新产品开发设计(以车载DVD为实例

1、新产品开发设计以车载 DVD 为实例 第一部分 关于 APQP 任何产品的质量好坏是保证公司效益及信誉的重要因素，而实际上，只有把质量管理 向产品源头延伸， 在设计上采用更有效的方法， 才能在管理上赢得主动。 这样一个产品开发 完成后需要进行小批量的生产来尽量在萌芽状态将缺陷问题暴露出来， 从而提高产品的质量 及减少成本损失。目前新产品常用的一个工具先期产品质量策划与控制计划（ APQP ）。一个产品从立项到量产首先要成立 APQP 小组（人数 7 到 10 不等），包括研发、生产、 工程、品管、采购、市场、计划等部门人员。按照 APQP 的原则和方法主要有以下几个阶 段：一、策划阶段（策划和

2、定义项目认可） 。在该阶段通过对顾客的需求和期望以及公 司市场策略来确定项目。在该阶段主要输出以下内容：设计目标、可靠性与 质量目标、初始材料清单（包括一些供应商） 、初始过程流程图、特殊产品和 过程特性的初始清单、产品保证计划、管理者支持。二、产品设计阶段 （产品设计和开发认可） 。在该阶段将第一阶段的输出作为输入， 按照前一阶段的输入需要输出两个方面的内容：1.设计输出。 这主要有以下内容：设计失效模式与影响分析（ DFMEA ）、可制造性与装配设计、设计验证、 设计评审、样件制造（控制计划） 、工程图纸（包括数学数据） 、过程规格、 材料规格、图纸与规格变更。 2.APQP 输出。新型设

3、备工具及设施要求、特殊 产品和过程的特性、量具 /试验设备要求、小组可行性承诺和管理者支持。三、过程设计阶段（过程设计与开发认可） 。该阶段的进行取决于前面两个步骤的 成功完成。在该阶段将第二阶段的输出作为输入，按照前一阶段的输入内容， 该阶段需要输出以下内容：包装标准和规格、产品 /过程质量体系评审、过程 流程图、车间平面布置图、特性矩阵、过程失效模式与影响分析（ PFMEA ）、 试生产控制计划（CP）、过程指导书、测量系统分析计划（ MAS ）、初始过程 能力研究计划、管理者支持（包括操作人员配备和培训计划）。四、产品设计及过程确认阶段（试生产认可） 。在该阶段通过有效的生产运行来评 估

4、确认制造过程的主要特性。它将第三阶段的输出作为有力的输入，并为下 一阶段输出以下内容：有效生产运行、测量系统评估、初始过程能力研究、生产件批准、生产确认试验、包装评估、生产控制计划、质量策划认定和管 理者支持。五、试生产阶段（生产认可）。在该阶段是对产品进入量产最后一个阶段，在该阶段主要是反馈、评估和纠正措施（这不随阶段终止而终止），该阶段还是以前一阶段输出做为输入，从而输出以下内容：减少变差、提高顾客满意、改进 交付与服务、吸取的教训/最佳实践的有效的使用。以上内容可以用以下图示（ APQP流程）表示总结。由以上流程可以看出前一阶段的输出是作为后一阶段的输入，顾客声音和评审反馈贯穿整个项目，

5、而且各个阶段（计划和确定项目、产品设计和开发、过程设计和开发、产品和过程确认、反馈评价和纠正措施）都是交叉参照而并非是独立的部分。整个APQP是采取预防措施，降低产品 /服务发送到顾客时产生问题风险的过程。APQP 是一个团队，需要整个团队内每一个组员的努力及合作， 而且在每一个阶段都离不开管理者的支持， 如果没有管理者的 大力支持一个项目是无法顺利的进行，而且很快就会夭折。在一个新项目的进行过程中 APQP 团队需要选定一个组长来组织主导整个项目的运行， 也可以在不同阶段由不同的人担 任组长。 由组织者定期通报项目的进展及相关计划， 以及对计划时间的安排， 确保符合或优 先于顾客的进度计划。

