Alüminyum Alaşımlı Jantların Tasarım ve Müşteri Onay Süreci

Bölüm 2: Tasarımının Gerçekleştirilmesi ve Müşteri Onayı

IATF 16949’a uygun olacak şekilde Jant Tasarım ve Müşteri Onay Süreci şu aşamalardan oluşturulabilir.  

2.1.  Tasarım ve Proje Ekibinin Oluşturulması

OEM’den yeni ürün tasarım isteği firmaya geldiğinde Ürün/Tasarım Mühendisliği Bölüm Müdürlüğü liderliğinde, tasarım sorumlusu, proje yöneticisi, müşteri temsilcisi ve kalite sorumlusu ve daha önce belirtildiği gibi diğer ekip üyeleri atanarak tasarım ve proje ekipleri kurulur. Ekipler örnek olarak aşağıdaki uzmanlıklara sahip kişilerden oluşur.

• Geometrik toleranslandırma, CAE/CAE, simülasyon, 3D modelleme
  • Alüminyum döküm teknolojileri, yüzey işlemleri, kalite planlama
  • FMEA, SPC, test ve ölçüm teknolojileri

Proje ve tasarım ekibi tarafından, müşteri şartnameleri, teknik skeçler, montaj bileşeni bilgileri ve benzer ürün analizleri toplanır ve incelenir. Bunun yanı sıra, eski ve benzer projelere ait varsa müşteri şikayetleri, karşılaşılan zorluklar, yasal yönetmelikler gibi bilgi kaynaklar da değerlendirilir. Projenin girdilerine göre fizibilite çalışması yapılır varsa yatırımlar belirlenir.

Proje girdileri ve seri üretim tarihi dikkate alınarak tarafından proje planı yapılır. Diğer projelerle birlikte yıllık plan güncellenir. Burada amaç yeni projenin diğer projelerle birlikte yürütüldüğünde, kaynakların yeterliliğinin ve uygun kullanıldığının kontrolünün yapılması ve buna ilişkin gerekli faaliyetlerin gerçekleştirilmesidir.   

2.2. Ürün Tasarımı

Design FMEA çalışmaları yapılır ve süreç boyunca gerektiğinde güncellenir. Jantın 3D CAD modeli oluşturulur. CAE analizleriyle mekanik testlerin simülasyonu yapılır. Uygunsuzluk bulunursa buna göre Jantın 3D CAD modelinde uygun değişiklikler yapılır.

Gerekli durumlarda tasarım gözden geçirme toplantıları yapılır.  Toplantı kararlarına göre jant tasarımında değişiklik yapılır. Burada amaç proje ekibindeki kişilerinin uzmanlık alanlarına ilişkin bilgi ve tecrübenin tasarıma yansıtılarak sürecin en az hata ve maliyetle tamamlanmasını sağlamaktır.  

Ürünün 2D teknik resmi çizilir.  Tasarım ilgili belgelerle birlikte müşteri gönderilerek onay alınır. Müşteri talep etmesi durumunda bu safhada jantın Mock-up’ı yapılabilir.  

2.3. Kalıp ve Proses Tasarımı

Tasarım ekibindeki sorumlu kişi(ler) tarafından kalıbın tüm unsurlarının yer aldığı, Resim 1 de gösterildiği gibi ,3D CAD modeli oluşturulur. Proje ekibiyle kalıp tasarımının gözden geçirme toplantıları yapılır.  Toplantı kararlarına göre kalıp tasarımında değişiklik yapılarak kalıbın imalat resimleri çizilerek kalıp imalatına başlanır.  Proje ekibi tarafından Proses Akış Şeması, Proses FMEA, Kontrol Planı hazırlanır.   Bu belgeler süreç boyunca gerektiğinde güncellenir. Gerektiğinde fikstür, aparat, mastar, takım tasarımları yapılarak imalatına başlanır.

2.4. Deneme Üretimler

Jant sektöründe tasarım doğrulama çalışmaları jant nasıl üretilecekse, bakınız Şekil 1, o üretim süreçleri sonunda elde edilen jantlar üzerinden yapılır. Yani farklı yöntemlerle jantın prototipi üretilerek o prototip üzerinden tasarım doğrulama çalışmaları genelde yapılmaz.

