金属加工制品制造行业中以从事金属机加工企业居多,一般具备标准化和批量化生产的特征,通常按照标准化的工艺和流程生产产品。在机加工行业小微企业的生产运营中,原材料采购和检验、外包及加工过程对最终产品的质量起到至关重要的作用。本指南针对金属加工制品制造行业从事机加工小微企业的原材料采购和检验、外包及加工过程的质量管理控制要点进行剖析和指导,其中,外包的质量管理控制以电镀外包为例进行描述。本指南也可作为其他金属加工制品制造行业质量管理控制的参考。本期分享加工过程质量管理指南。
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典型问题
机加工行业的加工通用工艺流程为:切割(管材、板材)-粗加工-精加工-检验--焊接(必要时)-热处理(必要时)-表面处理(必要时),机加工行业小微企业在加工过程的质量管理控制方面存在以下不足:——加工/生产现场缺乏规范的加工指导性文件,通常是按工人师傅手稿进行加工,客观上存在加工容易错误;——由于后工序加工余量不足导致产品报废风险较大;——加工过程的检验要求控制不当,主要表现在:由于未进行首检,易造成产品批量不合格的风险;或者有首检,但没有留下首检记录,缺乏出现问题的可追溯性;大部分小微企业首检公差只控制在图纸公差内,没有识别首检的合理公差要求,在批量加工中出现零件超标的风险比较高;首检数量没有具体规定,由检验员自行规定,存在误判风险;巡检没有按要求进行,未对上次到本次时间段生产的零部件进行处理,存在不合格流入下工序的风险。——检验记录不完善;对有可追溯性要求的场合,没有记录生产单号、工序号、操作者、设备号、原材料的批次号,缺乏可追溯性;对于关键控制尺寸,没有按实际的样品数记录数据,如检验5个零件,仅记录一次零件的数据;没有记录实测值,仅记录“合格”、“不合格”结果;对有统计分析要求的场合(特别是对于应用于汽车零部件的场合),缺乏数据统计分析(CPK)或过程控制分析(SPC)的依据。——有溯源要求的测量器具没有进行检定/校准;对于客户(如汽车客户或高端家电客户)有要求的高精度测量器具没有进行测量系统分析,存在测量结果不稳定导致误判的风险。——未识别加工设备的精度,没有对加工设备进行定期维护保养,包括保养的内容、员工实际保养工作记录;没有留下设备的维修记录,没法对设备的利用率进行分析,无法对设备备件计划提供依据。——产品标识方面的问题表现在:加工状态未进行清晰标识,包括“已加工”、“未加工”的标识,存在未加工产品流入到下道工序的风险;质量状态未进行有效标识,特别是不合格的状态标识不明确,存在不合格品误用风险;产品的可追溯性标识不明确,没有进行生产批次的追溯性管理,当出现问题时无法追溯。2
控制要点
利用ISO标准的基本要求和原理对机加工行业小微企业的加工过程进行管理,有助于小微企业提升产品加工过程的管理能力:标准中对加工过程的管理和控制提出了以下要求:
——在有需要的场合和时机可获得文件信息(拟表述产品的特性及拟获得的结果,如图纸、工艺、文件等)并得到评审和批准;
——企业基于风险对所需过程进行识别,在此基础上建立过程和产品接收准则(检验方法和标准),并在适当阶段(如转序、交付等)按照要求实施监控和测量以验证满足接收要求的程度,防止非预期的转序或交付;
——当要求测量溯源时,或企业认为测量溯源是信任测量结果有效的基础时,测量设备对照能溯源的测量标准,在规定时间间隔或在使用前进行校准或检定;
——按照策划准则,实施监控和测量时,应保留测量的结果所需的成文信息以实现可追溯。就是说检验记录应有可追溯性,一般可以用生产单号或订单号来追溯某个批次的零件生产信息(何时、谁、哪台设备、所用的哪个批次的原材料等);
——企业应保留产品放行的记录:符合接收要求的证据。也就是按要求留下相应的检验记录,以支持判断接收的证据。特殊行业应依据行业标准记录实际测量值,如质量管理体系汽车行业标准要求计量数据应记录实际测量值;
——当利用监控或测量来验证产品是否符合要求时,企业应确定所提供的监测资源,适合所开展的监测对象的类型并保留记录证据;要对监测设备进行维护以确保结果有效;
——企业应识别相关方的要求,当顾客要求对测量系统有效性进行分析时,或产品质量出现异常波动时,企业应对这类测量器具进行测量系统分析;
——企业应在受控条件下进行生产,适用时受控条件包括:获得表述产品特性信息;获得适宜的监测资源;适当阶段实施监控和测量;使用适宜的基础设施(基础设施包括加工设备)和工作环境;配备有能力胜任的人员;对特殊过程进行确认;防止人为错误;实施放行、交付和交付后的活动;(适宜是指与加工的精度要求相匹配);
——企业应确定、提供并维护所需的基础设施,以运行过程并获得合格产品。即企业应对加工设备进行定期的维护保养,不同的设备保养的内容有差异,应规定相应的保养内容;显示有维护保养的证据,即需有相关的记录支持,为后续的数据分析(特别是汽车零部件行业)提供基础数据支持,包括维修率,设备备件计划的依据;
