APQP教材

产品质量先期策划和控制计划

(APQP)

第一节什么是APQP

APQP英文全文是Advanced Product Quality Planning and Control Plan。它

是用来确定和制订使产品满足顾客要求所需步骤的结构化方法。是针对具体产品项

目。每一具体产品项目都必须进行。为保证每项产品计划达到顾客满意，引导资源实

现质量目标，促使早期识别质量问题而采取预防措施，避免后期更改造成的损失，最

终达到以最低的成本及时地提供优质产品的目的。因此必须事前周密地进行策划，并

按计划组织实施、协调和组织有关的部门和人员，及时反馈信息，达到持续的改进。

图1－1是产品质量策划循环示意图。

第二节APQP责任范围的三种类型

表1为APQP责任范围的三种类型。1.包括有设计责任的供方；2.仅限制造的供

方；3.提供专项服务的供方(如热处理、贮存、运输等)。

1

第三节基本原则

下面分别叙述表中所列出的各项责任范围的具体内容。在这之前先对几个工作

原则作以简单介绍。

●组织小组－这是APQP的第一步。建立横向职能小组。参加小组的人员可包

括技术、制造、材料、采购、质量、销售、服务、分供方和顾客的代表。

●确定范围（表1中的第一项）。策划的最开始阶段，最重要的是识别顾客的

需要、期望和要求。所谓确定范围是指小组在一开始应先明确的有关事项，

具体有10项内容：①选出小组负责人，②确定每一代表方的作用和职责，

③识别顾客(内部和外部)，④确定顾客的要求(可运用QFD)，⑤选择必要加

入小组的科目、人员和分供方，⑥理解顾客的期望，⑦对所提出的设计、性

能要求和制造过程进行可行性评定，⑧确定成本、时间安排和约束规定，⑨

明确来自顾客的帮助，⑩确定文件化的过程和方法。

●小组对小组。应建立与其他顾客与供方小组之间的联系，包括定期会议。

●培训。APQP的成功依赖于有效的培训方案的实施，对有关满足顾客需要及

开发技能对人员进行培训。

●顾客与供方的联系。这条有三层意思：最初，顾客可与供方共同进行APQP；

供方必须进行APQP；供方对其分供方应有相应的要求。

●同步技术。用同步技术取代按部就班的工程方法，以缩短开发周期。

●控制计划。控制计划（QP）是先期策划的产物，它是对零件和过程进行控制

的书面描述。有关QP的详细介绍在后面。控制计划将包括三个重要的阶段：

样件（车）、投产前和正式生产。

●问题的解决。策划过程，对遇到的问题列出责任和时间矩阵表。必要时采取

分科目办法和有关分析技术（如因果图、关键路径法等）。

●制定时间安排计划。良好的时间安排计划应列出：任务、分工、起始和完成

日期。规定跟踪、监督计划和记录，会议日程格式等。

图1－2是产品质量策划时间安排图。它包括5个重要过程，但不包括“生产”过程。

在以后各章中，将分别介绍这五个过程策划内容和要求。在掌握这些过程要求时，就是要搞清楚每个过程的输入和输出。在这里，前一个过程的输出，便是后一个过程的输入。

第四节计划与定义过程(第一阶段)

