De waarde van door OEM ontworpen en gevalideerde autolagers voor de aftermarket

- Dec 10, 2019-


De waarde van door OEM ontworpen en gevalideerde autolagers voor de aftermarket


Invoering
Onlangs hebben we een paper gepubliceerd die zich richtte op het OEM-ontwerp en de validatie van nieuwe auto-onderdelen als een gezamenlijke inspanning van autofabrikant en leverancier en de resulterende toegevoegde waarde van het aanbieden van dergelijke onderdelen ook aan de aftermarket (zie peilingnieuws - editie maart 2019). De focus in dat document lag op het ontwerpen en ontwikkelen van het juiste prototype-onderdeel om te voldoen aan het vereiste functionele gedrag en de prestaties van het onderdeel op de nieuwe auto.

Een volgend belangrijk aspect van de homologatie is de validatie van het productieproces dat door de leverancier moet worden ingevoerd om ervoor te zorgen dat het volledig geoptimaliseerde (prototype) ontwerp ook miljoenen keren kan worden gerepliceerd in een serieel productieproces met een consistente hoog kwaliteitsniveau. De focus van dit artikel ligt op de validatie van OEM-seriële fabricage volgens de gevestigde PPAP-procedure.

Van validatie van ontwerp van onderdelen tot validatie van productieprocessen

Zodra het optimale onderdeelontwerp (prototype) door de autofabrikant is gevalideerd, is de volgende uitdaging voor de leverancier om de onderdelen in een gevalideerd serieproductieproces te reproduceren, voordat de officiële mijlpaal in SOP (Start of Production) is bereikt.

De PPAP-procedure (Product Parts Approval Process) die voortkomt uit vroege QS9000-kwaliteitsnormen (geïntroduceerd in de wereldwijde auto-industrie in de jaren 1990 - vandaag vervangen door ISO / TS 16949) is een procedure waarbij de leverancier aan de autofabrikant bewijst dat de juiste productie ( en ondersteunende) processen aanwezig zijn die "in staat zijn" om het onderdeel in serieproductie te produceren met een stabiele en hoogwaardige output (in termen van consequent blijven binnen afgesproken specificatielimieten).

Doorgaans eindigt de PPAP-procesvalidatieprocedure met de indiening bij en goedkeuring door de autofabrikant van de volgende PPAP-documenten:

  • Een klantentekening met alle hoofdafmetingen en kenmerken van de onderdelen.

  • Een dimensionaal rapport - waaruit blijkt dat gemeten kritische dimensies voor willekeurig genomen onderdelen uit het nieuwe seriële productieproces binnen de specificatiegrenzen liggen.

  • Een materiaalrapport - waaruit blijkt dat de gekozen materiaal / chemisch-kritische eigenschappen daadwerkelijk binnen overeengekomen specificaties liggen.

  • Een processtroomschema - toont de werkelijke processtappen die consequent worden gevolgd tijdens seriële productie.

  • Een controleplan - toont de kwaliteitscontroles, beginnend bij inkomende materiaalinspectie, tot in-procescontroles en tot eindproductinspectie, om ervoor te zorgen dat alle afmetingen en eigenschappen binnen overeengekomen specificaties zijn.

  • Een PFMEA-onderzoek (Production Failure Mode and Effects Analysis) - dat aantoont dat de productieorganisatie mogelijke processtoringsmodi, hun relatieve impact en tegenmaatregelen die vooraf kunnen worden genomen om dergelijke risico's te elimineren, begrijpt.

  • Een procescapaciteitsrapport - dat aantoont dat het productieproces in staat is elke kritische dimensie consistent binnen de specificatiegrenzen te houden (weergegeven door de zogenaamde "Cp-waarde") en dat de machine-instellingen zodanig zijn dat de normale gemiddelde distributiewaarde van dergelijke kritische dimensies dicht genoeg bij de nominale specificatiewaarde (vertegenwoordigd door de zogenaamde "Cpk-waarde") - Zie de case study voor een voorbeeld uit de auto-lagerindustrie.

  • Een kalibratierapport - aantoont dat alle meetinstrumenten voldoende zijn gekalibreerd om alle kritische afmetingen en machine-instellingen correct te kunnen meten.

De definitieve validatie van het productieproces van de leverancier door de autofabrikant voordat SOP wordt vastgesteld door de ondertekening van het zogenaamde PPAP Part Submission Warrant (PSW). Alleen in dit stadium mag de leverancier beginnen met massaproductie van het onderdeel voor de autofabrikant.

Case study
Kritieke afmetingen van een wielnaafeenheid - het belang van
stabiele productieprocessen van leveranciers voor OEM-gevalideerde producten.

Zoals uit de bovenstaande bespreking kan worden begrepen, is het belangrijkste kenmerk om de geschiktheid van het seriële fabricageproces te bewijzen de procescapaciteit . Alle kritische afmetingen en eigenschappen van het productontwerp moeten binnen goed gedefinieerde limieten (specificaties) worden geproduceerd om ervoor te zorgen dat de seriële massaproductieonderdelen dezelfde kwaliteit en prestaties hebben als het uiteindelijke prototypeonderdeel dat na de prototype-auto werd goedgekeurd overleefde alle soorten bank- en veldtests tijdens de ontwikkelingsfase van het nieuwe automodel.

In de bijgevoegde case study kunnen we het belang inzien van het vermogen van het productieproces dat de juiste afmetingen tussen bevestigingsgaten op een wiellager-naafeenheid verzekert. Voor auto-OEM's zijn montage-afmetingen van onderdelen erg kritisch. In dit geval moet de positie van de gaten exact hetzelfde zijn als de positie van de gaten op de wielscharnier waaraan de wiellagereenheid moet worden bevestigd. Als de afmetingen buiten de specificatie vallen, bestaat er een ernstig risico van verkeerde uitlijning tijdens de montage van de bouten of schade aan de draad (resulterend in een slechte bevestiging van de wielnaaf aan de wielscharnier), wat leidt tot een onaanvaardbaar faalrisico.

Conclusie
Het ontwerpen, ontwikkelen en valideren van een geschikt automotive-onderdeel en het productieproces is een nauwgezet multidisciplinair proces waarbij zowel ingenieurs als productie-experts van de leverancier en van de autofabrikant betrokken zijn.
Zelfs als een nieuwe leverancier van AM-onderdelen een perfecte kopie van het originele OEM-ontwerp maakt, is er absoluut geen garantie dat dezelfde leverancier hetzelfde onderdeel in grote volumes in een geschikt serieel proces kan reproduceren.

Meer informatie over onze producten en offerte, stuur een e-mail naar: info@jxtcbearing.com