——企业应采用适当的方法识别生产的产品,以确保产品合格;企业应在生产提供的整个过程中按照监控和测量要求识别产品状态并标识清楚,如已检、未检、合格、不合格等;当有追溯要求时,企业应控制产品的唯一性标识,并保留相关记录以实现可追溯性。
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实施指南
a)生产前的技术准备
1)工艺流程的策划
通过对产品加工工艺的策划、优选和评审,确定实现产品生产的最优路线,并以流程图的形式加以表述,形成工艺流程。例如某厂螺丝加工的工艺流程:线材进厂(检验)-螺丝头部加工-螺纹加工-尾部加工-必要时超声波清洗或电解清洗(对不锈钢螺丝)-热处理(外包)-电镀(外包)-最终检验-包装-入库。
2)工文件的编制
适用时,工艺文件应包括:对保证产品生产质量进行控制的计划(质量控制计划)、产品图纸、工艺方案、工艺规程、工艺纪律、工艺装备目录和保养要求,材料消耗、工时定额、检验规程(或检验作业指导书)产品接收标准等。文件的详略程度根据产品结构、生产规模、人员技能、技术复杂性和精度要求等决定。上述文件应经授权人的评审和批准。
工艺规程或工艺卡是对机械零部件加工,工艺性的具体规定,如:产品精度和表面粗糙的要求,工艺基准要求,使用设备、夹具和刀具要求,加工过程的工艺参数(转速、进刀量)要求,检测的要求和对产品质量有较大影响的关键控制点(质量控制点)的设置等。
3)生产设备和工艺装备的配置
生产设备的类型精度要求,工艺装备要求和配置(包括:刀具、夹具、计量器具、模具,工装器具等)。
4)操作人员的配备和培训
适用时,企业应配备具有专业技能或专业资质的人员。
b)生产过程的控制——企业应识别产品生产过程中的关键过程和质量控制点,按人员、设备、材料、方法、环境、检验检测的要求进行工序控制;
——企业应识别不经济或不易经济地进行检验或测量的特殊过程并对其进行确认,包括:确定过程能力合格的评审和批准的准则;设备认可,人员资格鉴定;过程运行方法和程序步骤;运行所需的记录;
——生产人员按检验作业指导文件(如工艺卡或质量控制计划等)要求进行首检与巡检;首检及每次巡检应按抽样方案要求抽取样品(例如3-5个样品),首检关键尺寸控制在可接受的公差范围内(从统计学的原理分析结果得出:如果首检零件尺寸在2/3公差带外,风险比较高),如果超过,应重新调整加工设备;对关键尺寸实测值进行记录;
——巡检发现问题时,企业应针对问题的影响程度,制定相应的处理对策,如:对上次检验到本次检验的时间段生产的零件或半成品进行全检,才可放行到下道工序,如果已经流入到下道工序,应追溯下道工序已完工的产品,对其进行合格确认;
——生产过程中的检验记录建议企业记录生产批次号(或订单号)、零件号(或型号)、工序名称、操作者,加工设备(因同一工序可能有几台设备加工)以便追溯及必要时的统计分析控制用(如SPC\CPK),有实际测量结果的,顾客有要求的关键尺寸应记录实测值,如:12.1+0.02/-0.02,实际记录:12.12,12.13,12.09。
c)标识与可追溯性对产品标识设立相应的规定,如对“已加工”与“未加工”进行明确的标识;对产品的质量状态,如“待检”、“合格”与“不合格”进行明确标识;产品追溯性标识方面,如食品、汽车、某些家电安全部件对标识的可追溯性有规范要求,企业应按照相应的规范、法律法规或标准的要求实施/执行。
d)设备维护保养对关键重要的设备制定年度与日常的保养计划,包括:日常点检,定期巡检和年度检修保养等,并根据设备的种类,确定保养内容,一般日常保养与年度的定期保养内容是不一样的;日常保养由操作者完成,下班前或上班前进行,留下保养记录;设备的年度保养一般由专业人员完成;应保留设备故障维修记录,包括记录故障原因,更换的配件,故障停机时间以便对设备利用率及故障停机率进行分析(汽车零部件为必须要求)并进行必要的预防性维护改善。
e)计量器具的管理企业需建立计量器具台账(包括周期校检时间)以证明计量器具配置能满足对产品质量控制的要求,根据《计量法》《JJF-计量器具检定周期确定原则和方法》的要求,按照相应计量器具的检定规程确定检定周期,并结合企业计量器具的使用情况及确信水平确定企业自身适用的计量器具检定周期,一般对有溯源要求的计量设备如卡尺、千分尺、硬度计等校准或检定周期为1年,频繁使用的检具(全检用)或卡尺等,校检周期为3-6个月。企业应按计划将计量器具送第三方机构校准或检定。本单位有能力时可以自己内部校准,但应提供能溯源的证据。4
检查改进
机加工行业根据其行业小微企业特点,部门设置不多,为了提高检查改进的有效性,本部分以螺丝加工行业为例,描述机加工过程中检查改进的