Il ruolo delle tecnologie per la qualità dei prodotti e ... · Il ruolo delle tecnologie per la...

Potenza, 25.11.2013Raffaele Garbellano

Il ruolo delle tecnologie per la qualità

dei prodotti e dei processi produttivi

Customer Quality ManagerOerlikon Drive Systems EMEAR

Since 2011

Main Customers:

CNH, John Deere, JCB, Magna PT, Allison Transmissions

Raffaele GarbellanoCustomer Quality Specialist

Customer Quality EngineerMagneti Marelli Powertrain

2006 – 2011

German Customers:

Audi / Automobili Lamborghini

Laurea in Ingegneria GestionalePolitecnico di Bari

2005

Tesi di laurea in: Gestione della Produzione Industriale

Automotive Supply Chain

Supplier SupplierSupplierTier 1

Car Manufacturer

Final customer

SupplierTier 1

SupplierSupplier

Expectations

Requirements

Requirements

Sta

nd

ard

R

eq

uire

me

nts

ISOISO/TS 16949:2008

International Automotive Task Force (IATF)

General Motors, Ford, Daimler, BMW, Volkswagen, Fiat, PSA, Renault

Ce

rtifica

tion

Innovazione

di prodotto

Innovazione Tecnologica e Qualità

Innovazione

di processo

“Qualità è la caratteristica più vicina all’attesa del soggetto” (Aristotele)

Nuove attese

Cliente finaleMercato

Rispetto delle attese = soddisfazione del clienteQUALITA’

Conformità �� RequisitiSoddisfazione �� Attese

Corporate Processes Map

CustomerCustomer

Policy Deployment and Strategic Planning

MeasurementInstruments Management

InformationTechnology

Human Resources Development and

Management

Pro

du

ct

an

d S

erv

ice

Ex

pe

cta

tio

ns

Re

qu

ire

me

nts

Sa

tis

fac

tio

n

Product & Process Development

Early production, Ramp up Planning & Production

Purchasing & Supplier Quality

Customer Quality Monitoring & Product Improvement

Orders Acquisition

Quality System Management

Quality Organization

New ProductsQuality

New SystemsQuality

Field Quality

Head of Quality

Customer Quality

Quality System

Plant A Quality Plant B Quality Plant C Quality Plant C Quality

P1 – Order Acquisition

CustomerCustomer





Management

Pro

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Ex

pe

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ns

Re

qu

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me

nts

Sa

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tio

n





Orders Acquisition



New ProductsQuality

New SystemsQuality

Field Quality

Head of Quality

Customer Quality

Quality System


� Sales Manager� Team: Customer Quality Manager, Project Manager, (Team di sviluppo)


Requisiti

tecnici

Requisiti

Gestione

Qualità

Analisi tecnicaR&D

Ingegneria di processo

Qualità Cliente

Analisi economicaSales Deptartment

Cli

en

te (

car

man

ufa

ctu

rer)

BenchmarkingCompetitors

OffertaPrezzo

Capacità produttiva

Obiettivi Qualità 0km

Obiettivi Qualità Field (garanzia)


Requisiti

tecnici

Requisiti

Gestione

Qualità

Analisi tecnicaR&D

Ingegneria di processo

Qualità Cliente

Analisi economicaSales Deptartment

Cli

en

te (

car

man

ufa

ctu

rer)

BenchmarkingCompetitors

OffertaPrezzoCapacità produttivaObiettivi Qualità 0km (ppm)Obiettivi Qualità Field (ITPV)

SQD Audit

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 0kmPPM (Parts Per Million)

� AffidabilitàITPV (Incidents per Thousand Vehicles)

Gestionali (TQM)

� UNI ISO/TS 16949:2008Requisito base

� Requisiti specifici- Qualità di progetto- Qualità di processo- Qualità fornitori- …

