APQP: Planejamento Avançado da Qualidade do Produto

Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP)

Produtos complexos e cadeias de suprimentos apresentam muitas possibilidades de falha, especialmente quando novos produtos estão sendo lançados. O Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP) é um processo estruturado que visa garantir a satisfação do cliente com novos produtos ou processos.

O APQP existe há décadas em muitas formas e práticas. Originalmente conhecido como Planejamento Avançado de Qualidade (Advanced Quality Planning - AQP), o APQP é usado por empresas para garantir qualidade e desempenho por meio do planejamento. A Ford Motor Company publicou o primeiro manual de Planejamento Avançado  da Qualidade para fornecedores no início dos anos 80.

O APQP ajudou os fornecedores da Ford a desenvolver controles apropriados de prevenção e detecção para novos produtos que apóiam o esforço de qualidade corporativa. Com as lições aprendidas da Ford, os OEMs automotivos da América do Norte criaram coletivamente o processo de APQP em 1994 e depois o atualizaram em 2008. O APQP tem como objetivo agregar as atividades de planejamento comuns que todos os OEMs automotivos exigem em um único processo. Os fornecedores utilizam o APQP para trazer novos produtos e processos para uma validação bem-sucedida e impulsionar a melhoria contínua.

Existem inúmeras ferramentas e técnicas descritas no APQP. Cada ferramenta tem valor potencial quando aplicada no tempo correto. As ferramentas que têm o maior impacto no sucesso de produtos e processos são chamadas de Ferramentas Principais. Espera-se que as Ferramentas Principais sejam usadas em conformidade com o IATF 16949. Existem cinco Ferramentas Principais básicas detalhadas em manuais de diretrizes separados, incluindo o Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP). As outras ferramentas principais são:

• Modo de falha e análise de efeitos (FMEA)
• Análise de Sistemas de Medição (MSA)
• Controle Estatístico de Processo (CEP)
• Processo de Aprovação de Peça de Produção (PPAP)

O que é o Planejamento avançado da qualidade do produto (APQP)?

O APQP é uma abordagem estruturada para o design de produtos e processos. Essa estrutura é um conjunto padronizado de requisitos de qualidade que permite aos fornecedores projetar um produto que satisfaça o cliente.

O principal objetivo do planejamento da qualidade do produto é facilitar a comunicação e a colaboração entre as atividades de engenharia. Um time multifuncional, envolvendo marketing, design de produto, compras, fabricação e distribuição, é usado no processo de APQP. O APQP garante que a Voz do Cliente (VOC) seja claramente entendida, traduzida em requisitos, especificações técnicas e características especiais. Os benefícios do produto ou processo são projetados através da prevenção.

O APQP suporta a identificação precoce de mudanças, tanto intencionais quanto incidentais. Essas mudanças podem resultar em inovações empolgantes que apoiam a satisfação do cliente. Quando não são bem geridos, traduzem-se em insucesso e insatisfação do cliente. O foco do APQP é a utilização de ferramentas e métodos para mitigar os riscos associados à mudança no novo produto ou processo.

Por que implementar o Planejamento avançado da qualidade do produto (APQP)?

O APQP apóia a busca incessante pela melhoria contínua. As três primeiras seções do APQP se concentram no planejamento e na prevenção e constituem 80% do processo de APQP. A quarta e quinta seções apoiam os 20% restantes do APQP e concentram-se em validação e evidência. A quinta seção permite especificamente que uma organização comunique aprendizagens e forneça feedback para desenvolver trabalhos e processos padrão. Uma lista de benefícios do APQP é:

• Direcionar recursos definindo os poucos itens vitais dos muitos;
• Promover a identificação precoce da mudança;
  • Intencional (o que está sendo alterado de propósito para agregar valor ao cliente);
  • Incidental (ambientes, uso do cliente, degradação e interfaces);
• Evitar mudanças tardias (pós-lançamento) antecipando falhas e evitando;
  • Menos alterações no design e no processo no final do processo de desenvolvimento do produto;
• Produto de qualidade dentro do prazo e ao menor custo;
• Múltiplas opções para atenuar o risco quando encontrado anteriormente;
• Maior capacidade de verificação e validação de uma mudança;
• Melhor colaboração entre o design do produto e o processo;
• Projeto Melhorado para  Fabricação e Montagem  (DFM / A);
• Soluções de baixo custo selecionadas anteriormente no processo;
• Captura e reutilização de legados, avanço do conhecimento tribal e criação e utilização de trabalhos padrão;

Quando aplicar o Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP)?

