APQP + PPAP dans l’aviation – Planification avancée de la qualité des produits

La planification avancée de la qualité des produits (APQP) résout ce dilemme en regroupant sous un même toit le développement et la fabrication au niveau du projet, grâce à une série d’outils. C’est au niveau de la production que l’APQP présente son principal avantage, car elle rend la montée en puissance de la production en série plus transparente et permet de systématiser considérablement, et donc de simplifier, le contrôle de la production durant cette phase.

Cela permet d’identifier les points faibles dès la phase de développement du produit ou du procédé, ou au plus tard lors de la phase de validation précédant le lancement de la production en série. Les risques liés au produit et au procédé après la mise en production, qu’ils concernent la conception, les techniques de fabrication ou la chaîne d’approvisionnement, sont ainsi réduits au minimum.

En ce qui concerne l’APQP, il convient de parler moins d’un outil que d’un processus. En effet, il ne s’agit pas d’un outil unique, mais d’un ensemble d’activités qui se déroulent en partie en parallèle et en partie les unes après les autres. En général, l’APQP se divise en cinq phases.

1. Planification,
2. Conception et développement de produits,
3. Conception et développement de procédés,
4. Validation des produits et des procédés
5. Retour d’expérience, évaluation et mesures correctives, enseignements tirés.

La deuxième étape consiste à déterminer la méthode de vérification. Celle-ci comprend généralement des essais, des analyses et des calculs. La nature exacte de la vérification doit découler directement du cahier des charges ou du document d’exigences du client. Si, toutefois, aucune information claire n’est fournie sur la méthode de vérification, mais qu’il est fait référence à un paragraphe des règlements de construction ou à un document SAE ou RTCA, ceux-ci doivent être interprétés par l’entreprise elle-même et/ou les informations nécessaires doivent être demandées au client. En outre, les conditions particulières d’utilisation ultérieure de l’équipement (par exemple, en cabine ou en dehors de la plage de pression) doivent être prises en compte, car celles-ci ont généralement une incidence sur les exigences d’essai.

Dans le cadre des activités de développement habituelles, les activités suivantes occupent une place centrale dans cette phase du point de vue de l’APQP :

• Rédaction des documents de conception
• Réalisation d’une DFMEA et d’une S-FMEA pour les interfaces
• Liste des unités essentielles et des principales caractéristiques

L’objectif est donc de définir le produit et de mettre en place des plans de revue de conception et de validation. De plus, il doit être possible d’identifier et de gérer les faiblesses et les erreurs potentielles. L’outil le plus important à cet effet est l’analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE), à savoir l’AMDE système (S-AMDE) et l’AMDE conception (DFMEA).

Au cours de la phase 3, l’accent est mis sur la préparation de la production.

1. Définition du processus de production
2. Principales caractéristiques des processus et des produits dans le secteur manufacturier
3. PFMEA
4. Plan de contrôle

L’accent est donc mis sur la planification mentale de la fabrication, y compris les composants à valeur ajoutée sous-traités. Parmi les résultats techniques importants, on peut citer par exemple :

• Organigramme du processus
• évaluation préliminaire des capacités,
• Documentation technique relative aux étapes de travail (instructions de fabrication)
• Plan d’aménagement des processus spatiaux,
• Spécifications relatives au marquage des composants, au transport et à la manutention, à l’emballage et à l’étiquetage

De plus, un plan de contrôle comprenant les méthodes et les points de contrôle doit être défini au cours de cette phase de définition du processus afin de pouvoir vérifier le respect des exigences du client. Parallèlement, il convient de mettre en place les structures d’un système de mesure (MSA) qui inclut notamment les résultats de l’analyse PFMEA, les caractéristiques clés et la chaîne d’approvisionnement. Ainsi, les premières activités PPAP ont lieu au cours de cette phase.

À l’issue de cette phase de développement du procédé ou de préparation de la fabrication, on procède ensuite à l’examen de l’état de préparation à la production (PRR).

Le processus d’homologation des pièces de production (PPAP) est indissociable de l’APQP. Il s’agit moins de l’aspect développement que de l’aspect production de l’APQP. Le PPAP s’appuie sur les résultats de l’APQP obtenus jusqu’à ce stade.

La validation PPAP consiste à valider le processus de développement et de fabrication. L’objectif est de confirmer que le processus de production a démontré sa capacité à fabriquer les produits et que toutes les exigences peuvent être satisfaites en fonction du volume de commande du client.

Le processus PPAP débute dès la phase 3 par des activités de préparation et de planification. La mise en œuvre a lieu au cours de cette phase 4. Les éléments les plus importants sont

• Contrôle de conformité de la conception (DCI), c’est-à-dire la vérification que les spécifications du client figurant dans les données de conception ont été respectées telles qu’elles ont été définies et qu’elles ont été bien comprises et correctement mises en œuvre par le service de fabrication (4F : forme, ajustement, fonction, fatigue, interférence, etc.),
• Inspection du premier article (FAI) visant à vérifier si les processus, les équipements et les matières premières permettent d’assurer une production stable avec des résultats identiques
• Test de cadence de production, c’est-à-dire la capacité à respecter le rythme de production exigé par le client. L’entreprise doit avoir mis en place un processus de production efficace et être en mesure de fabriquer le produit de manière durable et avec une qualité irréprochable, à hauteur du rythme de production prévu
• La documentation attestant que la production est conforme aux exigences est fournie

Le plan de contrôle ou l’analyse du système de mesure (MSA) est utilisé pour le traitement.

Il est important de disposer d’un niveau de détail élevé et d’une documentation rigoureuse de toutes les mesures. Tous les résultats permettant de démontrer la conformité du produit doivent être consignés, à savoir les caractéristiques, les spécifications et les exigences de performance telles que définies dans les documents de conception ou dans le plan de contrôle. Pour les matériaux, cela inclut les essais des propriétés chimiques, physiques et métallurgiques. Les résultats des mesures doivent être disponibles pour chaque processus de production, chaque ligne de production, chaque zone d’usinage et pour tous les équipements d’exploitation, moules et outils de formage, gabarits, etc. concernés (études de capabilité des processus).

À l’issue du PPAP et en guise de conclusion générale du processus APQP, on trouve le Part Submission Warrant (PSW), c’est-à-dire l’autorisation de lancement de la production en série.

En principe, ce sont surtout les petites et moyennes entreprises (PME) qui sont confrontées à un défi de taille lorsqu’il s’agit de mettre en place des structures APQP et PPAP. Souvent, les entreprises de cette taille ne disposent pas des compétences méthodologiques ni de la capacité ou de la volonté nécessaires pour mobiliser les ressources requises.

Une fois ces obstacles surmontés, d’autres faiblesses apparaissent souvent dans la gestion cohérente des projets, notamment en ce qui concerne l’application rigoureuse des outils prescrits. Il n’est pas rare que ceux-ci ne soient mis en œuvre que dans leur version minimale et que certaines étapes ou vérifications soient tout simplement omises. Une situation similaire se présente dans le domaine de la documentation, qui n’est souvent pas gérée avec le soin et la cohérence nécessaires dans la pratique opérationnelle.