AS 9102 標準是用於標準化航空、航天和國防的首件檢驗(First Article Inspection, FAI)文件,說明執行首次檢驗的最佳實踐流程,包括必要的檢查表格。涵蓋從製造小型電氣元件到大型結構組件的過程,適用於世界各地組織供應鍊的所有層級上使用。
首件檢驗是有計畫、完整、獨立且有文件化記錄的檢查及驗證流程,以確保規定的生產製程符合相關工程圖紙、DPD(Digital Product Definition, 數位產品定義)、規劃、採購訂單、工程規範和其他適用的設計文件。首件檢驗(FAI)之主要目的是確認產品實現的過程,有能力可以生產符合工程和設計要求的零件(Parts)和組件(Assemblies)。良好的規劃與執行 FAI,可提供客觀證據以證明包括製造過程能夠生產合於規範的產品(Compliant product),以及組織瞭解並納入了相關要求。首件檢驗(FAI)的目的包括:
1. 為產品實現過程有能力生產符合性產品提供信心;
2. 展現出產品的生產人員(Manufacturers)與處理人員(Processors)理解相關的要求;
3. 提供過程能力的客觀證據;
4. 降低有關生產啟動(startup)和過程變更的潛在風險;
5. 確保生產開始時以及本標準所列出的變更發生後之產品符合性。
AS 9102 的標準主要提到七個主要要求,內容包括:
1. 零件要求(Part requirements);
2. 首件檢驗規劃(FAI Planning);
3. 數位產品定義要求(DPD Requirements);
4. 不符合處理(Nonconformance Handling);
5. 評估活動(Evaluation Activities);
6. FAI 的部分或重新完成(Partial or Re-accomplishment of FAI);
7. 文件(Documentation);
8. 記錄的管控(Control of Records)。各別詳細說明如後:
一、零件要求(Part requirements):
明確提到組織應對第一批新產品執行首件檢驗(FAI)。組織需使用第一批新產品之代表性項目以驗證生產過程、生產文件及檢具有能力生產符合要求的產品。針對組件(assemblies),應根據裝配圖(assembly drawing)或 DPD 上指定的特性執行組件 FAI。當發生變更而導致原先結果無效時,應反覆進行此活動,這些變更包括工程變更、生產過程變更、檢具變更等。
二、首件檢驗規劃(FAI Planning):
說明組織應有過程以規劃 FAI,或於第一批生產前應規劃 FAI 的活動。FAI 規劃應可因應整個 FAI 過程中所執行的活動,並鑑別活動的負責單位。組織在規劃 FAI 時應考量下列活動,若適當時與客戶協調規劃:
1. 設計特性檢查(Design Characteristic Inspection)的確定及最終產品無法量測之特性的後續檢查。
2. 擷取 2D 繪圖(2D Drawing)中,產品實現所需要、卻未被完全定義的 DPD 設計特性,包含標稱尺寸(Nominal Dimensions)的公差。
3. 針對每一個設計特性,確定包含在首件檢驗報告(First Article Inspection Report, FAIR)中的客觀證據。
4. 確定已批准的特殊過程、實驗室、材料和客戶要求的來源,適用時,並確定生產計畫、製程路徑(Routing)和採購文件中列出之正確規格和相關來源。
5. 確定關鍵特性和關鍵項目要求(適用時)。
6. 確定何時需要零件的特定儀表(Gauges)和檢具(Tooling)。這些儀表和檢具在適當時 進行識別、鑑定(Qualified)以及是可追溯(Traceable) 的。
7. 若要求時,提供客戶 FAI 審查;
8. 鑑別需要更新 FAI 的事件。
三、數位產品定義要(DPD Requirements):
當設計(Design Requirements)是以 DPD 的格式且傳統 2D 繪圖資訊無法運用所有適用的設計要求時,產品實現所要求的 DPD 設計特性應該被擷取(Extracted)、驗證並包含在 FAIR 中。組織應:
(1)建立擷取適用的 DPD 設計特性的過程;
(2)擷取產品實現所要求的 DPD 設計特性;
(3)確保依規劃完成需要驗證的生產、檢查和操作達到 DPD 設計特性。
四、不符合處理(Nonconformance Handling):
有設計特性不符合的 FAI 即是「未完成」。組織應執行矯正措施,並於執行相關矯正措施後的下一生產批,針對所有受影響的特性實施部分 FAI(Partial FAI)。若部分 FAI 無法澄清所有已鑑別的不符合,則 FAI 仍然「未完成」,且完成 FAI 的要求仍有效。
五、評估活動(Evaluation Activities):
組織應在產品實現的過程中執行下列的活動(當適用時)以支持 FAI,確保符合設計特性:
