Контроль качества в производстве: методы, инструменты и лучшие практики.

Введение: Что означает контроль качества в производстве?

Один-единственный дефект качества может обойтись гораздо дороже, чем брак. По оценкам ASQ, в производстве низкое качество может привести к потере от 151 до 201 тыс. тонн выручки от продаж из-за переделок, возвратов, гарантийных претензий и снижения производительности. Именно поэтому... тестирование обеспечения качества Это имеет значение задолго до заключительного этапа контроля качества. Речь идёт не просто об обнаружении бракованных изделий в конце линии, а о доказательстве того, что материалы, оборудование, методы и персонал работают в контролируемых условиях.

На практике тестирование обеспечения качества в производстве — это структурированная деятельность по тестированию и проверке, используемая для предотвращения дефектов до того, как они попадут к клиенту. Для инженеров по качеству и инженеров по тестированию в электронной и общей промышленности это означает проверку работоспособности, воспроизводимости и соответствия техническим требованиям на каждом критическом этапе. Тестирование в конце производственной линии по-прежнему имеет значение, но это лишь один из контрольных пунктов в более широкой системе обеспечения качества.

В этой статье рассматриваются три ключевых вопроса. Во-первых, в чем реальная разница между обеспечением качества (QA) и контролем качества (QC) на производственном участке? Во-вторых, какие методы обеспечения качества наиболее полезны на этапах входного контроля, контроля в процессе производства, проверки надежности и выпуска продукции? В-третьих, как можно проводить тестирование таким образом, чтобы улучшить отслеживаемость, ускорить принятие корректирующих мер и повысить готовность к аудиту?

Разница между обеспечением качества (QA) и контролем качества (QC).

Отдел контроля качества (QA) определяет процесс; отдел контроля качества (QC) проверяет результат.

В производстве, обеспечение качества (QA) Речь идёт о контроле процесса до того, как дефекты распространятся, в то время как контроль качества (КК) Речь идёт о выявлении дефектов в уже произведённом продукте. Оба метода используют тестирование, но для принятия разных решений. Контроль качества (QA) проверяет, является ли процесс работоспособным и стабильным. Контроль качества (QC) проверяет, соответствует ли единица продукции, партия или серия критериям приемлемости.

Представьте себе повторяющиеся дефекты пайки на разъеме поверхностного монтажа на сборочной линии электроники. Инспектор по контролю качества может обнаружить проблему во время визуального осмотра, ИКТ или функционального тестирования после сборки. Инженер по обеспечению качества проверяет проблему на более ранней стадии, задаваясь вопросом, могут ли конструкция трафарета, объем пасты, профиль оплавления, метод работы оператора и настройки оборудования изначально привести к этому дефекту. Именно поэтому обеспечение качества является профилактическим процессом, а контроль качества — детектирующим.

Место тестирования в каждой дисциплине

В контроле качества тестирование подтверждает, может ли процесс стабильно производить продукцию, соответствующую установленным стандартам, в заданных условиях. В контроле качества тестирование проверяет, действительно ли конкретная плата или партия прошли проверку. Именно поэтому многие методы контроля качества, используемые в производстве, такие как валидация процесса и внутрипроизводственная верификация, располагаются на этапе, предшествующем окончательной проверке.

Возвращаясь к примеру с пайкой, отдел контроля качества может запланировать проверку паяльной пасты, подтвердить соответствие температурному диапазону оплавления и периодически проводить проверки прочности на разрыв для подтверждения работоспособности процесса. Отдел контроля качества, напротив, проверяет собранные платы на недостаточное смачивание, наличие перемычек, пустот или периодические электрические сбои. Если отдел контроля качества обнаруживает десять неисправных плат, он сообщает о дефекте. Если отдел контроля качества обнаруживает изменение профиля оплавления, он рассматривает это изменение как производственный риск еще до появления большого количества отказов.

Разные обязанности на производственном участке

Обязанности также различаются. Контроль качества Обычно он определяет стандарты, планы контроля, частоту испытаний, планы реагирования и документирует дисциплину на всей производственной линии. Отдел контроля качества обычно выполняет планы инспекций, регистрирует результаты «пройдено/не пройдено», изолирует подозрительные материалы и передает данные о дефектах в производственный и отдел контроля качества.

На практике важна передача информации. Если команда контроля качества постоянно отбраковывает платы со слабыми паяными соединениями, но никто из отдела обеспечения качества не анализирует данные о тенденциях или не обновляет технологическое окно, завод продолжает платить за доработку. Если отдел обеспечения качества обновит стандартные операционные процедуры пайки, переобучит операторов и ужесточит проверку настройки, процент брака в отделе контроля качества должен снизиться, поскольку процесс улучшился, а не потому, что инспекторы стали строже.