O APQP facilita a comunicação entre a cadeia de suprimentos e a organização / cliente. Os requisitos que se traduzem em especificações mais detalhadas são clarificados e decompostos para mais detalhes conforme o processo continua. O APQP é usado de duas maneiras:

1. Suporte para Introdução de Novos Produtos (NPI):

O APQP complementa os processos de desenvolvimento de produtos, adicionando um foco no risco como um substituto para o fracasso. Isso permite que a equipe tome providências sobre o risco em vez de esperar que a falha ocorra no teste ou, pior, nas mãos do cliente. O APQP utiliza ferramentas baseadas no risco que se concentram em todos os aspectos do design de produtos e processos, serviços, controle de qualidade do processo, embalagem e melhoria contínua. Cada aplicativo do APQP pode ser exclusivo para um aplicativo anterior devido à porcentagem de novos conteúdos, alterações na tecnologia atual ou histórico de falhas do passado.

2. Mudança de Produto ou Processo (Liberação Pós):

O APQP segue uma alteração de produto ou processo fora do Desenvolvimento de Produto e assegura que o risco de mudança seja gerenciado com sucesso, evitando problemas criados pela alteração.

Como implementar o Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP)?

O APQP é composto por uma etapa de pré-planejamento e cinco fases concorrentes. Uma vez iniciado, o processo nunca termina e é frequentemente ilustrado no ciclo PDSA (Plan Do Study Act). O PDSA ficou famoso por W. Edwards Deming. Cada seção está alinhada com as ferramentas e técnicas de descoberta de risco analítico. Encontrar riscos no desenvolvimento de produtos e processos é mais desejável do que encontrar falhas tardias. As seções do APQP são definidas abaixo:

Seção 0: Pré-planejamento

O APQP começa com suposições, conceitos e conhecimento passado. O conhecimento da estante e as práticas de trabalho padrão são listadas, bem como áreas em que é esperada uma mudança significativa. Esta seção compila as entradas na Seção 1 - Planejar e Definir.

Seção 1: Planejar e Definir

A seção 1 relaciona as expectativas, desejos e necessidades do cliente aos requisitos. O Desenvolvimento do Plano garantirá que a saída desta seção seja uma qualidade satisfatória do produto. Planejamento de recursos, processos e suposições de produtos são feitos. Uma lista de características especiais preliminares e metas de design / confiabilidade também são estabelecidas.

Seção 2: Design e Desenvolvimento de Produto

O foco na Seção 2 é sobre design e desenvolvimento de produtos. Geometria, características de design, detalhes, tolerâncias e refinamento de características especiais são todos revisados ​​em uma Revisão de Projeto formal. A verificação de projeto por meio de protótipos e testes também faz parte desta seção. Ferramentas que normalmente fornecem grande benefício nesta secção são / A DFM , projeto Failure Mode and Effects Analysis (DFMEA) e Design Plano de Verificação e Relatório (DVP & R) .

Seção 3: Design e Desenvolvimento de Processos

A seção 3 explora técnicas de fabricação e métodos de medição que serão usados ​​para trazer a visão do engenheiro de projeto para a realidade. Gráficos de fluxo de processo, modo de falha de processo e análise de efeitos (PFMEA) e metodologia de plano de controle são exemplos de ferramentas usadas nesta seção.

Seção 4: Validação de Produto e Processo

A validação das capacidades de qualidade e volume do processo é o foco da Seção 4. O Controle Estatístico de Processo (CEP), a Análise de Sistemas de Medição (MSA) e os Estudos de Capacidade de Processo são apresentados nesta seção. O Processo de Aprovação de Peças do Produto (PPAP) está pronto para envio e a produção começa após a aprovação.

Seção 5: Avaliação de Feedback e Ação Corretiva

A seção 5 explora os aprendizados do processo de manufatura em curso, redução de RPN, ações corretivas (internas e externas), Oito Disciplinas de Solução de Problemas (8D) e a captura de informações pertinentes para uso futuro.

Entradas e Saídas do APQP por Seção

Cada seção do APQP depende das informações de risco que foram descobertas anteriormente. O compartilhamento de informações garante um fluxo de descoberta e mitigação de riscos lógicos. As entradas e saídas detalhadas de cada seção são descritas abaixo:

Entradas na Seção 1:

• Voz do Cliente
  • Pesquisa de mercado
  • Questões históricas
  • Experiência de equipe
• Plano de Negócios e Plano de Marketing
• Benchmark de produto e processo
• Suposições de produtos e processos
• Estudos de confiabilidade do produto
• Entradas do cliente conforme aplicável

Saídas da Seção 1:

• Objetivos de Design
• Confiabilidade e Metas de Qualidade
• Lista de materiais preliminar (BOM)
• Fluxo Preliminar do Processo
• Lista preliminar de características especiais
• Plano de garantia de produto
• Aprovação Gateway