1. 審查製造過程的文件(如:圖層表Routing Sheets、製造或品質計畫、製造工作指導)以確保所有作業均依計畫完成,並列出正確的規格、材料類型(Material Types)、加工條件(Conditions)及核准(Approvals)。
2. 審查 FAI 中的文件(如:檢查資料、測試資料、允收測試程序、特殊過程的核准與認證)是否完整。
3. 確認材料與特殊過程認證列出正確規格、材料類型、狀況與核准。
4. 確認有採用顧客所要求的已核准來源。
5. 審查 FAIR 中包含的不合格文檔是否完整;
6. 確認有使用所需的設計治具。
7.確認是否考慮了每個設計特性要求、進行了唯一標識,並且檢查結果可追溯到每個唯一的標識。
8. 確認作為製造過程輸出的設計特性是否經過測量、檢查、測試或驗證以確定一致性,包含所要求的 DPD 特性。
9. 確認零件標記清晰、內容和尺寸正確,並根據適用規格正確定位(Located)。
六、FAI 的部分或重新完成(Partial or Re-accomplishment of FAI):
一旦適用了 FAI 要求,即使在首次驗證合格後也將持續適用。FAI 要求可以透過部分 FAI 來滿足,該部分 FAI 僅解決來自基線件號(Baseline Part Number)的變化,只要所有其他特性符合先前的 FAI 並且由原始生產過程生產。FAI 要求可以透過先前批准的 FAI 來滿足,而先前批准的 FAI 是針對相同方法(Identical Means)生產的相似部件之相同特性(Identical Characteristics) 所進行。組織應針對受影響的特性應執行完整 FAI 或部分 FAI,當下列任一狀況發生時:
1. 影響零件相容性、形式或功能的設計特性變更。
2. 可能影響相容性、形式或功能的製造資源、過程、檢查方法、製造廠址、檢具或材料之變更。
3. 可能影響相容性、形式或功能的數控程序(Numerical Control Program)變更或轉換至其他媒體(Translation to Another Media)。
4. 對製造過程產生影響之自然/人為事件;
5. 為完成先前 FAI 需執行的糾正措施。
6. 產線停止生產(A Lapse in Production)達兩年,應該要求更新可能受不活動(Inactivity)影響的任何特性。此「停止生產」是指從上次生產操作完成後到實際重新開始生產。
七、文件要求(Documentation):
AS 9102 附錄的表格須用來記錄 FAI 的結果。也可以使用其他表格;但它們應包含 AS 9102 附錄表格中「必須」和「有條件要求」的資訊。所有表格應以電子方式或不褪色墨水(Permanent Ink)完成。所有表格應以英文或顧客指定的語言完成。在 FAI 期間,組織應驗證每一個設計特性,並記錄相關的結果。每一個設計特性應有自己唯一的特性號碼(Characteristic Number)。可以省略參考特性(Reference Characteristics)。在最終產品無法量測的特性應在製造過程中進行驗證,只要該特性不會被後續操作或破壞性方法所影響。在細部級別(Detail Level)驗證的特徵可以在組裝級(Assembly-Level)FAIR 中引用。除非客戶另有批准,否則組織應將要求和結果記錄在圖紙、DPD 或規格中指定的單位。
當設計特性用數值極限(Numerical Limits)表示時,設計特性的檢查結果應以定量(即可變數據)表示。在以下情況,可用屬性(Attribute)數據(如:通過/失敗)代替可變(Variable)數據:沒有導致可變數據的檢查技術是可行的(No inspection technique resulting in variable data is feasible);設計的檢具或合格的檢具始終用於檢查功能,並已針對特定之特性建立 go/no-go 功能。當合格的檢具(如:半徑規)被用作判斷 go/no-go 時,記錄規格值(Gauge Value)或範圍 (如:最小值/最大值);當設計特性未指定數值極限(Numerical Limits)時(如:倒圓角 Break all Sharp Edges),應使用計數型數據(Attribute Data)。
八、記錄的管控(Control of Records) :
AS 9102 要求的 FAI 文件應被考量為品質文件。組織應在生產產品時保留適當的 FAI 文檔,並至少根據適用的客戶或法規要求保留它們。
首件檢驗的目的在於驗證產品與製程的正確性。為未來持續生產的過程中,建立基準與標準。正確實施首件檢驗,包括後續的變更確認,才能有效維持產品與服務的品質。或許有人會質疑才進行第一次檢查,如何確保後續品質的保證性?而首件檢查就有這層意義存在。在第一次的檢查中,經由全尺寸、功能、要求的確認,確保組織對產品與製程的了解與達到要求。而在後續的變更過程中,持續經由變更後首件的再提交與再確認,持續驗證了組織對產品與服務的理解與持續確認了符合性。
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