i większy poziom dostaw na czas istotnie przekłada sie na wzrost satysfakcji klienta
Podsumowanie
Z każdym rokiem rośnie liczba firm, które stawiają pierwsze kroki podczas stosowania PPAP. Prekursorem jest branża motoryzacyjna oraz stowarzyszenie AIAG, które w 1993 roku wydało pierwszy podręcznik opisujący proces zatwierdzania procesu produkcyjnego części. W znacznym stopniu ułatwiło to zarządzanie stale rosnącą bazą dostawców. Wysiłki te zostały również docenione przez organizacje z innych gałęzi przemysłu, wliczając w to chociażby branżę lotniczą.
PPAP oparty jest o 18 różnych elementów począwszy od dokumentacji konstrukcyjnej oraz analizy ryzyka zarówno dla projektu jak i procesu, poprzez weryfikację produktu oraz nadzór nad całym systemem pomiarowym, wykonanie odpowiednich próbek a na gwarancjach dostawcy kończąc. Sposób zatwierdzania PPAP ściśle związany jest z pięcioma różnymi poziomami. Różnice pomiędzy każdym z nich polegają na przedłożeniu określonej dokumentacji do klienta lub też jej weryfikacją na miejscu, u dostawcy.
Mam nadzieję, że materiał ten pozwolił Wam na lepsze zrozumienie wymagań stawianych przed firmami i to nie tylko z branży automotive. Opracowanie dokumentacji bywa dość czasochłonne i właściwie zależy od stopnia skomplikowania danej części lub też rodzaju oferowanej usługi. Zapraszam do podzielenia się swoimi doświadczeniami w sekcji komentarzy poniżej artykułu. Do zobaczenia w następny poniedziałek!