本节描述了如何确定顾客的要求和期望，以提供比竞争对手更好的产品和服务。如上面所述，我们列出计划与定义过程的输入和输出的内容如下：

输入：

●顾客的呼声（包括市场调研、保修记录和质量信息、小组经验）

●业务计划/营销策略

●产品/过程基准数据

●产品/过程设想

●产品可靠性研究

●顾客输入

输出：

●设计目标

●可靠性和质量目标

●材料的初始清单

●初始过程流程图

●产品和过程特殊特性的初始清单

●产品保证计划

●管理者支持

一、输入要素

1.顾客的呼声

顾客的呼声是QS-9000中的重要观念。QS-9000始终贯穿着“使顾客满意”这一思想。

顾客包括内部和外部。呼声包括他们的抱怨、建议、资料和信息。收集顾客的呼声通过以下三个方面的途径：

①市场调研

主要内容有：

●对顾客的采访

●顾客意见征询与调查

●市场试验和定位报告

●新产品质量和可靠性研究

●竞争产品质量的研究

●运行情况良好（TGR）报告

②保修记录和质量信息

主要内容有：

●运行情况不良（TGW）报告

●保修报告

●能力指标

●供方工厂内部质量报告

●问题解决报告

●顾客工厂退货和废品

●现场退货产品分析

③小组经验

主要内容有：

●来自更高层系统或过去质量功能展开（QFD）项目的信息

●媒介的评论和分析，杂志和报刊的报告

●顾客的信件和建议

●运行情况良好（TGR）和不良（TGW）报告

●销售商意见

●车队驾驶员意见

●现场服务报告

●指定的顾客代理所做的内部评价

●道路行使报告

●管理者的意见或指示

●由内部顾客报告的问题和议题

●政府的要求和法规

●合同评审

2.业务计划/营销策略

顾客的业务计划和营销策略是产品质量计划的设定框架。

业务计划包括时间安排、成本、投资、产品定位、研究与开发资源等。

营销策略确定目标顾客、主要的销售网点和主要竞争者。

3.产品/过程的基准数据

基准确定（Bench marking）是一种识别比较标准的系统方法，它研究和确定研究对象（产品和过程）可度量的性能目标（如产品的性能水平、质量可靠性水平、服务水平和价格等），并通过调研来识别竞争对手的水平，识别世界级和最高级的水平。基准确定产品/过程开发，赶超竞争对手能力的重要依据，是建立产品或过程设计概念的重要输入，也是改进业务和工作概念的重要来源。

成功的基准确定方法是：

●识别出适宜的基准

●了解目前状况与基准之间差距的原因

●制定缩小差距，以达到和超过基准的计划

4. 产品/过程的设想

对产品和过程的特性提出设想，包括采取哪些新技术、新材料、可靠性要求和技术革新。

5.产品可靠性研究

这里主要指在某一规定时间内零件修理和更换的频率，以及长期使用的可靠性和耐久性试验结果。

6.顾客输入

这里的顾客主要指所谓的“后续顾客”（与最终顾客区别）。后续顾客提供与他们的需要和期望有关的信息，以及他们已进行的前面已叙述的评审与研究的结果。利用这些信息，顾客和供方可以开发出统一的衡量使顾客满意的方法。

