Il ruolo delle tecnologie per la qualità dei prodotti e dei processi produttivi. Potenza, Raffaele Garbellano

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1 Il ruolo delle tecnologie per la qualità dei prodotti e dei processi produttivi Potenza, Raffaele Garbellano

2 Raffaele Garbellano Customer Quality Specialist Customer Quality Manager Oerlikon Drive Systems EMEAR Since 2011 Main Customers: CNH, John Deere, JCB, Magna PT, Allison Transmissions Customer Quality Engineer Magneti Marelli Powertrain German Customers: Audi / Automobili Lamborghini Laurea in Ingegneria Gestionale Politecnico di Bari 2005 Tesi di laurea in: Gestione della Produzione Industriale Page 2

3 Automotive Supply Chain Requirements Expectations Supplier Supplier Supplier Tier 1 Car Manufacturer Final customer Supplier Supplier Supplier Tier 1 Certification Standard Requirements Requirements International Automotive Task Force (IATF) ISO/TS 16949:2008 Page 3 ISO General Motors, Ford, Daimler, BMW, Volkswagen, Fiat, PSA, Renault

4 Innovazione Tecnologica e Qualità Nuove attese Cliente finale Mercato Innovazione di prodotto Innovazione di processo Rispetto delle attese = soddisfazione del cliente QUALITA Soddisfazione Attese Conformità Requisiti Qualità è la caratteristica più vicina all attesa del soggetto (Aristotele) Page 4

5 Corporate Processes Map Policy Deployment and Strategic Planning Quality System Management Expectations Customer Requirements Orders Acquisition Product & Process Development Early production, Ramp up Planning & Production Purchasing & Supplier Quality Customer Quality Monitoring & Product Improvement Product and Service Customer Satisfaction Human Resources Development and Management Measurement Instruments Management Information Technology Page 5

6 Quality Organization Head of Quality Quality System New Products Quality New Systems Quality Customer Quality Field Quality Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality Page 6

7 P1 Order Acquisition Policy Deployment and Strategic Planning Quality System Management Expectations Customer Requirements Orders Acquisition Product & Process Development Early production, Ramp up Planning & Production Purchasing & Supplier Quality Customer Quality Monitoring & Product Improvement Product and Service Customer Satisfaction Human Resources Development and Management Measurement Instruments Management Information Technology Page 7

8 Quality Organization Head of Quality Quality System New Products Quality New Systems Quality Customer Quality Field Quality Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality Sales Manager Team: Customer Quality Manager, Project Manager, (Team di sviluppo) Page 8

9 P1 Order Acquisition Cliente (car manufacturer) Page 9 Requisiti tecnici Requisiti Gestione Qualità Offerta Prezzo Capacità produttiva Obiettivi Qualità 0km Obiettivi Qualità Field (garanzia) Analisi tecnica R&D Ingegneria di processo Qualità Cliente Analisi economica Sales Deptartment Benchmarking Competitors

10 P1 Order Acquisition Cliente (car manufacturer) SQD Audit Requisiti tecnici Requisiti Gestione Qualità Offerta Prezzo Capacità produttiva Obiettivi Qualità 0km (ppm) Obiettivi Qualità Field (ITPV) Analisi tecnica R&D Ingegneria di processo Qualità Cliente Analisi economica Sales Deptartment Benchmarking Competitors Page 10

11 Dalle attese ai requisiti Attese Cliente finale Comfort Sportività Ottimizzazioni consumi Requisiti tecnici Car Manufacturer Specifiche TCU Dialogo ECU Velocità di cambiata Interfaccia cambio Requisiti Qualità Di prodotto / processo Qualità a 0km PPM (Parts Per Million) Affidabilità ITPV (Incidents per Thousand Vehicles) Specifiche Gestionali (TQM) UNI ISO/TS 16949:2008 Requisito base Requisiti specifici - Qualità di progetto - Qualità di processo - Qualità fornitori - Page 11

12 P2 Product and Process Development Policy Deployment and Strategic Planning Quality System Management Expectations Customer Requirements Orders Acquisition Product & Process Development Early production, Ramp up Planning & Production Purchasing & Supplier Quality Customer Quality Monitoring & Product Improvement Product and Service Customer Satisfaction Human Resources Development and Management Measurement Instruments Management Information Technology Page 12

13 Quality Organization Head of Quality Quality System New Products Quality New Systems Quality Customer Quality Field Quality Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality Quality Engineer Team: Project Manager, Process Engineer, Team di sviluppo, Acquisti Page 13

14 P2 Product and Process Development PR0 PR1 PR2 Ok to tool component PR2 system Ok to build PPAP PR3 Component Design Sign Off Project Management System deployment Hardware and physical components product design validation Software design and validation (BAS, application SW) System application System validation Industrial process definition HW and physical components product and process validation Proto A Proto B Proto C Pre-series D Series Page 14 DV1 DV2 PV