Основные методы контроля качества, используемые в производстве.

После того, как вы разберетесь с различием между тестированием в рамках обеспечения качества и контролем качества, следующий практический вопрос: какие методы тестирования действительно обеспечивают гарантию качества на заводе? Ответ зависит от того, на каком этапе производственного процесса возникает риск: от материалов от поставщиков до настройки, сборки, воздействия нагрузок и выпуска продукции. На большинстве предприятий..., тестирование обеспечения качества Наилучший результат достигается при использовании многоуровневой системы, а не единого контрольного пункта. Именно поэтому основные методы контроля качества, используемые в производстве, обычно привязаны к конкретным этапам производства и рискам отказов.

Простой способ структурировать эти методы — по времени. Входной контроль проверяет, пригодны ли материалы и компоненты для начала производства, проверка первых образцов подтверждает, что настройка и параметры соответствуют техническим требованиям, а внутрипроизводственное тестирование контролирует поддержание контроля на протяжении всего процесса. Испытания на надежность, воздействие на окружающую среду и выборочные испытания предоставляют более глубокие доказательства долгосрочной производительности и возможностей процесса, а окончательная проверка перед отгрузкой подтверждает выполнение документированных требований.

Проверка поступающих материалов

Проверка поступающих материалов — это первый фильтр качества для оценки рисков, связанных с поставщиками. Она используется для подтверждения того, что сырье, закупленные детали или узлы соответствуют требованиям чертежей, спецификаций и сертификации, прежде чем они повлияют на последующий выпуск продукции. В электронике это может включать проверку значений резисторов, упаковки компонентов, чувствительных к влаге, или условий хранения паяльной пасты. Для обработанных деталей это часто означает проверку размеров, качества поверхности, марки материала и сертификатов поставщика на соответствие техническим условиям закупки.

Первичная проверка образца

Первичная проверка образца используется в начале нового производственного цикла, после переналадки или после корректировки оснастки и программы. Ее цель — не просто проверить один экземпляр, а подтвердить, что вся установка может многократно производить продукцию в пределах допустимых отклонений. На линии сборки печатных плат первичная проверка образца может включать проверку размещения компонентов, полярности, внешнего вида паяных соединений и выравнивания запрограммированных контрольных точек перед началом серийного производства. В станках с ЧПУ она часто включает измерение размеров в соответствии с планом контроля и изменениями чертежа перед запуском станка в полномасштабное производство.

Промежуточное тестирование и проверка

Внутрипроизводственное тестирование — это наиболее прямой способ обнаружения отклонений в процессе производства до накопления дефектов. В зависимости от операции, это может включать проверку паяльной пасты, автоматизированный оптический контроль, проверку крутящего момента, проверку на герметичность или статистические проверки размеров через определенные интервалы. Например, сборщик печатных плат может использовать AOI после оплавления, чтобы выявить образование перемычек или «надгробий», в то время как обрабатывающий цех может проверять критические диаметры каждые 30 деталей, чтобы убедиться, что износ инструмента остается под контролем. На этом этапе многие команды начинают задумываться о том, как проводить тестирование обеспечения качества последовательно, потому что частота, пределы и правила ответа имеют такое же значение, как и сам тест.

Испытания на надежность и воздействие на окружающую среду

Некоторые изделия проходят стандартные проверки, но всё же выходят из строя в реальных условиях эксплуатации, поэтому важны испытания на надёжность и воздействие окружающей среды. Эти методы оценивают производительность в условиях стресса, такого как температурные циклы, вибрация, влажность, солевой туман, приработка или нагрузки в течение всего срока службы. Производители электроники часто используют термические циклы для выявления слабых паяных соединений, а производители промышленных компонентов могут проводить вибрационные испытания для проверки собранных корпусов и разъёмов. Эти испытания особенно полезны для новых продуктов, инженерных изменений, регулируемых отраслей и условий эксплуатации, сопряженных с высокими затратами на устранение неисправностей.

Планы отбора проб и окончательная проверка выпуска

Не каждая проверка должна быть на 100% инспекционной, особенно в стабильных процессах с большим объемом производства. Планы выборочной проверки помогают командам сбалансировать риски, затраты и производительность, определяя, сколько единиц необходимо проверить, какие критерии приемки применяются и когда требуется эскалация. Окончательная проверка перед выпуском подтверждает, что все необходимые тесты, записи и согласования завершены до отгрузки. На практике, надежное тестирование обеспечения качества сочетает в себе эти методы, так что каждый из них отвечает на отдельный контрольный вопрос на нужном этапе производства.