6、 APQP 是一种预防工具， 所以整个 APQP 团队主要将心思放在预防方 面，从而使得产品能够在初期阶段将所有问题点暴露出来， 达到产品量产时的稳定性， 提高 产品的质量以及生产效率，更好的节约成本和时间，以此更能满足顾客的满意度。第二部分 在第一部分本人借助一些相关资料，对 APQP 各方面资料及自己在工作过程的一些经 验进行了小结， 有不适当之处还请不惜指教。 在这部分本人将根据自己的具体工作内容对新 产品导入做详细的说明。 本人在新产品导入中主要负责工艺方面工作， 从第三阶段开始接触 负责整个产品的样件制作及试生产工作内容。在一个新产品前两个阶段圆满完成后， 研发制造系统 （以下称中试

7、） 将根据上一阶段输 出的内容制作相关资料及准备。 这个阶段开始是确保一个有效的制造系统的综合开发， 正个 系统必须保证顾客的要求， 需求和期望都得到满足。 下面从该阶段所要输出的内容资料进行 阐述。包装标准和规范 对于任何产品都需要包装，有的顾客会明确指明产品的包装标准和 规范， 有的产品顾客没有对此有要求， 但不管怎样在任何情况下， 包装设计应当保证产品的 性能和特性， 在包装、 运送和拆解产品的过程中保持不变。 而且包装应当和所有已经识别的 材料处理设备（包括机器和人）一致。要从实用性、可靠性、美观性、运输性、可拆除性等 各个方面根据上一阶段的输出与结构研发方面工程师制定相关包装标准和规

8、范。产品 /过程质量体系评审 在一个新产品导入生产的过程中对制造现场的质量管理体系 评审是很重要的， 要求现场制定相关的质量管理体系文件， 比如对仪器设备的维护， 仪器精 确度的点检， 电子产品静电的处理能力等等。 对于各个方面的质量要求都要体现在控制计划 里，从而得到有效的管控保证产品的顺利有效的生产。过程流程图 过程流程图体现了整个产品制造完成需要的工序，从各个工序来分析机器、人、材料、工艺以及设计过程中存在的问题。流程图帮助分析的是整个过程，而不是过 程中单个步骤。 对于一个产品要生产首先必须要有流程图， 这样更好的体现整个产品的生产 过程，让人一目了然更好的分析存在的问题，为PFMEA

9、 、CP 制作提供相关过程。车间平面图布置 车间平面图让人一目了然的了解整个车间的布置， 从而来确定重要控 制项目的可接受性。 车间平面图的开发应该优化材料运输，处理， 车间空间的增值使用，并 且通过过程来促进材料的同步进行。特殊矩阵 特殊矩阵是推荐用来显示工程参数与制造工位之间关系的分析技术， 对一些 特殊工位的说明以及保证其可靠性。过程失效模式与影响分析（ PFMEA ） 在一个新产品开始生产之前就应该制定相关过 程失效模式与影响分析， 它是对新产品过程的规范评审和分析， 用来预计解决或监控新产品 过程存在的问题， 从而提前预防一些工艺过程造成的不量现象， 对节约成本和工时损失起到 一定作

10、用。试生产控制计划 试生产控制计划是描述样件制造以后，全面生产之前的尺寸、力矩、 电压、电流等值的材料， 功能测量， 这个过程一直持续到生产过程经过确认。试生产控制计 划的目的在于，在首次生产运行之前或期间，歇制成在的不合格的出现。过程作业指导书 过程作业指导书是直接指导作业员作业，对作业员的作业顺序、动 作、方法的直接描述。在作业指导书中规定相关物料名称编号、仪器设备名称及输出规格、 作业内容、相关机种、注意事项、变更内容、制作修改时间、作业相关图片说明、版本编号 以及制作人等相关信息。 对于作业指导书不同公司有不同的标准与格式。 作业指导书的制作 依据主要是以下几个方面： PFMEA、CP

11、、工程图纸、性能要求、材料规格、行业标准、过 程流程图、 特殊矩阵、 车间平面布置图、 包装标准和规格、 过程参数、 搬运要求、 过程操作。 过程作业指导书主要对作业员作业方法的规范并正确指导作业员作业，是产品制造过程的依据，保证产品顺利生产以及减少不良品的产生。测量系统分析计划 对于一个新产品的生产需要对整个生产系统的测量水平进行评估， 对仪器设备、工装夹具以及适用于整个所需测量试验范围，确保量具线性、重复性、再现性和复制量具关联性的职责。初始过程能力研究 控制计划里识别到的特性是作为初始过程能力研究的基础， 是对产 品生产之前整个系统的研究计划。产品质量小组应当确保开发一个初始过程能力研究

