正確運用核心工具對鋼鐵企業(yè)產品質量影響的分析

□ 繆建亞

一、問題的提出

企業(yè)生存的前提是能提供滿足市場需求的產品。成功的企業(yè)就是用最經濟的手段最大限度地滿足市場的需求，從而獲得最大的收益。汽車工業(yè)的發(fā)展使汽車主機廠對供應商的質量管理體系提出了“IATF 16949標準”要求。該標準明確提出了要運用核心工具的方法。以AIAG頒布的《產品質量先期策劃》（APQP-CP）、《測量系統(tǒng)分析》（MSA）、《統(tǒng)計過程控制》（SPC）、《生產件批準程序》（PPAP）和最新AIAG-VDA聯(lián)合出版的《失效模式及影響分析》（FMEA）五大核心技術手冊為代表的一系列技術手冊，成為核心工具的主要方法。但是鋼鐵行業(yè)的許多從業(yè)者認為，汽車行業(yè)提出的五大核心工具手冊，并不適合鋼鐵行業(yè)的特點；也有不少鋼鐵企業(yè)雖然通過了IATF 16949認證，但對核心工具的運用多浮于表面，僅按照咨詢機構的建議，做了一堆紙面文件來應付認證，沒有發(fā)揮實質性改善產品質量的作用。

究竟核心工具的正確運用如何能幫助鋼鐵企業(yè)穩(wěn)定產品質量、提升產品質量水平、最大程度滿足用戶需求。通過分析鋼鐵行業(yè)質量管理實際情況，也許能找到答案。

二、鋼鐵行業(yè)質量管理的主要環(huán)節(jié)

鋼鐵企業(yè)作為汽車主機廠的一級或二級供應商，其質量管理的主要環(huán)節(jié)如圖1所示。

圖1 鋼鐵企業(yè)管理過程

鋼鐵企業(yè)管理的核心流程主要包括需求分析、設計和開發(fā)、生產準備、生產制造過程及反饋和改進幾個主要環(huán)節(jié)。

三、核心工具對鋼鐵企業(yè)產品質量的影響

長期以來，鋼鐵產品以訂貨產品標準作為生產的依據，在內部有一整套質量管理的運行方式，但有時也發(fā)生產品質量異議投訴的情況。雖然鋼廠在生產控制過程中生產人員非標準化作業(yè)時有發(fā)生，質檢系統(tǒng)還有漏檢的現(xiàn)象，但從筆者長期工作實踐來看，影響鋼鐵產品質量穩(wěn)定的關鍵因素之一在于整個產品的先期策劃過程是否存在薄弱之處。按照工作實際分析，核心工具在以下環(huán)節(jié)運用，將有利于鋼鐵企業(yè)產品質量的穩(wěn)定。

1.對用戶需求的理解、分析是產品策劃的前提（需求分析）

用戶向企業(yè)購買能夠滿足其需求的產品。用戶需求包括：

——使用功能：鋼材一般有安全性要求，從而對鋼材的強度、尺寸提出要求；

——加工性能：有些產品有成形性要求，這就需要鋼材有一定的變形能力；有些生產工藝還需進行焊接，這就對鋼材焊接性能、尺寸等提出了要求，如汽車板、管線鋼；

——非預期功能要求：有些標準中對鋼材的有害元素提出限制；

——使用環(huán)境要求：由于產品使用中受到環(huán)境腐蝕的影響，有些鋼材需進行熱鍍、電鍍或彩涂，有些產品要在高溫或低溫條件下使用，因此對鋼材有適應特定溫度的要求；

——外觀要求：有些產品外觀對最終用戶有重大影響，因而要求鋼材表面無任何缺陷或者瑕疵，如汽車板外板。

——壽命、可靠性要求：由于產品有一定的壽命要求，鋼材要能保證在壽命期內具有良好的可靠性等。

所有這些需求都是用戶購買產品所需要滿足的。因此，用戶購買產品的真正需求是滿足各種功效要求，產品只是各種功效需求的載體。認為用戶購買的就是滿足一些指標的產品是非常狹隘的認識。

2.結構化的系統(tǒng)產品策劃是產品質量穩(wěn)定的條件（設計開發(fā)）

結構化的系統(tǒng)產品策劃涉及2個層面：第一層面即產品設計過程，用戶功效需求轉化為產品特性設計；第二層面即過程設計過程，為實現(xiàn)產品特性而進行的工藝過程特性設計。