Как проводить тестирование качества шаг за шагом

Шаг 1: Определение технических характеристик, рисков и контрольных точек.

Провести тестирование обеспечения качества По сути, начинайте с требований, которые важны для функциональности, безопасности и соответствия стандартам. Это означает преобразование чертежей, спецификаций заказчика, критериев IPC, нормативных ограничений и внутренних технологических стандартов в измеримые контрольные точки. На заводе по производству электроники среднего объема, занимающемся сборкой плат промышленных контроллеров, группа контроля качества может выделить целостность паяных соединений, процент прохождения испытаний ICT, толщину конформного покрытия и характеристики термоциклирования в качестве приоритетных контрольных показателей. Цель состоит не в том, чтобы тестировать все одинаково, а в том, чтобы определить, где риск отказа наиболее высок и где контрольные меры предотвратят утечки.

Шаг 2: Подберите подходящий тест для каждого этапа производства.

После определения контрольных точек необходимо сопоставить методы контроля качества, используемые в производстве, с соответствующими этапами выпуска продукции. Входной контроль проверяет подлинность компонентов и их чувствительность к влаге, внутрипроизводственный контроль подтверждает стабильность пайки и установки, а плановые лабораторные испытания подтверждают долгосрочную надежность за пределами производственной линии. Для производителя плат контроллеров один план контроля может предусматривать еженедельное термическое циклирование образцов из каждой активной линейки продукции, с более жесткой периодичностью после изменения процесса, например, после изменения профиля оплавления. Именно здесь обеспечение качества процесса становится оперативным, а не путается с различием между контролем качества и инспекцией контроля качества.

Шаг 3: Составьте четкие инструкции к тесту и правила принятия решений.

Метод испытаний работает только в том случае, если операторы и инженеры выполняют его одинаково каждый раз. Каждая инструкция должна указывать размер выборки, оборудование, состояние калибровки, этапы подготовки, допустимые пределы, коды ошибок и точную реакцию в случае выхода результатов за пределы допустимых значений. В примере с электроникой инструкция по термоциклированию может предусматривать десять циклов между заданными крайними значениями температуры, за которыми следует визуальный осмотр и проверка целостности выбранных паяных соединений. Хорошие инструкции уменьшают разрыв в интерпретации между производством, контролем качества и лабораторией.

Шаг 4: Назначьте ответственных и создайте рабочий процесс.

Далее, определите, кто планирует, выполняет, проверяет и утверждает каждое действие, чтобы рабочий процесс контроля качества не зависел от памяти или электронной почты. Практическая последовательность такова: производство выпускает образец, лаборант проводит запланированное тестирование, инженер по качеству проверяет результаты, а инженер-технолог отвечает за дальнейший контроль процесса в случае подтверждения неисправности. Именно на этом этапе многие заводы теряют контроль. отслеживаемость, особенно когда сбор образцов и анализ результатов происходят в разные смены. Четко определенный рабочий процесс позволяет тестирование обеспечения качества превратить в повторяемый производственный процесс, а не в неформальную задачу.

Шаг 5: Получение результатов в режиме реального времени и запуск мер по локализации проблемы.

Документирование должно производиться непосредственно в момент тестирования, а не спустя несколько часов на основе рукописных заметок. На заводе по производству плат контроллеров лаборант немедленно записывает результаты термического циклирования, прикрепляет фотографии треснувших паяных соединений и связывает неисправный образец с датой производства, линией, партией и профилем печи. Поскольку результат выходит за пределы допустимых значений, запись автоматически запускает процесс изоляции затронутой продукции в процессе производства и приостанавливает отгрузку этой партии. Именно так проводится контроль качества, позволяющий быстро принимать решения.

Шаг 6: Проведение расследования Первопричина и проверить Корректирующие действия

Неудачный результат полезен только в том случае, если он меняет процесс. В этом примере анализ показывает, что сбой начался через два дня после регулировки скорости конвейера при пайке оплавлением, что увеличило термическое напряжение на определенных компонентах. Корректирующие действия включают восстановление проверенного профиля, переобучение производственных техников и увеличение частоты отбора проб в течение следующих трех производственных циклов. Затем отдел контроля качества повторяет запланированное лабораторное тестирование, чтобы убедиться в эффективности исправления, прежде чем план контроля вернется в нормальное русло.

Рекомендации по созданию надежной и готовой к аудиту системы контроля качества.

Стандартизировать стандартные операционные процедуры и инструкции по тестированию.