12、计划， 这样才能确保产品的顺利进行。管理者的支持 管理者的支持在一新产品进行的任何阶段都是非常重要，在解决一些 重大问题以及项目进行过程中遇到的瓶劲问题是不可缺少的。 管理者支持包括确认计划、 配 备工作人员、提供资源，来满足所需的产能需求。在过程开发设计阶段有几个顺序需要理清， 首先制作过程流程图， 然后根据过程流程图 制作 PFMEA ，最后制作试生产控制计划和过程作业指导书。然而由于时间或其他原因经常 将其制作顺序弄混饶，只是为了应付顾客检查，从而起不到预防的作用。在完成以上阶段的工作内容后， 下面将进行对产品的试生产， 通过有效的运行生产对整 个制造系统进行全面的评估， 确认在技术开发

13、、 工艺过程、 材料以及测试平台等各个方面存 在的问题。通过 APQP 各个成员的努力尽量将存在的问题暴露出来，并对相应的问题进行 对策， 采取临时对策和长久对策， 从根本上解决问题的再次发生。 对每次试生产完成后要进 行总结，确认生产系统是否能有效的运行，修改相关工艺文件（过程流程图、PFMEA 、CP、过程作业指导书）和技术设计。 试生产完成后应该建立相应的问题台帐，以便有帐可查。在 问题台帐中应该包括试生产日期、 总数量、 不良数量、 不良率、 不良现象描述、 不良图片 （有 些不良现象用图片表示更直观） 、采取的临时对策及时间（担当） 、长久对策及完成时间（担 当）、效果确认等内容。

14、这样在下次试生产之前对上次生产的问题点进行检查是否对策有效。 将各个试生产的问题记录在台帐中， 以便在以后的量产过程中有帐可查。 每次试生产依据问 题台帐不断的反馈、 评估和纠正措施。 对于试生产中每一个不良现象都应该有相应的措施对 策，只有做好了试生产使得产品的问题点在前期就被发现出来， 才能再以后的量产中节约成 本，在时间和质量上赢得顾客的满意。试生产过程对于初始过程能力的研究也是很重要的， 在试生产过程中首先记录产品的一 些相关数据， 对仪器设备及整个测试系统做全面的评估， 以保证整个测试系统满足生产的要 求。同时确认由生产工具和过程生产出来的产品是否符合顾客的工程标准， 以及包括外观标

15、 准。试生产是对产品量产前各个方面的评估， 可以说这个过程是对前面几个阶段所做的工作 内容进行确认， 前面未发现的问题和考虑不到的地方在这个阶段大部分都能得到体现。 在每 次完成试生产后都应该有相应的试生产确认表， 是产品能否进入量产的依据。 试生产确认表 需要整个 APQP 小组成员共同进行评估确认，在评估过程应该听取每一个人的意见并在会 议上共同讨论决定。之后对过程流程图、控制计划、过程指导书、监控和测量装置、要求的 产能进行认定评估，将过程作业指导书、 PFMEA 、过程流程图与控制计划进行比较。完成 认定后， 应该安排一次与管理者的评审， 使管理者了解该项目的状况并对未解决的问题获得

16、他们的支持。第三部分 举例说明前面两部分只是从理论上对一个新产品导入量产的说明，在接下来的这部分本人根据 自己的工作进行举例说明， 目前本人所在公司主要生产车载 DVD ，在生产过程中分为 SMT 、 板卡、整机三个工段，本人负责板卡工段。在板卡工段主要的任务是进行 PCBA 单板焊接、 单板测试、半成品组装及测试。在这一工段直接接触的是 PCBA 板，在对静电方面要求非 常的严格， 以及板的放置 （防止元器件撞件） 等方面也不能忽视。 下面将自己最近做的一款 新产品车载多媒体系统板卡工段进行举例说明。该产品客户为 BOSCH ，客户对生产工艺、作业员、设备仪器、物料、静电等各个方面 要求非常