（1）產品設計過程是用戶功效需求的具體轉化過程

一般來說，用戶會根據自己的需求盡可能向供應商提出對產品的具體要求。鋼鐵產品用戶也會根據自己的需求向供應商提出具體的產品技術標準。但很多情況下，用戶往往會根據供應商介紹的產品進行購買。如人們對日常生活中使用的手機、個人計算機等高科技產品，雖然可以提出如型號、規(guī)格等一些基本要求，但對這些產品的具體特性大多不甚了解，也不可能向生產廠提出具體的要求。多數用戶按照通用標準采購產品。對有特殊要求的用戶，往往是通過與用戶簽訂技術協(xié)議或新產品試制協(xié)議來明確用戶的要求。這樣，就存在一個問題，鋼鐵企業(yè)與用戶簽訂的協(xié)議（即按標準+α供貨）和新產品試制協(xié)議是否真正反映了用戶需求，就成為產品最終能否滿足用戶使用要求的關鍵。不少人認為，鋼鐵企業(yè)與用戶簽訂了技術協(xié)議，就了解了用戶的要求；滿足了技術協(xié)議的內容，就能滿足用戶的使用要求。實際上，由于用戶對產品特性的研究和了解一般都少于制造商，除了少數汽車公司用戶對原材料有深入研究并能提出全套的產品技術要求外，絕大多數用戶是根據僅有的對材料的了解和制造商的介紹與其簽訂的技術合同。因此，產品特性的完整性、準確性成為產品最終是否能滿足用戶需求的關鍵。產品設計的過程就是要根據用戶的各種功能需求開發(fā)確認產品特性的過程。產品設計過程中，最主要的就是要設計出滿足用戶功效的所有的產品特性指標。在產品設計過程中，運用設計失效模式及后果分析（DFMEA）技術是十分有效的方法。因此，從產品設計的功能定位分析，就是要設計出產品在使用過程中防止各種功效失效的具體過程。其結果就是開發(fā)、確認產品的特性。換言之，產品設計的優(yōu)劣，就是看完全滿足產品特性要求的產品是否能完全滿足用戶對使用功效的要求。如果能滿足產品特性而不能完全滿足用戶使用功效的產品，其產品設計一定存在缺陷。圖2為功能轉化為產品特性示意圖。

圖2 功能轉化為產品特性

（2）如何實現(xiàn)產品特性

確定了產品特性，企業(yè)就圍繞如何滿足產品特性開展所有的工作。首先是根據滿足產品特性的要求，確定生產制造工藝流程（即確定過程），確定的每個過程必然是為了滿足產品特性的需要。運用過程失效模式及后果分析（PFMEA）技術手冊來開展失效模式及后果分析，通過過程參數的設計和控制來確保產品特性的滿足。因此，過程的失效其本質是不能滿足過程應起到的作用、不能完成該過程要實現(xiàn)的產品特性。

從一定意義上講，過程設計在鋼鐵企業(yè)生產過程中具有更廣闊的運用空間。這就要求質量部門與技術部門緊密配合，圍繞產品特性，識別和確定過程控制的工藝參數，并通過技術指令對生產操作人員進行直接指示，而操作人員最大的責任就是按策劃好的要求進行操作和控制。

過程設計的標準：一是達到過程設計的工藝參數能否一定滿足產品特性；二是是否具有穩(wěn)定的過程能力。

圖3為產品特性轉化為過程特性的示意圖。

圖3 產品特性轉化為過程特性

3.產品和過程設計方案要通過控制計劃CP整體展現(xiàn)產品策劃的成果（生產準備）

產品設計和過程設計人員的能力是鋼鐵企業(yè)產品質量策劃的關鍵。鋼鐵行業(yè)不像機械制造行業(yè)能清晰地將其分為產品設計師和工藝設計師，往往是質量設計人員承擔了兩方面內容的設計工作，產品設計和過程設計經常相互交叉、相互影響，特別是在全流程的設計過程中往往前道工序某個參數不符合可通過后續(xù)工序彌補，控制計劃就是明確產品的生產工藝路線、控制特性、控制方法和反應計劃的策劃。既要考慮流程的順暢性，又要考慮生產制造的經濟性，特別要考慮產品滿足用戶的使用要求。人機料法環(huán)測各方面的準備工作，需要質量設計人員進行平衡以確定控制方案。產品設計和過程設計的輸出通過控制計劃得以展現(xiàn)。各種生產準備也據此展開。同時，控制計劃又為測量系統(tǒng)的分析指明了產品和工藝的要求。

4.開展測量系統(tǒng)分析（MSA）和統(tǒng)計過程分析（SPC）是過程穩(wěn)定的保障（生產制造過程）

工藝控制要求初步確定后，要對相應的測量系統(tǒng)開展能力分析，可以運用測量系統(tǒng)分析（MSA）技術手冊。由于現(xiàn)在對高質量鋼材的需求量越來越大，生產過程中對過程控制的要求也越來越嚴格，不少工藝參數的控制區(qū)間越來越窄，這樣就必須用產品測量系統(tǒng)進行分析，以確保測量系統(tǒng)能夠滿足工藝控制要求。而在試生產和生產過程中，對參數過程穩(wěn)定性的監(jiān)控則可以通過統(tǒng)計過程控制（SPC）技術手冊來指導。

5.生產件批準程序（PPAP）是用戶對產品和產品形成過程的確認（反饋和改進）

不同的汽車主機廠對鋼材生產廠的生產件認證采用不同的生產件批準程序。最典型的就是汽車主機廠對供應商的現(xiàn)場評審和產品認證，并沒有太多的主機廠要求提交PPAP整套材料。這與鋼鐵企業(yè)往往處于主機廠的二階或更下階的供應商有關。但鋼鐵企業(yè)原本就有的新產品鑒定，本質上就是PPAP的過程，鋼鐵企業(yè)完全可以運用生產件批準程序PPAP完善新產品的鑒定模式。

四、結論

對用戶需求的理解是產品策劃的前提，結構化的系統(tǒng)產品策劃是產品質量穩(wěn)定的條件，產品和過程設計方案要通過控制計劃CP整體展現(xiàn)產品策劃的成果，開展測量系統(tǒng)分析（MSA）和統(tǒng)計過程分析（SPC）是過程穩(wěn)定的保障，生產件批準程序（PPAP）是用戶對產品和產品形成過程的確認?？梢姡撹F行業(yè)正確運用核心工具是鋼鐵企業(yè)產品質量穩(wěn)定的關鍵?！?/p>