二、输出要素

1. 设计目标

设计目标就是将顾客的呼声转化为可度量的设计方案和内容。使用的方法有质量功能展开、质量屋等方法。设计目标的正确选择能够保证顾客的呼声不会在设计活动中消失。

2. 可靠性和质量目标

可靠性目标制定的主要依据是：顾客的需要和期望，企业的计划目标，可靠性基准研究。

可靠性基准是指竞争对手产品的可靠性水平、顾客的报告和规定时间内的维修频率。

可靠性目标用概率和置信度来描述。

质量目标是指持续改进的目标，可以是百万件零件中的缺陷数（PPM），缺陷水平，废品率的下降等。

3. 材料的初始清单

在产品/过程设想的基础上制定材料的初始清单和早期的分承包方的名单。

4.初始过程流程图

根据产品/过程设想和初始材料清单来制订初始的制造过程的流程图。

5.产品和过程特殊特性的初始清单

在这一阶段，横向协调小组必须制订出产品和过程的特殊特性的初始清单。

特殊特性除供方根据自己的经验选定外，主要由顾客指定。这一清单的主要依据是：

●产品设想

●可靠性目标

●预期的制造过程的特殊特性

●类似零件的FMEA

计划中出版的关键特性识别系统（KCDS）将介绍这方面的内容。

6.产品保证计划

产品保证计划是将设计目标转化为设计的具体要求。

手册对保证计划的制定方法不做规定，可以由供方采用任何形式可以理解的表格。

产品保证计划是产品质量计划的重要组成部分。保证计划可以包括（但不限于）下列措施：

●概述大纲要求

●可靠性、耐久性目标和要求及其分配的确定

●新技术、复杂性、材料、应用、环境、包装、服务和制造要求或其他会给大

纲带来风险的因素的评定。

●进行FMEA（失效模式分析）

●制定初始工程标准

7.管理者支持

产品质量策划小组成功的关键之一是高层领导者的兴趣、承诺和支持。策划阶段结束时，小组应将新情况向管理者报告，以保持他们对其的兴趣，促进他们的承诺和支持。

在小组的要求下，管理者要经常听取新情况或要求的正式报告，并给管理者提出问题和向管理者解答问题的机会。

小组的责任是将已满足所有策划要求的情况和关注的问题写入文件，并列入解决的目标，以保持管理者的支持。管理者参加质量策划会议极其重要。

第五节产品设计和开发过程(第二阶段)

一个可行的设计应能满足质量、可靠性、投资成本、重量、单件成本和时间安排的目标，同时应能满足产量、工期和工程要求。

本节规定的质量策划过程用来保证对技术要求和其他有关技术资料得到全面和严格的评审。在这个阶段，还要进行初始可行性分析，以评定制造过程可能发生的潜在问题。在设计由顾客进行或部分由顾客进行的情况下，供方的策划小组也要研究设计要素，包括制造样件来验证产品和服务是否满足顾客的要求。

本过程的输入即是计划与定义过程的输出，本过程的输出分别由设计责任部门和策划小组来完成。

输出：有二部分。

①设计责任部门的输出：

●设计失效模式和后果分析（DFMEA）

●可制造性和装配性设计

●设计验证

●设计评审

●样件（车）制造控制计划

●工程图样（包括数学数据）

●工程规范

●材料规范

●图样和规范的更改

②产品质量策划小组的输出

●新设备

●工装和设施要求

●产品和过程的特殊特性

●量具和有关试验装备要求

●小组可行性承诺和管理者支持

下面分别叙述由设计责任部门负责的9个输出要素和由策划小组负责的4个输出要素。

1.设计失效模式和后果分析(DFMEA)

有关DFMEA详见FMEA参考手册。同时要按规定的评审表进行检查。DFMEA 的另一种形式是系统失效模式及后果分析（SFMEA）。DFMEA是动态的文件，将随顾客需要和期望的变化而不断更新。

2.可制造性与装配性设计

在产品设计过程中要考虑可制造性(常称为工艺性)和装配性，这是一种同步技术过程，目的是优化设计功能、可制造性和易于装配性之间的关系。此项活动进行的程度取决于确定的顾客需要和期望的范围。本要素并不涉及制定制造和装配过程设计计划的正式方法，但至少要考虑如下各项：

●设计、概念、功能对制造变差的敏感性

●制造和装配过程

●尺寸公差

●性能要求

●部件数

●过程调整

●材料搬运

根据小组的经验、政府法规和服务要求，还可以考虑其他的因素。

3.设计验证

设计验证的目的是验证产品设计是否满足顾客的要求。

4.设计评审

设计评审的内容包括：

●设计/功能要求的考虑

●可靠性与置信度目标

●部件/子系统/系统工作循环

●计算机模拟和台架试验结果

●DFMEA

●可制造性与装配性评审

●试验设计(DOE)和装配产生的变差结果，“装配产生的变差分析”是一种

模拟装配过程并检查公差积累、统计参数、敏感性和“假如－怎么办”

的调查分析技术。

●试验失效分析

●设计验证进展情况

设计评审是以供方设计部门为主并包括有关部门领域人员参加的定期会议。它是防止问题和误解的有效方法，并且是监测过程进展情况及向管理者报告的好途径。

设计评审不仅是技术的检验，而是一系列的验证活动。设计评审的重要功能是跟踪设计验证的进展。供方应使用规定的计划和报告的格式（DVP&R）来跟踪设计验证进展。小组的计划是保证下列要素的正式方法：一是设计验证，二是设计确认（通过全面的试验计划和报告）。