Specifiche

P2 – Product and Process Development

CustomerCustomer





Management

Pro

du

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tio

ns

Re

qu

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me

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Sa

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tio

n





Orders Acquisition



New ProductsQuality

New SystemsQuality

Field Quality

Head of Quality

Customer Quality

Quality System


� Quality Engineer� Team: Project Manager, Process Engineer, Team di sviluppo, Acquisti


System

deployment

Hardware and physical components

product design validation

Software design and validation

(BAS, application SW)

HW and physical components

product and process validation

Project Management

System application

PR0 PR1 PR2

component PR3

Ok to build

PPAP

Industrial process

definition

Proto A Proto B Proto C Pre-series D Series

Ok to tool

Component Design Sign Off

System

validation

PR2

system

DV1 DV2 PV

Piano di prove di Validazione

Piano di prove di validazione per sottocomponenti PTU - Ferrari F151 Planned

DV2 Actual

Replanned activity

CW 2010

Prove 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 Note

5 Verifiche funzionali (a nuovo prima di tutte le prove)

6.1.1 Funzionamento in temperatura (3 pz)

Ricerca delle frequenze di risonanza CVM (1 pz)

Durata alle frequenze di risonanza (eventuale)

6.1.3.2 Vibrazioni sinusoidali CVM (2 pz)

6.2.1 Shock termici (2+1 pz)

6.2.5 Nebbia salina (1 pz)

6.2.7 Grado di protezione all’acqua (1 pz)

5 Verifiche funzionali (dopo ciascuna prova)

6.1.3.1

• 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)


System

deployment







Project Management

System application

PR0 PR1 PR2

component PR3

Ok to build

PPAP

Industrial process

definition


Ok to tool


System

validation

PR2

system

DV1 DV2 PV

PR2 Negativa

Obiettivo: Affidabilità

Prevenire difettosità sul campo � Migliorare l’affidabilitàRidurre 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

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

P3 – Early production, Ramp up Planning & Production

CustomerCustomer





Management

Pro

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Ex

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ns

Re

qu

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me

nts

Sa

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fac

tio

n





Orders Acquisition



New ProductsQuality

New SystemsQuality

Field Quality

Head of Quality

Customer Quality

Quality System


� Plant Quality Manager, Process Quality� Process Engineer, Plant Technology, Purchasing

Process Quality

Processo sostenibile

ma non in qualità

Processo in qualità

e sostenibile

Processo non in qualità

e non sostenibile

Prodotto conforme

Processo non sostenibileSo

ste

nib

ilit

à i

nd

us

tria

le

Rispetto dei requisiti

� Garantire il rispetto dei requisiti - Target cliente

� Garantire la sostenibilità industriale

Linea di montaggio

Organizzazione per prodotto

IncomingMaterial

OP 1 EOL

Shipment

End Of Line

Input

OP 2 OP 3

Esempio di layout di una linea di montaggio

IncomingMaterial

Green machining operation

Heat treatmentWelding

Grinding

Assembly painting

Shipment

Hard Turning Final Inspection

Componente A

Componente B

Criticità

Continui setup

Necessità di verificare la conformità ad ogni setup

Aree di lavorazioneOrganizzazione per reparti

IncomingMaterial

OP 1 OP 2 OP 3

EOLShipment

Quality gate

EOLQuality Gate

Indicatori

� % NC parts (oppure NC ppm)� % FTQ� % scrap� ppm cliente

ScrapRework

IncomingMaterial

OP 1 OP 2 OP 3

EOLShipment

Controllo di processo

EOLQuality Gate

Quality Gate 1 Quality Gate 2 Quality Gate 3Incoming Inspection

ScrapRework

ScrapRework

Indicatori

� % NC parts (oppure NC ppm)� % FTQ� % scrap

Miglioramentocontinuo

Ciclo di Deming- Plan

- Do

- Check

- Act

IncomingMaterial

OP 1 OP 2 OP 3

EOLShipment

Qualità di Processo

EOLQuality Gate


ScrapRework

ScrapRework

1. Riportare I controlli nelle stazioni a monte DETECTION

2. Ridurre l’incidenzaCAPABLE PROCESS

3. Evitare che il problema accadaOCCURRENCE

27

Processo

InputOutput

• Ogni output presenta variabilità

• La variabilità è il nemico N°1 perché causa difetti e quindi

insoddisfazione del cliente

LSL USL

DifettiGood

LA VARIABILITA’ DEI PROCESSI

Limite inferiore di

specifica (requisiti del

Cliente)