Bu nedenle tasarlanan kalıp, fikstür, aparat, mastar, takım imalatları tamamlandığında Proses Akış Şemasına uygun olacak şekilde proje sorumlusu tarafından genellikle 30-50 adetlik deneme üretim talebi açılır. İlk deneme üretiminde daha çok kalıp, fikstür, aparat, takımın uygun çalışıp çalışmadığı kontrol edilir ve öncelikle bunların düzgün çalışması için gerekli değişiklikler, tadilatlar yapılır.   Deneme üretimler sonunda proje ekibiyle deneme üretim gözden geçirme toplantılarıyla varsa uygunsuzluklar tespit edilerek düzeltilmesi için gerekli faaliyetler belirlenir ve uygulanır.  Bu süreçte müşteri şartnamesinde ve teknik resimde belirtilen jantın boyutsal, mekanik, metalürjik değerlerinin   uygun olması için başta döküm prosesi olmak üzere proses parametreleri ayarlanır.  Eğer bu değerler uygunsa tasarımın doğrulanması için Tablo 1. de belirtilen testler başta olmak üzere gerekli testler yapılır. Jantın boyutsal, mekanik, metalürjik değerlerinin   uygun olmasına rağmen, testlerden başarısız olması durumunda jantın tasarımın uygun olmadığı sonucu çıkar. İyi bir mühendislik alt yapısına sahip firmalar genelde bu durumla karşılaşmazlar. Çünkü, duruma bağlı olarak OEM bu üreticiyi tedarikçisi olmaktan bile çıkarabilir.  

Tablo 1. Jant tasarımının doğrulanmasında uygulanan en önemli testler

Jantın testleri geçmesi durumunda tasarım doğrulanmış olur. Doğrulanmış jantın elde edildiği üretimdeki parametreler, kalıp, fikstür vb. de doğrulanmış olur.

2.5. Numune Üretimler

Deneme üretimler sonunda elde edilen doğrulanmış üretim parametre ve araçlarıyla müşteri onayı almak ve talep edilen numune miktarını karşılamak üzere numune üretimi/üretimleri yapılır.  Numune üretimler sonunda numune üretim gözden geçirme toplantılarıyla varsa uygunsuzluklar tespit edilerek düzeltilmesi için gerekli faaliyetleri belirler ve sonrasında ilgili sorumlular tarafından uygulanır. Numune üretimden elde edilen jantlarla şartnamede belirtilen tüm mekanik, metalürjik vb. testlerle ürün performansı doğrulanır. Gerekirse müşteriyle tekrar görüntü onayı yapılır. Bazı durumlarda OEM bu sürece tedarikçisinin fabrikasına gelip gerekli denetimleri yaparak dahil olur.

Bu süreçte PPAP dosyası da hazırlanarak numunelerle birlikte müşteriden onayı almak üzere OEM’e ve/veya müşterinin yönlendirdiği akredite test merkezlerine, örneğin TÜV gibi, gönderilir.

2.6. Müşteri Onayı

Müşterinin kalite ve mühendislik ekipleri, gönderilen numune ve PPAP dosyası üzerinden teknik resimlere tam uyum (boyutsal analiz), proses kontrol planının yeterliliği, FMEA analizlerinin detay ve derinliği, ürün ve proses yeterlilik verileri (Cp, Cpk), ürün test performansları, özel karakteristikler için kontrol ve garanti yöntemleri kontrol eder. Fiziksel olarak numuneleri inceler. Jantın estetik, boya, etiketleme, montaj uyumluluğu gibi görsel-fonksiyonel kontrollerini ve araç montaj testini yapar.

Eksik veya uygunsuz belge/performans tespit edilirse müşteri düzeltme talep eder.  PPAP seviyesi düşürülür veya tamamen reddedilebilir. Gerekirse yeniden tasarım/doğrulama süreci başlatılır. Her şey uygun bulunursa müşteri, PSW belgesini imzalar [1]. Bu imza, parçanın seri üretime alınabileceği, teknik şartnamelere uyduğu, onaylanmış proseslerle üretileceği anlamına gelir. Tablo 2. de belirtilen farklı onay seviyeleri de mevcuttur.  

Tablo 2. PPAP onay türleri [1]

Müşteri onayı süreci, sadece bir formalite değil, üretilecek jantın teknik uygunluğu, proses güvenilirliği ve müşteri memnuniyetinin teminat altına alındığı bir kalite eşiğidir.