17、严格，每次生产不良率控制在3%以内，要求不良品不能修理后出货，对主要IC不能用烙铁焊接， 插件元件要求过波峰焊后不能用烙铁焊接以及用剪钳剪脚。 跌落产品不允 许出货。对于需焊接的元器件必须有焊接保护夹具， 并对焊接温度及时间进行评估后再作业， 组装工位需有莆助夹具，对于所有夹具必须具有防呆作用。从 SMT 出板到板卡所有 PCBA 板必须用静电带装好放入箱内，对作业员拿取 PCBA 板不能接触板内主要 IC 部件，作业员 在上岗前必须进行培训且合格后才允许上岗作业。 物料完成检查 OK 后才允许上线， 并且有 相应的存放地点，能有效的对其进行管控。对车间温度控制在25 5C,湿度控制在40-8

18、0%RH要求每天对设备仪器（必须接地）进行点检，包括作业员静电手腕、静电衣服、 静电鞋。 在目前本公司还有很多方面达不到客户的要求， 比如不良率这方面， 经与客户沟通 允许对一些不影响安全性能方面的不良品可以进行修理，但必须对其有相应的管控文件对 应，比如对修理的地方板卡用蓝色点标识， 与良品出分包装。 但经过几次试生产目前不良率 有所下降。 在明白客户要求后， 工程工艺人员根据前面两个阶段的输出将进行过程设计和开 发。在从板卡出产品到整机过程中为了防止撞件以及其他异物掉入产品内，在包装上板卡完成的半成品必须用静电带包装0K后放入物料箱出整机并用防尘盖好，对物料箱内杂物定期清理。这样也便于整机

19、作业时拿取。对应有相应的规范文件来控制，以规范包装标准。将根据客户的要求 APQP整个小组成员对板卡工段的质量体系进行全面的评审，包括车 间温度、湿度、防静电方面、仪器设备、物料管控、现场 5S 等涉及到影响产品质量的各个 方面。过程流程图的开发这直接影响到产品的质量，在板卡工段有多块PCBA板，为了作业方便以及节约空间。分为主板作业（主板和解码板）和小板作业（KEY板、BASE板、TFT板、导航板、麦克风）两个流程来布置线体。相关流程如下：在线体上将根据以上流程图布置，人员配置也根据以上流程（以上流程仅供参考，不是公司所用流程图格式）。车间平面布置图根据公司车间实际情况，以及客户的要求布置检

20、查点、控制图位置、中间修理工位、材料的存储区域、 对不良品及不良材料的放置区域。通过平面图更容易了解整 个车间的布置状况，了解过程流程控制点。特性矩阵图显示了一些特殊工位与工程参数之间的关系技术分析，在该产品中有几个特殊需要控制的参数，如下所示：特性矩阵图产品名称车载多媒体产品编号规格/型号顾客名称产品特性编号产品特性描述公差过程（工序）名称1散热片安装螺钉力矩3.0土 O.lKgf.cm组件安装2导航收星数量 3组件测试3CD Audio S/N 80dB组件测试4CD Audio失真度w 0.1%组件测试5FM/AM失真度w 2.5%组件测试备注本表格只针对产品特殊特性批准确认制作初始过程

21、能力研究计划产品名称车载多媒体规格/型号产品编号识另U原因rF序号过程阶段产品/过程特性名称产品规格测量方法分析 内容 与分 析方 法容量/频率预计宀完成日期产品 特殊 特性 符号初始 过程 能力 要求备注1散热片安装散热片安装螺钉力矩3.0O.lKgf.cm扭力计X-R100%CPK1.67此安装 影响组 装的整 体效果2导航测试导航收星数量 3目测X-R100%CPK1.67此数据 显示产 品收星 能力差3线路/功放测试CDAudioS/N 80dB毫伏 表、失 真仪X-R100%CPK1.67显示产 品读CD 信噪比 差4线路/功放测试CDAudio失真度w 0.1%失真仪X-R100%

22、CPK1.67显示产品音频效果差5收音测试FM/AM失真度w 2.5%失真仪X-R100%CPK1.67显示产品收音效果差备注批准审查制作过程失效模式与影响分析（PFMEA ）在过程开发阶段是一个很重要需要完成的内容，通 过APQP成员共同提前预防产品在生产过程中存在的风险。举例如下：过程失效模式与影响分析（PFMEA）文件编号：编制人:生产区域：过程责任：编制日期：机种内型：关键日期：修订日期：核心小组成员：过 程 阶 段潜在失效模式潜在失效后果严重度级别潜 在 失 效 起 因频度现行过程控制探测度RPN建议 措 施责任 苴丿、宀 完成日期措施结果预防探测采 取 的 措 施SODRPN散执八