Limite superiore di

specifica (requisiti del

Cliente)

Controllo statistico del processo

28

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

Tol Nat con shift di 1,5 sigma

0

Tolleranza Prescritta dal progetto± 6

3,4 ppm non

conformi

0 ppm

- 7,5 + 4,5

[ x ]USLLSL

Toll. Natur.± 3

σσσσ σσσσ

σσσσ

σσσσ

Controllo di processo: SIX SIGMA

29

- Controllo statistico- Capacità e centratura: alcuni casi possibili- Dal controllo al 100% al controllo statistico

CENTRO TOLLERANZA

LIMITE SUPERIORE SPECIFICA

LIMITE INFERIORE SPECIFICATO

LL

ER

AN

ZA

PR

ES

CR

ITT

A

Pp ≥≥≥≥ 1,33Ppk = Cp

Pp ≥≥≥≥ 1,33Ppk ≤≤≤≤ 1

Pp ≥≥≥≥ 1,33Ppk = 0

Pp ≥≥≥≥ 1,33Ppk ≤≤≤≤ - 1

Capability di Processo

30

SIX SIGMA E’ …

Strumenti di

Problem Solving

SIX SIGMA

Strumenti

statistici

Organizzazione e ruoli professionali

Controllo di processo: SIX SIGMA

31

Identificazione del problema, obiettivi e limiti del processo, scopo del progetto

Analisi e misurazione della performance attuale del processo

Analisi e rilevazione delle cause principali

Scelta della strategia di soluzione

Standardizzazione della soluzione, miglioramento continuo

Analyze

definire la funzione Y = f (x1, x2, …, xn)

misurare la Y (performance del processo)

identificare le x importanti

Define

Measure

Analyze

Improve

Control

DMAIC - Metodologia e passi logici

PROCESSCONTROL

PRODUCTCONTROL

8 stages

Dal controllo del prodotto al controllo del processo

Poka yoke !

Free pass

IncomingMaterial

OP 1 OP 2 OP 3

EOL

Esempio

EOLQuality Gate


ScrapRework

ScrapRework

Controllo visivo: presenza trucioliNel mozzo

Prima analisi:Reisidui da piantaggio boccola (OP 3)

Trucioli da piantaggio boccola

Esempio

Boccola

Azione correttivaEliminazione dello spigolo tagliente con uno smusso (modifica

di progetto)

Prima

Dopo

Causa: spigolo tagliente all’interno del foro

� Eliminazione di un controllo a fine linea (costo)� Eliminazione di una possibile non conformità presso il

cliente

Perdita olio da PTO per piantaggio guarnizione errato

Esempio

Oil leakage

Perdita olio da PTO per piantaggio guarnizione errato

Esempio

Azione correttivaAttrezzo guida

con smusso

Causa: Labbro guarnizione piegata durante il piantaggio

� Eliminazione dei costi di reworkdopo EOL negativo per perdita

� Eliminazione di una possibilenon conformità presso il cliente

Esempio:

Montaggio campane frizione al contrario

Campana A Campana B

Saldatura

ProblemaPossibilità di montaggio

al contrario!