15 Piano di prove di Validazione Piano di prove di validazione per sottocomponenti PTU - Ferrari F151 DV2 Planned Actual Replanned activity CW 2010 Prove Note 5 Verifiche funzionali (a nuovo prima di tutte le prove) Funzionamento in temperatura (3 pz) Ricerca delle frequenze di risonanza CVM (1 pz) Durata alle frequenze di risonanza (eventuale) Vibrazioni sinusoidali CVM (2 pz) Shock termici (2+1 pz) Nebbia salina (1 pz) Grado di protezione all acqua (1 pz) 5 Verifiche funzionali (dopo ciascuna prova) Verifiche funzionali Life test (in temperatura) Ricerca delle frequenze di risonanza Test di durata alle frequenze di risonanza Vibrazioni sinusoidali Shock termici Resistenza in nebbia salina Grado di protezione all acqua Verifiche funzionali (dopo prova) Page 15

16 P2 Product and Process Development PR2 Negativa PR0 PR1 PR2 Ok to tool component PR2 system Ok to build PPAP PR3 Component Design Sign Off System deployment Hardware and physical components product design validation Software design and validation (BAS, application SW) System application Project Management System validation Industrial process definition HW and physical components product and process validation Proto A Proto B Proto C Pre-series D Series Page 16 DV1 DV2 PV

17 Obiettivo: Affidabilità Prevenire difettosità sul campo Migliorare l affidabilità Ridurre i costi della non qualità in modo preventivo - Riduzione dell early failure rate - Riduzione del rate della random failure - Incremento del «limite di usura» Anticipazione dei problemi Implementazione in tempo delle soluzioni Riduzione costi in garanzia + costi non qualità Page 17

18 Costo della non qualità Costo di garanzia (2 anni) Rientro vetture difettose presso i dealer per riparazione Costo delle azioni correttive Nel processo del sub fornitore Nel progetto Rischio campagna di richiamo Rientro di tutte le vettura «a rischio» (con componenti appartenenti al lotto potenzialemtne difettoso) Insoddisfazione del cliente finale Anticipazione dei probelmi di qualità = Saving La qualità va costruita non controllata (Philip B. Crosby) 18

19 P3 Early production, Ramp up Planning & Production Policy Deployment and Strategic Planning Quality System Management Expectations Customer Requirements Orders Acquisition Product & Process Development Early production, Ramp up Planning & Production Purchasing & Supplier Quality Customer Quality Monitoring & Product Improvement Product and Service Customer Satisfaction Human Resources Development and Management Measurement Instruments Management Information Technology Page 19

20 Quality Organization Head of Quality Quality System New Products Quality New Systems Quality Customer Quality Field Quality Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality Plant Quality Manager, Process Quality Process Engineer, Plant Technology, Purchasing Page 20

21 Process Quality Garantire il rispetto dei requisiti - Target cliente Garantire la sostenibilità industriale Sostenibilità industriale Processo sostenibile ma non in qualità Processo non in qualità e non sostenibile Processo in qualità e sostenibile Prodotto conforme Processo non sostenibile Rispetto dei requisiti Page 21

22 Organizzazione per prodotto Linea di montaggio Incoming Material OP 1 OP 2 OP 3 EOL Esempio di layout di una linea di montaggio Shipment Input End Of Line Page 22

23 Organizzazione per reparti Aree di lavorazione Green machining operation Heat treatment Welding Assembly painting Shipment Incoming Material Hard Turning Grinding Final Inspection Componente A Componente B Criticità Continui setup Necessità di verificare la conformità ad ogni setup Page 23

24 Quality gate Incoming Material OP 1 OP 2 OP 3 Indicatori % NC parts (oppure NC ppm) % FTQ % scrap ppm cliente Shipment Rework EOL EOL Quality Gate Scrap Page 24

25 Controllo di processo Rework Scrap Incoming Inspection Quality Gate 1 Quality Gate 2 Quality Gate 3 Incoming Material OP 1 OP 2 OP 3 Indicatori Shipment EOL % NC parts (oppure NC ppm) % FTQ % scrap Miglioramento continuo Page 25 Ciclo di Deming - Plan - Do - Check - Act Rework EOL Quality Gate Scrap

26 Qualità di Processo Rework Scrap Incoming Inspection Quality Gate 1 Quality Gate 2 Quality Gate 3 Incoming Material OP 1 OP 2 OP 3 1. Riportare I controlli nelle stazioni a monte DETECTION 2. Ridurre l incidenza CAPABLE PROCESS 3. Evitare che il problema accada OCCURRENCE Shipment Rework EOL EOL Quality Gate Scrap Page 26

