자동차#13 APQP를 뜯어보고서#1 (APQP란? Phase#1란?)

기존 솔루션 업체에서만 일을 하다 실제 제품을 다루는 영업을 하고 싶어 제조사에 입사하게 되었다.

그에 따라 기존에는 크게 중요하지 않다고 여겼던 여러 영역들을 직접적으로 Study하며 나의 역량 발전을 해야만 해당 회사에서 잘 적응할 수 있다는 생각이 들었고 그런 내용들을 하나하나 뜯어보며 블로깅으로 직접 정리를 하고자 한다.

APQP(Advanced Product Quality Planning)

APQP란 GM, Ford, Chrysler가 공동 Task Force로 개발한 절차로 신제품/신부품 개발 시 개발기간 단축을 위해 개발한 절차이다.

기획단계부터 양산 초기까지 "어떤 활동을 언제, 누가, 무엇을 산출물로 낼지"를 미리 정해놓은 표준화된 절차, 문서체계이며 문제를 개발 후반부(양산직전)에 발견하는 것이 아니라 개발 초기 단계로 최대한 앞당겨 예방하기 위해 단순 실행 방법론이 아닌 "계획, 수립, 검증"의 프레임워크를 기반으로 설계가 제대로 검토됐는지 확인하는 체크포인트를 정해준다.

 

이를 통해 아래의 효과를 얻게 되었다. 

- 품질 요구 서식 통일 -> 공급사 부담 감소

- 제품 개발 선행적/동시적으로 진행 -> 개발 기간 단축 + 단개별 개발 기법(DFMEA, PFMEA 등)을 강제 적용하여 개발능력 상승

 

APQP는 총 5단계로 구성되어 있다.

Phase	내용	대응 Sample	주요 산출물
1	기획 및 프로그램 정의 - VOC, 사업계획, 신뢰성 목표	선행기획	사업계획서, 예비특별특성 목록, 개발일정
2	제품설계 및 개발 - DFMEA, 설계검증, 시제품 관리 계획	A-Sample	DFMEA, 시작품 Control Plan, 도면
3	공정설계 및 개발 - 공정흐름도, PFMEA, 사전관리계획, MSA 계획	B-Sample	공정흐름도, PFMEA, Pre-launch CP
4	제품 및 공정 검증 - 시험생산, 치수/재료/성능시험, PPAP 제출 및 승인	C-Sample/초도양산	양산 Control Plan, Cpk 자료
5	피드백 평가, 개선 - 산포 감소, 고객만족, 납품/서비스	양산 후 관리	개선활동 기록, Lessons Learned

 

Phase #1 - 선행기획(계획 및 정의)

선행기획(Advanced Planning)
- 제품을 설계하기 전 고객이 무엇을 원하는지, 회사가 무엇을 만들고 팔 것인지 어느 수준의 품질, 신뢰성을 달성해야 하는지 미리 확정하는 단계, CFT(Cross Functional Team)을 구성하여 각 기능별 리스크를 조기 검토하여 대응 (영업, 개발, 설계, 품질, 생기, 생산, 구매, 자재, 물류 원가)
- VOC > CFT 구성 > CTQ(Critical To Quality) > Business Plan > Reliability Target 순으로 진행 후 Phase #2로 넘어감

- 핵심 활동 : CFT 구성, VOC/과거 품질이력 조사, 제품·공정 벤치마킹, 예비 BOM, 신뢰성 목표 설정, Master Timing Plan 작성

- 주요산출물 : 사업계획서, 예비특별특성목록, 개발일정

 

VOC(Voice Of Customer) 
- 고객의 요구하는 모든 조건을 "개발 가능한 요구조건"으로 구조화 하는 것

고객이 직접 기준을 제시 : RFQ, Customer Specification, Drawing, Technical Specification, Supplier Quality Manual, CSR(Customer Specific Requirement), 계약서, 구매조건, 고객 이메일/회의록 등을 통해 직접 요구 하는 경우