Esempio:

Montaggio campane frizione al contrario

Soluzione

Lato ADiametro minore

Lato BDiametro maggiore

Campana A - Lato APASSA

Campana A - Lato BNON PASSA

� Eliminazione dei costi di scarto (perdita) al controllo finale� Eliminazione di una possibile non conformità presso il cliente

Esempio:

Kit molle a tazza incompleto

ProblemaKit incompleto o molle

montate al contrario

SoluzioneSensore di posizione

� Misura dell’altezza del kit

� Se NOK il sistema blocca la

pressa

� Eliminazione dei costi di reworkdopo EOL negativo per funzionamento NOK

� Eliminazione di una possibilenon conformità presso il cliente

Esempio:

Trucioli nella sede seeger di un albero frizione

ContainmentAdditional 100% visual check on going

CauseChips due to broaching operation

Esempio:

Trucioli nella sede seeger di un albero frizione

Corrective actionremoval of chip during hard turning operation, with an additional tool run in the groovecw 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)

P4 - Purchasing & Supplier Quality

CustomerCustomer





Management

Pro

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Sa

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n





Orders Acquisition



New ProductsQuality

New SystemsQuality

Field Quality

Head of Quality

Customer Quality

Quality System


� Supplier Quality (SDE – SQE)� Plant Quality (Incoming inspection)

Supplier Quality

Head of Purchasing

v

Supply Chain Automotive

Supplier SupplierSupplierTier 1

Car Manufacturer

Final customer

SupplierTier 1

SupplierSupplier

Expectations

Requirements

Requirements

ISOISO/TS 16949:2008

Supplier Quality Assurance (SQA)

� In fase di lancio di un nuovo fornitoreQualifica fornitore (Audit) � Classificazione classe A, B, C

� In fase di sviluppo di un nuovo componenteGestione 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)

P5 - Customer Quality Monitoring & Product Improvement

CustomerCustomer





Management

Pro

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Ex

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cta

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Re

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me

nts

Sa

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fac

tio

n





Orders Acquisition



New ProductsQuality

New SystemsQuality

Field Quality

Head of Quality

Customer Quality

Quality System


� Customer Quality Engineer� Team: Process Engineer, Process Quality, Supplier Quality, R&D

Customer Claim

StabilimentoCliente

Claim 0km

DealerCliente

Claim Field

Disposta preliminareContenimento

Disposta DefinitivaIdentificazione della Causa radicePiano di azioni correttive

Standard 8D

Team Leader: Customer Quality Engineer / Manager

Processo di problem solving

StabilimentoCliente

Claim 0km

DealerCliente

Claim Field

Standard 8D

Indicatori

� PPM 0km� Field IPTV� Tempi di risposta

8 Steps (Disciplines)

Standard 8D

D1Definizione del team

D2Descrizione del problema

D3Azioni di contenimento

D4Identificazione della causa radice

D5Definizione delle azioni correttive

D6Validazione e implementazione delle azioni correttive

D7Azioni preventive

D8Congratulazioni al team

Pro

ble

m s

olv

ing

8 Steps (Disciplines)

Tempi di risposta

D1Definizione del team

D2Descrizione del problema

D3Azioni di contenimento

D4Identificazione della causa radice

D5Definizione delle azioni correttive

D6Validazione e implementazione delle azioni correttive

D7Azioni preventive

D8Congratulazioni al team

24

ore

4 s

ett

ima

ne

In a

cc

ord

o a

l P

AC

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

LESSON LEARNT

Problema

Risoluzione sul

prodotto /

processo

Evitare la

reoccurrence

su prodotti /

processi simili

Evitare la

reoccurrence

su nuovi

prodotti

Capitalizzazione dell’esperienza

Fase r

eatt

iva

Fase P

reven

tiva


System

deployment







Project Management

System application

PR0 PR1 PR2

component PR3

Ok to build

PPAP

Industrial process

definition


Ok to tool


System

validation

PR2

system

DV1 DV2 PV

Analisi delle Lesson learnt

LESSON LEARNT

Lesson learntDatabase

Trasversalizzazione� Introduzione delle azioni correttive

su processi simili

� Review dell’FMEA di Processo

Process Engineer, Process QualityEngineer

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)

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