很多人分不清质量工程师和质检员。有人以为质量工程师就是戴着安全帽,在车间拿卡尺一个个量零件的人。其实完全不是这样。质检员的工作是挑出不合格品,属于事后把关。质量工程师的工作是设计一套规则、标准和控制流程,让产线做不出坏零件,或者坏零件刚出来就能被系统自动拦住。
在制造型企业或者硬件公司里,质量工程师通常细分为四个方向:DQE、SQE、PQE和CQE。虽然负责的环节不同,但大家的共同目的只有一个,就是防止产品出问题,或者在出问题后找到真正的根源并消除掉。
先说DQE,也就是研发质量工程师。这个岗位在产品还没量产的时候就要介入。比如结构工程师设计了一款智能手表的后盖卡扣,图纸上标的塑料壁厚只有0.6毫米。DQE看到图纸就必须提出修改意见。因为模具注塑的时候,塑料熔浆流到这么薄的位置很容易产生缺胶;就算勉强注塑出来了,做跌落测试时卡扣也很容易断裂。DQE会拿出以前类似项目的失效模式与影响分析(DFMEA)记录,要求结构工程师把壁厚改到0.8毫米,并且在内角加上0.2毫米的圆角过渡。这叫做设计防错。如果在图纸阶段改掉一个错误,成本只需要花几分钟改图;如果模具开出来了才发现问题,修模要花几万块;如果卖给消费者之后断裂,召回损失可能是几百万元。
接着是SQE,供应商质量工程师。工厂自己不可能生产所有零件,外壳、螺丝、屏幕、线材全靠外面买。外面的供应商水平参差不齐,SQE就是去管这些供应商的人。比如有一家给产线供应锂电池的厂家送了样品,样品检验合格了,能不能直接大批量采购?不能。SQE需要按照严谨的步骤推进:
第一步,去供应商工厂做现场审核,看他们的生产线,查点焊机有没有定期校验,员工有没有按作业指导书操作。
第二步,做生产件批准程序(PPAP),核对供应商提交的全尺寸测量报告和原材料材质证明。
第三步,做小批量试产验证,确认电池在实际装配时的尺寸波动情况。
如果批量生产时发现来料不良率超过了约定的指标,SQE会直接给供应商发纠正措施要求单(CAR),要求对方在24小时内给出临时围堵措施,在72小时内提交8D分析报告。SQE还要去现场复查改善动作有没有真正落地,比如检查工装夹具上是不是真的加了限位防错块,而不是只在纸面上做承诺。
第三个是PQE,也就是过程质量工程师,或者叫制造质量工程师。PQE整天泡在生产车间里,主要盯两个指标:直通率和报废率。
在电子厂的表面贴装(SMT)产线上,曾经发生过一个真实的案例:原本主板的焊接虚焊率一直稳定在0.03%左右,某天下午突然涨到了1.5%,产线自动报警停线。这个时候PQE必须立刻介入,按照步骤排查:
第一步,在系统里锁定这批有问题的电路板条码,把实物物理隔离,防止它们流入下一道装配工序。
第二步,取样拿到实验室做X光检测,查看焊点的锡膏空洞率。
第三步,把回流焊炉的测温板放进炉子里,跑出实际温度曲线,核对各温区的加热数据是否正常。
第四步,检查锡膏厚度测试仪(SPI)的钢网印刷记录。
最后排查出来的根本原因,不是设备坏了,而是当天下午仓库刚送来的一瓶锡膏,从冰箱拿出来以后只回温了一个小时,就被产线操作工直接开封使用了。冷锡膏遇到车间空气结露受潮,导致焊接时产生大量锡珠和虚焊。PQE找到根因之后,立刻在产线加了一项防错措施:锡膏瓶盖统一贴上温变标签,回温不足4小时标签不显色,搅拌机就无法启动。这就是PQE的日常,用逻辑和测试数据抓出问题,然后用防错手段杜绝再次发生。
第四个是CQE,客户质量工程师。CQE是质量部面对客户的窗口。当客户收到货,发现外壳有划痕或者螺丝滑丝了,来找公司问责,CQE负责对接和处理。
客户投诉过来的时候往往很着急,甚至会扣押货款。CQE不能慌,也不能光说对不起,必须拿出规范的工程处置动作:
第一步,在收到投诉的24小时内,提供临时应急方案。比如派驻厂工程师协助客户,把对方仓库里的5000台库存做一次开箱全检,把坏件挑出来,保证客户自己的产线不中断。
第二步,把不良样品寄回实验室做失效分析(FA),用显微镜观察划痕截面,判断划痕是在贴保护膜之前产生,还是在运输振动中造成的。
第三步,组织公司内部的研发、工艺和包装团队,排查问题发生的原因以及出货检验为什么没有拦住。
第四步,向客户提交一份事实清楚的8D整改报告,写明根本原因、永久纠正措施、防流出检验手段以及验证数据。
除了处理各种突发异常,质量工程师平时还要做很多基础性的数据监控。比如统计过程控制(SPC)就是质量工程师的核心工具。
加工一批轴承外径,图纸要求公差是20毫米正负0.02毫米。质量工程师不会等这批零件全做完了再去挨个测量,而是在机床旁边每隔半小时抽测5个数据,输入电脑绘制均值-极差控制图。如果数据连续7个点落在中心线同一侧,或者有单点超出了控制界限,就算轴承尺寸还没超出公差范围,质量工程师也会要求操作工停机换刀。因为数据走势已经表明加工过程出现异常波动了,提前调整刀具,就能避免后面做出一大堆报废品。
在工厂里做质量工程师,最考验人的其实不是技术,而是沟通。
生产部门要产量,工人们恨不得机器24小时不停转;采购部门要降成本,总想买价格更低的原材料;研发部门追求性能,设计的公差经常卡在加工精度的极限边缘。质量工程师卡在中间,经常扮演踩刹车的角色。
如果你跟生产主管说“我觉得这批货有风险,不能放行”,对方通常不会理你,甚至会吵起来。但是如果你打印出一张过程能力分析图,摆在桌上告诉他:“这批产品的工序能力指数Cpk只有0.75,按照正态分布计算,继续做下去会有大约2.5%的缺陷率。如果现在强行出货,按照合同约定的每台罚款500元计算,公司要赔付十几万,远高于现在停线换模半小时的损失。”
看到具体的测试数据和金额依据,别人才会认同你的决定。质量工程师的工作逻辑永远是:用事实说话,用数据度量,用流程把关。把原本看不见的生产风险,变成清楚的数据,并在问题爆发之前把隐患彻底消除。这就是质量工程师最核心的工作内容。
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