법규/규격에 맞춘 기준 : IATF16949, ISO, UDA, 자동차 관련 법규, RoHS, REACH 등

 

해당 요구를 CTQ(Critical To Quality) 기준으로 분류

CTQ(Critical To Quality)
- 고객이 원하는 품질을 실제 제품에서 측정할 수 있는 핵심 품질 특성으로 정리(예비 특별특성 목록)

EX) 800V EV Inverter용 DC-Link Capacitor 개발 > VOC

고객요구(VOC)	CTQ(측정가능품질특성)	측정(관리방법)
고전압(800V)에서 사용	Rated Voltage(정격전압)	V
원하는 에너지 저장능력	Capacitance(정전용량)	uF
고주파 전류 대응	Ripple Current	Arms
발열 최소화	ESR	mΩ
스위칭 손실/노이즈 최소화	ESL	nH
고온 환경 사용	사용 온도	℃
장기간 사용	수명/신뢰성	시간, cycle, 고장률
외형 제한	크기	mm
차량 장착성	중량	g/kg

 

상기 표 외에 냉각조건, 버스바구조, 단자구조, SOP 등과 같은 측정 가능한 항목으로 구체화

사업계획(Business Plan)
- 해당 PJT를 회사가 실제 사업으로 성립시키려면 무엇이 필요한지 확인하는 과정

사업적 목표 - 해당 프로젝트를 사업으로 가져갈 가치와 조건이 무엇인가?
고객/차종/적용 시스템/예상 SOP/PJT 기간/예상 연간 물량/예상 매출/목표 원가/목표 판매 가격/ 목표 수익성 등

사업적 목표(CFT 기준)
영업 - 고객 요구와 사업 조건을 가져옴

원가 - 목표원가/수익성 검토

생산 - 물량을 실제 생산할 수 있는지 검토

구매 - 원재료 가격 및 조달 가능성 검토

개발 - 기술적으로 가능한지 검토

 

생산 측면 - 이 물량과 품질을 실제 공장에서 만들 수 있는가?
생산 CAPA/Cycle Time/추가 설비 투자 여부/금형/치공구/검사 설비 및 장비/생산라인/인력/ 투자비 등

생산측면(CFT 기준) - 생산기술/생산 중심
생산기술 - 공정/설비/금형 가능성 검토

생산 - 실제 운영 가능성 검토

개발 - 제품이 해당 공정으로 만들어질 수 있는지 검토

품질 - 해당 공정으로 요구 품질을 안정적으로 확보할 수 있는지 검토

 

공급망 - 필요한 원재료와 부품을 안정적으로 공급받을 수 있는지?
원재료(PP Film, Metalized Film 등)/주요 Supplier/공급 안정성/Single Source 여부/원재료 Lead Time 등

공급망(CFT 기준) - 구매/자재 중심

개발측면 - 고객이 요구하는 제품을 기술적으로 개발할 수 있는지?
개발인력/시험설비/외부 시험기관/개발 일정 등

개발측면(CFT 기준) - R&D/설계 중심

신뢰성 목표(Reliability Target)
- 측정 가능한 목표로 정량화하여 고객에게 기준 제안
ex) 제품 수명 15년/주행거리 300,000km/특정 온도 및 전압 조건에서 성능이 유지되는지/고장률 N% 이하 등

고객 요구사항

 

차량/시스템 요구조건
EV의 실제 사용환경에서 온도/전압/Ripple Current/진동/습도/충격/사용시간 등을 고려하여 요구 수준을 정함

 

과거실적(Field Data)

특정 온도 조건에서 Capacitor 열화가 예상보다 빠르게 발생 > 관련 Data 반영 및 목표 강화

 

Bench Mark

 

법규/규격 고려

위의 전체 흐름을 적용하여 고객과 논의 후 Phase#2로 진행