5.样件(车)制造控制计划

样件(车)制造控制计划主要内容涉及样件(车)制造过程的尺寸测量、材料与功能的试验。

为帮助制定控制计划，要提供检查清单。

规定所有样件（车）都应被评审，其目的：

1)保证产品或服务符合规范和报告数据

2)保证已对产品/过程的特殊特性给予了特别的注意

3)为制定初始过程参数和包装要求提供数据和经验

4)将关注的问题、变差或费用影响传达给顾客（样车数量一般为15－25台）

6.工程图样(包括数学数据)

不论设计由谁提供(顾客或供方)，小组应对图样进行评审。评审的重点是与特殊特性有关的内容。

评审的内容应包括：尺寸完整性、基准面/定位面是否恰当、尺寸与制造测量标准的一致性、数学数据系统与顾客系统的兼容性。

7. 工程规范

详细评审工程规范，识别功能、耐久性和外观要求。试验的样本容量、频率及可接受标准必须确定。

8.材料规范

对涉及到材料物理特性、性能、环境、搬运和贮存有要求的特殊特性，应对材料规范进行评审。

9.图样和规范的更改

保证更改及时传递。

10.新设备、工装和设施要求

DFMEA、产品保证计划和设计评审都可能提出增加新的设备和设施的要求。小组应在时间上安排上增加这些内容，并保证按计划完成。

11.产品和过程的特殊特性

在策划阶段，对特殊特性进行了识别。在此阶段，要建立特殊特性的明细。

12.量具/试验设备要求

识别量具/试验设备要求，并将之增加到时间安排图中。

13.小组可行性承诺和管理者支持

对设计(供方的和顾客的)的可行性进行评定并做出承诺。承诺的内容：确信所提出的设计能按期以顾客可以接受的价格付诸制造、装配、包装和足够数量的交货。

小组将设计可行性的一致意见和需要解决的问题形成文件提交管理者以获取支持。

第六节过程设计和开发过程(第三阶段)

本节所叙述的目的是为了保证开发一个有效的制造系统，以满足顾客的要求、需要和期望。

输入：即为“产品设计和开发”部分的输出。

输出：

●包装标准

●产品/过程质量体系评审

●过程流程图

●场地平面布置图

●特性矩阵图

●PFMEA

●投产前准备控制计划

●过程指导书

●测量系统分析计划

●初始过程能力研究计划

●包装规范

●管理者支持

1.包装标准

顾客通常有包装标准，则将之合并到包装规范中。顾客未提供标准，供方的包装设计应保证产品到达使用点的完整性。

2.产品/过程质量体系评审

小组对制造厂的质量手册进行评审。新增的控制或程序的更改，应体现在手册中，并包括在制造控制计划中。

3.过程流程图

分析制造、装配过程自始至终机器、材料、方法和人变化原因。有助于小组将注意力集中于过程上。过程流程图在附录中有检查清单。

4.场地平面布置图

应制定场地平面布置图。目的是确定检测点的可接受性、控制图的位置、目测工具的应用、中间维修站和缺陷材料的贮存区。布置图应与过程流程图和控制计划相一致。在附录中有检查清单。

5.特性矩阵图

注：C---夹紧；L---定位?---加工

图1—3 矩阵图

6. 过程失效模式及后果分析(PFMEA)