Надежный тестирование обеспечения качества Начинается все с единого контролируемого метода работы. Каждое испытание должно иметь четко определенную цель, метод, допустимый предел, правила отбора проб, план действий и формат записи, чтобы операторы, техники и инженеры не импровизировали в разные смены. Это важно, потому что даже эффективные методы контроля качества, используемые в производстве, могут давать противоречивые результаты, когда инструкции различаются в зависимости от линии, семейства продуктов или руководителя. На практике в хороших стандартных операционных процедурах (СОП) также должно быть указано, где заканчиваются мероприятия по контролю качества и где начинается контроль качества, что уменьшает путаницу в отношении различия между тестированием контроля качества и контролем качества.

Вместо событийного тестирования, придерживайтесь дисциплины планирования.

Многие предприятия теоретически умеют проводить тестирование качества, но терпят неудачу на практике, поскольку тестирование проводится только тогда, когда жалоба, проверка или всплеск дефектов вынуждают к действиям. Устойчивое обеспечение качества требует плановой периодичности входных проверок, проверки, связанной с калибровкой, аудита процессов, анализа сохраненных образцов и периодического тестирования надежности. Эти графики должны основываться на риске, частоте изменений и требованиях клиентов или регулирующих органов, а не на удобстве.

Создайте отслеживаемые записи и полный аудиторский след.

Система контроля качества, готовая к аудиту, должна показывать, кто проводил тестирование, когда оно было проведено, какие спецификации применялись, какое оборудование использовалось и что произошло после любого сбоя. Если запись нельзя связать с партией, серийным номером, номером партии поставщика или технологическим заказом, она имеет ограниченную ценность во время рассмотрения жалоб клиентов или аудита на соответствие требованиям. В регулируемых секторах, таких как медицинские изделия и автомобильная промышленность, все чаще ожидаются записи с отметками времени, контролируемые по версиям и доступные для проверки, а не разрозненные файлы. Именно здесь бумажные журналы и копии в электронных таблицах создают риски, поскольку они затрудняют контроль версий, историю утверждений и отслеживание изменений.

Используйте мобильный захват, утверждение на основе ролей и эскалацию исключений.

Контроль качества Данные должны фиксироваться там, где выполняется работа. Мобильные формы, сканирование штрих-кодов, фотодоказательства и записи, привязанные к оборудованию, уменьшают количество ошибок при вводе данных и упрощают немедленное документирование отклонений. Утверждение на основе ролей гарантирует быстрое закрытие заявок с нормальными результатами, в то время как заявки с неудовлетворительными или пограничными результатами направляются соответствующему инженеру, руководителю или менеджеру по качеству. Такая структура сокращает время реагирования без ослабления контроля.

Проанализируйте ключевые показатели эффективности (KPI), демонстрирующие надежность процесса.

Современная система контроля качества должна отслеживать не только процент прохождения/непрохождения тестов. Необходимо анализировать своевременное завершение тестов, выход годной продукции с первого раза, частоту повторных тестов, процент брака у поставщиков, время закрытия корректирующих действий и количество обнаруженных дефектов по сменам или линиям. Эти показатели демонстрируют стабильность системы тестирования, а не просто то, прошли ли детали тестирование вчера. При последовательном анализе ключевых показателей эффективности (KPI) в системе контроля качества приоритеты для улучшения становятся гораздо яснее.

Заключение: Превращение тестирования обеспечения качества в цифровой рабочий процесс с помощью Jodoo

Эффективное тестирование качества в производстве — это не просто выявление дефектов до отгрузки. Оно зависит от четких спецификаций, правильного сочетания методов тестирования, дисциплинированного выполнения работ на производстве и документации, которая выдержит проверки заказчиков, регулирующих органов и внутренние корректирующие действия. Когда хотя бы один из этих элементов слаб, команды по контролю качества теряют отслеживаемость, время реагирования замедляется, а повторяющиеся проблемы становится сложнее устранить.

Для многих производителей реальная проблема заключается не в знаниях о тестировании, а в контроле рабочих процессов. Графики тестирования хранятся в одном файле, результаты записываются на бумаге или разбросаны по электронным таблицам, а о выявленных недостатках приходится сообщать по электронной почте или устно. Это затрудняет подтверждение соответствия требованиям, отслеживание ответственности или выявление тенденций по производственным линиям, сменам, поставщикам и группам продукции.

Jodoo помогает сократить этот разрыв, поворачивая тестирование обеспечения качества в единый цифровой процесс. Будучи платформой бережливого производства без программирования, она может помочь вашей команде управлять графиками инспекций и лабораторных испытаний, получать результаты с мобильных устройств, запускать последующие рабочие процессы для неудачных испытаний и хранить готовые к аудиту записи в централизованной базе данных. Если вам нужна более отслеживаемая система контроля качества без масштабной ИТ-разработки, вы можете начать бесплатную пробную версию или заказать демонстрацию изучить шаблон рабочего процесса контроля качества в производстве.