Resultados da Seção 2:

• FMEA de design (DFMEA)
• Design para Fabricação e Montagem (DFM / A)
• Verificação de projeto
• Revisão do projeto
• Plano de controle de protótipo
• Desenhos de engenharia CAD the Master
• Especificações de engenharia
• Especificações materiais
• Controle de Mudança para Desenhos
• Novos requisitos de equipamento, ferramental e instalações
• Características Especiais do Produto e Processo
• Gages / Requisitos do Equipamento de Teste
• Compromisso de viabilidade da equipe e aprovação da Gateway

Resultados da Seção 3:

• Padrões de Embalagem e Especificações
• Revisão do sistema de qualidade
• Fluxograma do processo
• Layout da planta baixa
• Matriz de Características
• FMEA de processo (PFMEA)
• Plano de Controle Pré-lançamento
• Instruções de Processo
• Plano de Análise de Sistemas de Medição (MSA)
• Plano de Capacidade Preliminar do Processo
• Aprovação de Gateway

Resultados da Seção 4:

• Execução Significativa de Produção
• Resultados da MSA
• Estudos de capacidade de processo
• Processo de Aprovação de Peça de Produção (PPAP)
• Teste de validação de produção
• Avaliação de Embalagem
• Plano de Controle de Produção
• Planejamento da Qualidade e Aprovação do Gateway

Saídas da Seção 5:

• Variação Reduzida
• Satisfação do Cliente Melhorada
• Melhor desempenho de entrega
• Uso eficaz de lições aprendidas

Exemplos de onde incorporar o APQP:

• Desenvolver requisitos de voz do cliente (VOC) usando o Quality Function Deployment (QFD)
• Desenvolver um plano de qualidade do produto integrado ao cronograma do programa / projeto
• Traduza a porcentagem do novo conteúdo em hipóteses de produto e processo
• Atividades de design de produto que comunicam características especiais ou características-chave à atividade de design do processo, antes do lançamento do design
  • Isso pode incluir nova geometria, forma, peças, tolerâncias mais estreitas e novos materiais ligando o DFMEA ao PFMEA.
• Desenvolver planos de teste (DVP & R)
• Uso da revisão formal do projeto para acompanhar o progresso
• Planejar, adquirir e instalar equipamentos e ferramentas de processo apropriados com base nas tolerâncias de projeto fornecidas pela fonte de design do produto
• Equipe de Montagem e Fabricação comunicando sugestões de formas de melhor montar um produto (DFM / A)
• Estabelecer controles de qualidade adequados para características especiais ou características-chave de um produto ou parâmetros de um processo, que ainda correm o risco de falha potencial
• Realização de estudos de estabilidade e capacidade em características especiais para entender a variação presente e prever o desempenho futuro com o  controle estatístico do processo (CEP)  e capacidade de processo (PPK e CPK)

Como desenvolver um plano de qualidade de produto (PQP)?

O processo de APQP começa com a criação de um Plano de Qualidade de Produto (PQP). O PQP pode ser único para cada desenvolvimento individual. Durante a seção de planejamento, um grupo central de funcionários revisará o conceito de design, as premissas de processo e produto, as metas gerais do projeto e as falhas do passado.

Depois de coletar essas informações, a equipe principal seleciona ferramentas de cada seção, com base no valor que elas podem trazer quando a prevenção de falhas é discutida. O PQP está vinculado ao plano de tempo do projeto para auxiliar na eficiência do gerenciamento do programa / projeto. As ferramentas e técnicas são selecionadas com base no risco que pode estar presente, criado pela mudança intencional e incidental. Descobrir riscos desconhecidos é desejável. Cada risco é quantificado e as ações de mitigação são desenvolvidas e implementadas aumentando a probabilidade de sucesso do projeto.

Exemplo de um plano de qualidade do produto

A abordagem descrita no seguinte exemplo de PQP é uma matriz com proporções calculadas de ferramentas qualitativas versus evidências quantitativas. Como as ferramentas qualitativas podem ser usadas mais cedo no processo de desenvolvimento do produto, espera-se uma relação qualitativa / quantitativa de 3: 1. A oportunidade de discutir possíveis problemas com base em mudanças com ferramentas qualitativas deve ser três vezes maior que os dados reais coletados.

A coleta de dados observada ocorre tardiamente no desenvolvimento de produto (PD) e a reação à falha pode ser necessária. A discussão da mudança, usando uma ferramenta e um time multifuncional, geralmente resulta na descoberta e prevenção de uma falha no início do PD. O APQP é focado na previsão e prevenção de falhas (80%) e menos na detecção (20%).