2.7. Ön Seri Üretim

Deneme ve numune üretimler daha kontrollü ve az adetlerde üretildiği için, seri üretim şartlarında da tasarımın doğrulanabilmesi için yaklaşık 400 veya daha fazla adetlik ön seri üretim yapılır. Tüm proseslerdeki fire oranları, test sonuçları değerlendirilir. Süreç geçerliyse ürün tasarımı “seri üretime hazır” ilan edilir.

2.8. Seri Üretim

Tasarım geçerli kılındıktan sonra Seri Üretim Onay Bildirimi yapılır. Herhangi bir malzeme, proses veya tedarikçi değişikliği durumunda tasarım geçerliliği yeniden değerlendirilir.  Değişiklikler, mühendislik değişiklik prosedürüne göre yönetilir.

3.    Sonuç

Otomotiv sektöründe alüminyum alaşımlı jant tasarımı, yalnızca bir ürün geliştirme faaliyeti değil; aynı zamanda disiplinler arası koordinasyon, standartlara tam uyum ve yüksek müşteri beklentileri doğrultusunda yürütülen çok aşamalı bir mühendislik sürecidir. Özellikle OEM pazarına yönelik olarak çalışan jant üreticileri için bu süreç, APQP, DFMEA, PFMEA ve PPAP gibi otomotiv kalite yönetim sistemlerine bütünleşmiş şekilde yürütülmektedir.

Tasarım sorumluluğu, tedarikçi organizasyonu içinde belirli bir birimle sınırlı olmayıp; mühendislik, kalite, üretim, satın alma ve maliyet bölümlerinin iş birliğiyle oluşturulan proje ekipleri tarafından üstlenilmektedir. Bu yapı sayesinde hem teknik gereksinimler karşılanmakta hem de müşteri memnuniyeti ve kalite güvence süreci sürdürülebilir şekilde sağlanmaktadır.

Tasarımın doğrulanması, yalnızca sanal simülasyonlarla değil, gerçek üretim koşullarında yapılan deneme, numune ve ön seri üretimler ile tamamlanmakta; testlerin başarıyla geçilmesi ile tasarım geçerlik kazanmaktadır. Bu süreçlerin tamamı, IATF 16949 standardı ile uyumlu bir kalite sisteminde yürütülür ve son aşamada PPAP dosyasıyla birlikte müşteri onayına sunulur.

Müşteri onayı yalnızca bir imza süreci değil; ürünün teknik yeterliliğinin, proses uygunluğunun ve kalite yönetim sistemiyle uyumunun belgelendiği resmi bir kabuldür. Bu onayla birlikte ürün, seri üretime geçebilir hale gelir ve pazara sunulabilir.

Ayrıca, otomotiv jant tasarım ve üretim süreçlerinde kalite güvenceyi sürekli kılmak adına hazırlanan kontrol planları, ürün ve proses karakteristiklerinin sistematik olarak izlenmesini sağlar. Tasarım süreci boyunca DFMEA ve PFMEA çıktılarıyla ilişkilendirilerek oluşturulan bu planlar, kritik ölçüm noktalarının nasıl, ne sıklıkta ve kim tarafından kontrol edileceğini belirler. Kontrol planı, yalnızca üretim aşamasındaki kalite takibi için değil, aynı zamanda PPAP sürecinin ayrılmaz bir parçası olarak müşteri onayında da hayati bir rol üstlenir. Bu yönüyle kontrol planları, tasarımın sahaya doğru şekilde aktarıldığını ve sürdürülebilir üretim kalitesinin sağlandığını belgeleyen temel kalite dokümanları arasında yer alır.

Sonuç olarak, alüminyum alaşımlı jant tasarımı ve doğrulama süreci, geleneksel mühendislik tanımlarının ötesine geçerek; sistematik planlama, disiplinler arası iş birliği, müşteri odaklılık ve sürekli iyileştirme ilkeleriyle yönetilen modern bir kalite sürecine dönüşmüştür. Bu sürecin başarıyla yürütülmesi hem müşteri güvenini hem de ürünün pazardaki rekabet gücünü belirleyen temel faktörlerden biridir.

Kaynakça

[1] AIAG (2015). Production Part Approval Process (PPAP) Manual.