El valor de los rodamientos automotrices diseñados y validados por OEM para el mercado de accesorios

- Dec 10, 2019-


El valor de los rodamientos automotrices diseñados y validados por OEM para el mercado de accesorios


Introducción
Recientemente, publicamos un documento que se centró en el diseño OEM y la validación de nuevas piezas automotrices como un esfuerzo concertado entre el fabricante de automóviles y el proveedor y el valor agregado resultante de ofrecer tales piezas también al mercado de accesorios (ver Bearing News - edición de marzo de 2019). El enfoque en ese documento estaba en diseñar y desarrollar la parte prototipo correcta para cumplir con el comportamiento funcional y el rendimiento requeridos de la parte en el nuevo automóvil.

Un siguiente aspecto importante de la homologación es la validación del proceso de fabricación que el proveedor debe implementar para asegurarse de que el diseño totalmente optimizado (prototipo) también se pueda replicar millones de veces en un proceso de fabricación en serie de manera consistente. Alto nivel de calidad. El enfoque de este documento es el proceso de validación de fabricación en serie OEM de acuerdo con el procedimiento PPAP bien establecido.

Desde la validación del diseño de piezas hasta la validación del proceso de fabricación

Una vez que el fabricante de automóviles valida el diseño óptimo de la pieza (prototipo), el siguiente desafío para el proveedor es reproducir las piezas en un proceso de producción en serie validado, antes de alcanzar el hito oficial de SOP (Inicio de producción).

El procedimiento PPAP (Proceso de aprobación de piezas del producto) que se origina a partir de los primeros estándares de calidad QS9000 (introducido en la industria automotriz mundial en la década de 1990, hoy reemplazado por ISO / TS 16949) es un procedimiento en el que el proveedor demuestra al fabricante de automóviles que la producción adecuada ( y de apoyo) existen procesos que son "capaces" de producir la pieza en producción en serie con una producción estable y de alta calidad (en términos de mantenerse consistentemente dentro de los límites de especificación acordados).

Por lo general, el proceso de validación del proceso PPAP finaliza con la presentación y aprobación por parte del fabricante de los siguientes documentos PPAP:

  • Un dibujo del cliente que muestra todas las dimensiones y características principales de las piezas.

  • Un informe dimensional: prueba de que las dimensiones críticas medidas para piezas tomadas al azar del nuevo proceso de producción en serie, en realidad están dentro de los límites de especificación.

  • Un informe de materiales: prueba de que las propiedades críticas de material / químico elegidas están realmente dentro de las especificaciones acordadas.

  • Un diagrama de flujo del proceso: muestra los pasos reales del proceso que se seguirán de manera constante durante la producción en serie.

  • Un plan de control: que muestra los controles de calidad, comenzando desde la inspección del material entrante, pasando por las verificaciones en proceso y hasta la inspección final del producto, para garantizar que todas las dimensiones y propiedades estén dentro de las especificaciones acordadas.

  • Un estudio de PFMEA (modo de falla de producción y análisis de efectos), que demuestra que la organización de producción comprende los posibles modos de falla del proceso, su impacto relativo y las contramedidas que se pueden tomar de antemano para eliminar tales riesgos.

  • Un informe de capacidad de proceso: demuestra que el proceso de fabricación es capaz de mantener cualquier dimensión crítica de manera consistente dentro de los límites de especificación (representados por el llamado "valor Cp") y que la configuración de la máquina es tal que el valor medio de distribución normal de tales dimensiones críticas es en realidad lo suficientemente cerca del valor de especificación nominal (representado por el llamado "valor de Cpk"): consulte el estudio de caso para ver un ejemplo de la industria de los rodamientos de automóviles.

  • Un informe de calibración: demuestra que todas las herramientas de medición están suficientemente calibradas para poder medir todas las dimensiones críticas y configuraciones de la máquina correctamente.

La validación final del proceso de fabricación del proveedor por parte del fabricante de automóviles antes del SOP se establece mediante la firma de la llamada Orden de envío de piezas PPAP (PSW). Solo en esta etapa se le permite al proveedor comenzar la producción en masa de la pieza para el fabricante de automóviles.

Caso de estudio
Dimensiones críticas de una unidad de cubo de rodamiento de rueda: la importancia de
capacidades de proceso de fabricación de proveedores estables para productos validados por OEM.

Como se puede entender de la discusión anterior, la característica principal para probar la idoneidad del proceso de fabricación en serie es la capacidad del proceso. Todas las dimensiones y propiedades críticas del diseño del producto deberán producirse dentro de límites (especificaciones) bien definidos para garantizar que las piezas de producción en serie tengan la misma calidad y rendimiento que la parte del prototipo final que se aprobó en el automóvil prototipo después de sobreviviendo a todo tipo de pruebas de banco y de campo durante la fase de desarrollo del nuevo modelo de automóvil.

En el estudio de caso adjunto podemos ver la importancia de la capacidad del proceso de fabricación que asegura las dimensiones adecuadas entre los agujeros de fijación en una unidad de cubo de rodamiento de rueda. Para los fabricantes de automóviles, las dimensiones de montaje de las piezas son muy críticas. En este caso, la posición de los agujeros debe ser exactamente la misma que la posición de los agujeros en el muñón de la rueda a la que se debe fijar la unidad de cojinete de la rueda. Si las dimensiones están fuera de las especificaciones, habrá un grave riesgo de desalineación durante el montaje de los pernos o daños en la rosca (lo que da como resultado una fijación deficiente del cubo de la rueda al muñón de la rueda) que conduce a un riesgo inaceptable de falla.

Conclusión
Diseñar, desarrollar y validar una pieza automotriz adecuada y su proceso de fabricación es un proceso multidisciplinario meticuloso que involucra tanto a ingenieros como a expertos en fabricación del proveedor y del lado del fabricante de automóviles.
Incluso si un nuevo proveedor de piezas de AM hace una copia perfecta del diseño original del OEM, no hay absolutamente ninguna garantía de que el mismo proveedor sea capaz de reproducir la misma pieza en grandes volúmenes en un proceso en serie capaz.

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