A equipe multifuncional

O time multifuncional no APQP evolui e muda conforme o processo avança. Os detalhes preliminares necessários para iniciar o Planejamento da Qualidade do Produto são coletados antes do início do projeto. Este processo é tipicamente curto e não envolve nenhum esforço de projeto de produto ou processo. Aspectos do pré-planejamento incluem:

• Escopo do projeto
• Suposições de produtos e processos
• Fracasso passado
• Tamanho da equipe, estrutura e experiência
• Métodos para resolução de problemas
• Espaço e recursos necessários
• Horário do projeto

O time multifuncional adiciona membros conforme certas disciplinas forem necessárias. Dois exemplos de evolução da equipe são: engajamento de compra quando decisões de “compra / não compra” são necessárias e engajamento de recursos de projeto de ferramentas quando são necessários protótipos e ferramentas de produção.

O APQP é realizado usando o Processo Colaborativo de Desenvolvimento de Produto. Cada membro do time multifuncional se comunica com suas contrapartes sobre itens que podem afetar a qualidade, o custo ou a entrega, seja de maneira positiva ou negativa. Características especiais também são comunicadas entre cada membro do time multifuncional. Quanto mais cedo um problema de produto ou processo puder ser encontrado, menos dispendioso e trabalhoso será para consertá-lo. Trabalhando simultaneamente pelo cronograma do projeto, a equipe conclui a atividade de planejar e projetar:

• Engenharia de produto entrega o Projeto e Desenvolvimento de Produtos
• Engenharia de Processos e / ou Manufatura (ME) aborda o Projeto e Desenvolvimento de Processos

Cada seção tem entradas, saídas e revisões de gateway de gerenciamento. Os gateways são programados para coincidir com as principais decisões que afetam a qualidade, o custo ou a entrega do projeto.

Como o APQP está relacionado ao PPAP?

O Processo de Aprovação de Peças do Produto (PPAP) destaca a prova ou evidência coletada pelo APQP. Os resultados validados da primeira execução de teste suportam a afirmação de que a qualidade da entrega é esperada. A execução do teste deve representar o ambiente de produção, com ferramentas, máquinas, processos, pessoal e condições corretos que podem afetar a qualidade da peça.

O PPAP e o APQP não podem ser separados, pois os documentos do PPAP são o resultado do APQP. O PPAP fornece evidências de que o APQP foi executado com sucesso. O baixo desempenho em um PPAP ou uma amostra rejeitada pode ser atribuído a um APQP fraco. Entregáveis ​​no PPAP são extensões do Planejamento do APQP. Os elementos PPAP estão listados abaixo, note que muitos são os mesmos que as ferramentas APQP ou são os resultados de saída das ferramentas APQP:

• Garantia de Envio de Peças (PSW)
• Registros de design
• Documentos de modificação de engenharia
• Aprovação de engenharia do cliente
• FMEA de design (DFMEA)
• Fluxo de processo
• FMEA de processo (PFMEA)
• Resultados dimensionais
• Resultados de testes de desempenho e material
• Estudo inicial de capacidade de processo
• Análise de Sistemas de Medição (MSA)
• Documentação Laboratorial Qualificada
• Requisitos de material a granel (se necessário)
• Plano de controle
• Signoff cosmético ou visual
• Produto simples
• Amostra Mestra
• Verificar SIDA
• Registros de conformidade com requisitos específicos do cliente

Como estão relacionados APQP, NPI e DFSS?

APQP, NPI, Design para Seis Sigma (DFSS) e outros Processos de Desenvolvimento de Produto compartilham metas e ferramentas de desenvolvimento. O APQP geralmente é o Processo de Desenvolvimento de Produto que é usado como um processo padrão para suportar o envolvimento do fornecedor. O DFSS é um esforço altamente concentrado, reservado para requisitos ou especificações de alto valor. O APQP tem um escopo mais amplo do que o DFSS e é escalável ao risco percebido que cada fornecedor, projeto ou processo representa no sucesso do programa.

Exemplo de relacionamento APQP, NPI e DFSS

Um fabricante de equipamento original (OEM) está preparando um novo produto de usuário final. O produto seguirá o NPI do OEM. Vários dos subsistemas e componentes exigem o envolvimento do fornecedor para garantir que sua experiência seja incluída no design do produto. O APQP será usado para colaborar com os fornecedores.

O DFSS se concentrará nos principais recursos que são altamente valiosos e bem diferentes dos produtos anteriores. Um Seis Sigma Black Belt é atribuído para seguir esses recursos em todos os canais e grupos de comunicação. As ferramentas usadas em cada um desses esforços são as mesmas. As ferramentas podem ser usadas em diferentes níveis de utilização, a critério do Black Belt.