27 Controllo statistico del processo LA VARIABILITA DEI PROCESSI Input Processo Output Ogni output presenta variabilità La variabilità è il nemico N 1 perché causa difetti e quindi insoddisfazione del cliente Limite inferiore di specifica (requisiti del Cliente) LSL USL Limite superiore di specifica (requisiti del Cliente) Good Difetti 27

28 Controllo di processo: SIX SIGMA In un processo Six sigma ovvero eccellente 1. La Tolleranza Prescritta (definita dal progetto) è 12 sigma 2. La Tolleranza Naturale è 6 sigma 3. Anche in presenza di un processo non perfettamente centrato (max 1,5 sigma), la quantità di non conformi è pari a 3,4 ppm σ - 7,5 + 4,5 σ Tol Nat con shift di 1,5 sigma Toll. Natur. ± 3 σ 0 ppm LSL 0 Tolleranza Prescritta dal progetto ± 6 σ USL [ x ] 3,4 ppm non conformi 28

29 Capability di Processo - Controllo statistico - Capacità e centratura: alcuni casi possibili - Dal controllo al 100% al controllo statistico LIMITE SUPERIORE SPECIFICA TOLLERANZA PRESCRITTA CENTRO TOLLERANZA LIMITE INFERIORE SPECIFICA Pp 1,33 Ppk = Cp Pp 1,33 Ppk 1 Pp 1,33 Ppk = 0 Pp 1,33 Ppk

30 Controllo di processo: SIX SIGMA SIX SIGMA E SIX SIGMA Strumenti di Problem Solving Strumenti statistici Organizzazione e ruoli professionali 30

31 DMAIC - Metodologia e passi logici Define Identificazione del problema, obiettivi e limiti del processo, scopo del progetto definire la funzione Y = f (x1, x2,, xn) Measure Analisi e misurazione della performance attuale del processo misurare la Y (performance del processo) Analyze Analyze Analisi e rilevazione delle cause principali identificare le x importanti Improve Scelta della strategia di soluzione Control Standardizzazione della soluzione, miglioramento continuo 31

32 8 stages Dal controllo del prodotto al controllo del processo Free pass PRODUCT CONTROL PROCESS CONTROL Poka yoke! Page 32

33 Esempio Rework Scrap Incoming Inspection Quality Gate 1 Quality Gate 2 Quality Gate 3 Incoming Material OP 1 OP 2 OP 3 Prima analisi: Reisidui da piantaggio boccola (OP 3) Controllo visivo: presenza trucioli Nel mozzo EOL EOL Quality Gate Rework Scrap Page 33

34 Esempio Trucioli da piantaggio boccola Boccola Causa: spigolo tagliente all interno del foro Prima Dopo Eliminazione di un controllo a fine linea (costo) Eliminazione di una possibile non conformità presso il cliente Azione correttiva Eliminazione dello spigolo tagliente con uno smusso (modifica di progetto) Page 34

35 Esempio Perdita olio da PTO per piantaggio guarnizione errato Oil leakage Page 35

36 Esempio Perdita olio da PTO per piantaggio guarnizione errato Causa: Labbro guarnizione piegata durante il piantaggio Eliminazione dei costi di rework dopo EOL negativo per perdita Eliminazione di una possibile non conformità presso il cliente Page 36 Azione correttiva Attrezzo guida con smusso

37 Esempio: Montaggio campane frizione al contrario Problema Possibilità di montaggio al contrario! Saldatura Campana A Campana B Page 37

38 Esempio: Montaggio campane frizione al contrario Soluzione Lato A Diametro minore Lato B Diametro maggiore Eliminazione dei costi di scarto (perdita) al controllo finale Eliminazione di una possibile non conformità presso il cliente Campana A - Lato A PASSA Page 38 Campana A - Lato B NON PASSA

39 Esempio: Kit molle a tazza incompleto Problema Kit incompleto o molle montate al contrario Soluzione Sensore di posizione Misura dell altezza del kit Se NOK il sistema blocca la pressa Eliminazione dei costi di rework dopo EOL negativo per funzionamento NOK Eliminazione di una possibile non conformità presso il cliente Page 39

40 Esempio: Trucioli nella sede seeger di un albero frizione Containment Additional 100% visual check on going Cause Chips due to broaching operation Page 40

41 Esempio: Trucioli nella sede seeger di un albero frizione Corrective action removal of chip during hard turning operation, with an additional tool run in the groove cw 26_2013 Eliminazione dei costi di rework per eliminazione del truciolo Eliminazione di una possibile non conformità presso il cliente E inutile fare con più ciò che si può fare con meno (William of Ockham) Page 41

42 P4 - Purchasing & Supplier Quality Policy Deployment and Strategic Planning Quality System Management Expectations Customer Requirements Orders Acquisition Product & Process Development Early production, Ramp up Planning & Production Purchasing & Supplier Quality Customer Quality Monitoring & Product Improvement Product and Service Customer Satisfaction Human Resources Development and Management Measurement Instruments Management Information Technology Page 42