23、、片安装螺钉锁付不紧凑振动螺 钉脱落 无法固 定散热 片5电 批 力 矩 过 小3每4小时占八、检后 续 外 观 检 查690风扇线与叶片干涉风扇无 法工作 或线破 损导致 短路烧 机7安 装 方 法 不 正 确3对作 业 员 进 行 培后续功能检查484训完成过程失效模式与影响分析（PFMEA ）后，就进行控制计划的制作。控制计划将根据过程流程图、PFMEA以及产品相关规格调试说明书来制作，对试生产过程做到有计划的控制。举例如下：零件过程工装特性特殊方法/过名称夹编产品过程特性产品/过评价/样本控制程编操作具、号分类程/规范/测量容频方法反应计号描述仪器公差技术量率划设备环境温湿温湿温度：2

24、5温湿14温湿拖地以温湿度计度控 5 C度计次H度点增加空度制湿度：检表间湿度4080%RH静电对产静电仪器绿灯静电14人体隔离/环测品产碗测亮0K红环测次H静电更换量仪生影试灯亮NG量仪测试静电响作业防护静电静电仪器绿灯静电14人体隔离/初始环测鞋测亮0K红环测次H静电更换化量仪试灯亮NG量仪测试万用设备交直流万用1每设备隔离/表接地0.5V以下表次天接地更换点检首件检查1每参照停止处检查确认次LQC理0作业T书MSA研究计划也是一个很重要的内容，举例如下:MSA研究计划相关机种：承认：确认：制作：工程量具名称精度测量特性值分析特性原因频率责任部门DVD/CD性能指标测试毫伏表0.02dB通

25、道平衡：土 1dB频响: 2dB信噪比： 80dB分离度： 60dB稳定性偏倚性QC线性重复性再现性其它失真仪0.02%失真: 0.1%稳定性偏倚性QC线性重复性再现性其它收音性能指标测试FM/AM信号源、毫伏表0.02dBFM26dB噪限灵敏度98.1MHZ: 50dBAM26dB噪限灵敏度 1000KHZ: 50dB稳定性偏倚性QC线性重复性再现性其它失真仪0.02%FM 失真 98.1MHZ: 1.5%AM 失真 1MHZ: 2.5%稳定性偏倚性QC线性重复性再现性其它在完成以上工作后，下面将进行过程作业指导书的制作。过程作业指导书是直接指导操 作员作业的文件，应该尽量的详细且容易理解及

26、可行性，其制作依据第二阶段的输出以及过程流程图、PFMEA、CP来制作的。在过程作业指导书、CP、PFMEA三者的相关参数应该一致，与过程流程图顺序及过程名称应该一致。根据客户要求还需要测量设备精度报告以及夹具仪器清单，举例如下所示：测量设备精度报告承认：确认： 制作:过程名机器设测试测试规测量设设备仪要求判断备注称/操作备、夹具项目格备仪器器精度仪器是否描述达到满足规格要求稳压电源电源14.4 万用表0.01V0.02V满足20V量程,设功放测电压0.1V备读取精度试失真仪失真 0.3%失真仪0.01%0.03%满足存在读数差异毫伏表频响 3dB毫伏表0.5dB1dB满足根据各测试档位不同其读数范围也不同以上只是列举了其中一个工序需要的设备仪器精度报告生产仪器、工装夹具机种：版本：承认：确认：制作：工序名称仪器/夹具规格型号仪器/夹具编号用量备注主板MCU烧录稳压电源、电脑、烧录夹具主板电压测试稳压电源、万用表、测试平台主板功能测试稳压电源、AUXIN信号源、测试平台主板线材安装主板定位夹具主板装入主机壳主机壳定位夹具、电批散热片安装电批解码板焊接烙铁解码板外观放大镜解码板电压测试稳压电源、万用表、测试平台解码板功能测试稳压电源、USB、SD卡、IPOD、测试平台导航板装入解码板烙铁、解码板定位夹