在FMEA手册中有详细介绍。在附录中有检查清单。

7.投产前准备控制计划

投产前准备控制计划，是对样件研制后到批量生产前所进行的尺寸测量、材料和功能试验的描述。其目的是遏制初期生产运行过程中或之前的潜在不符和。

8.过程指导书

确保向所有操作员提供足够详细的可理解的过程指导书。指导书制定的依据是：

●FMEA

●CP

●工程图样、性能规范、材料规范、目测标准和工业标准

●过程流程图

●场地平面布置图

●特性矩阵图

●包装标准

●过程参数

●生产者对过程和产品的专业技能和知识

●搬运要求

●过程的操作者

9.测量系统分析计划

小组制定测量系统分析计划，至少应包括量具的双性、线性、精度和备用量具的相关性的职责（详见MSA）

10.初始过程能力研究计划

小组应制定初始过程能力研究计划。CP中被标识的特性是初始过程能力研究计划的基础（详见PPAP和SPC）。

11.包装规范

保证设计并开发产品包装。

12.管理者支持

该阶段结束时要安排正式的评审，促进管理者参与和支持。

第七节产品和过程确认过程(第四阶段)

本阶段通过试生产运行评价对制造过程进行验证。小组应验证是否遵循控制计划和过程流程图，产品是否满足顾客的要求。

输入：为“过程设计和开发”的输出。

输出：

●生产试运行

●测量系统评价

●初始过程能力研究

●生产件批准

●生产确认试验

●包装评价

●生产控制计划

●质量策划签批和管理者支持

1.生产试运行

应使用正规的生产工装、设备、环境、人员、设施和循环时间，进行生产试运行。

生产试运行的最小产量通常由顾客确定。生产试运行的输出用来开展下列活动：初始过程能力研究、测量系统评价、最终可行性评定、过程评审、生产确认试验、生产件批准、包装评价、首次能力评定、质量策划签批等。

2.测量系统评价

在生产试运行中或之前进行(详见MSA)。

3.初始过程能力研究

对控制计划中识别的特性进行研究(详见SPC)。

4.生产件批准(PPAP)

PPAP的目的是验证由正规工装和过程制造出来的产品是否符合技术要求(详见PPAP手册)。

5.生产确认试验

生产确认试验是验证由生产线制造出来的产品是否满足工程标准的工程试验。

6.包装评价

通过试装运和试验评价产品在正常运输条件下的保护。

7.生产控制计划

是产前控制计划的扩展。

8.质量策划签批和管理者支持

在首次产品装运之前，进行以下的评审和做出正式的认定：

●控制计划

●过程指导书

●仪表和试验装备

在质量策划认定之前，安排一次管理者评审。附录F是产品质量策划总结和认定报告文件示例。

第八节反馈、评价和纠正措施过程(第五阶段)

质量策划不因策划签批而停止。在正式制造阶段应对所有特殊要求的和普通的变差原因进行研究。生产控制计划是生产阶段评价产品和服务的基础。

输入：为“产品和过程确认过程”的输出。

输出：

●减少变差

●顾客满意

●交付和服务

1.减少变差

应用控制图和其他统计技术识别变差的特殊原因和普通原因，并找出减少这些变差的途径。

持续改进。提出降低成本、减少变差的建议，由顾客决定是否实施。

2.顾客满意

在产品使用阶段需要供方参与，以评价质量策划的有效性。供方和顾客合作进行必要的改进。

3.交付和服务

在交付和服务阶段，供方和顾客要继续合作，解决问题和不断改进。

第九节控制计划方法论

1.概述

什么是控制计划?控制计划是用来最大限度减少过程和产品变差的体系所做的书面描述。控制计划是动态文件，反映当前使用的控制方法和测量系统。

主要途径：通过总体系设计，选择和实施增值性控制方法，并提供结构性的文件方式。

作用：产品寿命周期早期－对过程初始计划起成文和交流目的；正式生产阶段－提供过程监测和控制方法；整个产品寿命周期保持使用。

制定控制计划的基础信息：

●过程流程图

●系统/设计/过程的FMEA

●特殊特性

●相似零件的经验

●小组对过程的了解

●设计评审

●优化方法(QFD，DOE等)

2.控制计划栏目说明(略)

3.过程分析

过程分析的目的是寻找影响过程变差的因素。

过程分析的方法举例：失效树分析、试验设计、因果图。