43 Quality Organization Head of Quality Head of Purchasing Quality System New Products Quality New Systems Quality Customer Quality Field Quality Supplier Quality Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality Supplier Quality (SDE SQE) Plant Quality (Incoming inspection) Page 43

44 Supply Chain Automotive Requirements Expectations Supplier Supplier Supplier Tier 1 Car Manufacturer Final customer v Supplier Supplier Supplier Tier 1 Requirements ISO/TS 16949:2008 ISO Page 44

45 Supplier Quality Assurance (SQA) In fase di lancio di un nuovo fornitore Qualifica fornitore (Audit) Classificazione classe A, B, C In fase di sviluppo di un nuovo componente Gestione della validazione Dopo SOP - Audit periodici aggiornamento della classificazione (vendor rating) - Impostazione dei filtri in Incoming - Free pass - Controllo in frequenza - Controllo al 100% Gestione delle non conformità - Problemi C0 (intercettati in Incoming) - Problemi C1 (intercettati in linea) - Problemi C2 (intercettati dal cliente) Page 45

46 P5 - Customer Quality Monitoring & Product Improvement Policy Deployment and Strategic Planning Quality System Management Expectations Customer Requirements Orders Acquisition Product & Process Development Early production, Ramp up Planning & Production Purchasing & Supplier Quality Customer Quality Monitoring & Product Improvement Product and Service Customer Satisfaction Human Resources Development and Management Measurement Instruments Management Information Technology Page 46

47 Quality Organization Head of Quality Quality System New Products Quality New Systems Quality Customer Quality Field Quality Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality Customer Quality Engineer Team: Process Engineer, Process Quality, Supplier Quality, R&D Page 47

48 Customer Claim Stabilimento Cliente Claim 0km Dealer Cliente Claim Field Disposta preliminare Contenimento Disposta Definitiva Identificazione della Causa radice Piano di azioni correttive Standard 8D Page 48 Team Leader: Customer Quality Engineer / Manager

49 Processo di problem solving Stabilimento Cliente Claim 0km Dealer Cliente Claim Field Standard 8D Indicatori PPM 0km Field IPTV Tempi di risposta Page 49

50 Standard 8D 8 Steps (Disciplines) D1 Definizione del team D2 Descrizione del problema D3 Azioni di contenimento D4 Identificazione della causa radice D5 Definizione delle azioni correttive Problem solving D6 Validazione e implementazione delle azioni correttive D7 Azioni preventive D8 Congratulazioni al team Page 50

51 Tempi di risposta 8 Steps (Disciplines) D1 Definizione del team D2 Descrizione del problema D3 Azioni di contenimento D4 Identificazione della causa radice D5 Definizione delle azioni correttive D6 Validazione e implementazione delle azioni correttive D7 Azioni preventive D8 Congratulazioni al team 24 ore 4 settimane In accordo al PAC Page 51

52 Costo della non qualità presso il cliente Costo del contenimento Controllo + risanamento dello stock cliente Controllo + risanamento delle vetture Contenimento nel processo (controlli aggiuntivi, spesso al 100%) Conseguenti ritardi nelle consegne (OTD negativo, costi per trasporti speciali) Costo delle azioni correttive Nel processo Nel progetto Costo di eventuali campagne di richiamo Problema intercettato sul campo (in garanzia) Problema intercettato a 0km, ma con rischio residuo sul campo Compito di Customer Quality + Field Management Minimizzare l impatto con interventi di contenimento rapidi presso gli stabilimenti cliente e presso i dealer Minimizzare l impatto del problema: Risoluzione rapida ed efficace del problema Capitalizzare l esperienza 52

53 LESSON LEARNT Capitalizzazione dell esperienza Problema Risoluzione sul prodotto / processo Fase reattiva Page 53 Evitare la reoccurrence su prodotti / processi simili Evitare la reoccurrence su nuovi prodotti Fase Preventiva

54 P2 Product and Process Development Analisi delle Lesson learnt PR0 PR1 PR2 Ok to tool component PR2 system Ok to build PPAP PR3 Component Design Sign Off Project Management System deployment Hardware and physical components product design validation Software design and validation (BAS, application SW) System application System validation Industrial process definition HW and physical components product and process validation Proto A Proto B Proto C Pre-series D Series Page 54 DV1 DV2 PV

55 LESSON LEARNT Trasversalizzazione Introduzione delle azioni correttive su processi simili Review dell FMEA di Processo Process Engineer, Process Quality Engineer Lesson learnt Database Capitalizzazione In fase di sviluppo di un nuovo prodotto (PR1) analisi dei problemi emersi su prodotti simili Review dell FMEA di Progetto Project Manager, Progettista, Quality Engineer Esperienza è il nome che tutti danno ai propri errori (Oscar Wilde) Page 55