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特殊过程: 热处理系统评估
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第一部分:管理职责和质量策划
为确保有足够可用的专业资源,现场应有专门的、有资质的热处理 现场是否配备 人员。该员工应为全职员工,该岗位应在组织结构图中有所体现, 专门的有资格 岗位职责描述应清楚地表明该岗位应具备的资质,包括冶金学

和热 的热处理专业 处理知识。资格应包括至少5年的热处理操作经验或正规的冶金学 人员? 教育和热处理工作经验合并起来至少5年。

1.1

1.2

厂商应有文件化的先期质量策划程序,应对每个零件进行可行性研 热处理厂商是 究和内部批准。热处理厂商可以将类似的零件定义为零件族来完成 否进行先期质 上述的研究与批准活动。在零件批准程序被顾客批准后,不允许过 量策划? 程更改,除非顾客批准。当要求对过程更改进行说明时,应联系顾 客并保持纪录。

1.3

厂商应使用文件化的潜在失效模式及后果分析(FMEA)程序并确保 FMEA及时得到更新以反映当前零件的质量状态。 热处理FMEA是 FMEA应按每个零件或零件族编写,或者是针对特定工艺,为每个工 否是最新状 艺编写。在任何情况下,FMEA应覆盖从来料接收到零件发运的所有 态,并反映了 过程步骤,以及组织所定义的所有关键热处理过程参数。 目前的过程? FMEA应由跨功能小组来开发。由组织或顾客确定的所有特殊特性应 在FMEA中得到识别、定义和分析。

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1.4

热处理过程控 制计划是否是 最新状态,并 反映了目前的 过程?

组织应使用文件化的控制计划程序并确保控制计划及时更新以反应 当前的控制。 控制计划应按每个零件或零件族编写,或者针对特定工艺,为每个 工艺编写。在任何情况下,控制计划应覆盖从来料接收到零件发运 的所有过程步骤,并识别所使用的设备和组织所定义的所有关键热 处理过程参数。 控制计划应由包括生产操作者在内的跨功能小组来开发,并使之与 相关联的文件,如作业指导书、流转卡(shop travelers)、FMEA 保持一致性。所有由组织或顾客确定的特殊特性应在控制计划中得 到识别、定义和分析。用以评估过程和产品特性时的样本数量和抽 样频次应与过程表中的3.0和4.0节中的最低要求保持一致。

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1.5

所有与热处理 相关的或参考 的规范是否为 最新版本的并 可获得?例 如:SAE、AIAG 、ASTM、GM、 FORD和 DaimlerChrysl er。

为了确保所有的客户要求都能被理解并满足,组织应备有所有热处 理相关的以及客户引用的规范,并应有办法保证这些规范是最新版 本的。这些标准和规范包括但不限于由SAE、AIAG、ASTM、GM、 FORD、DC等发布的相关文件。组织应确保建立一个过程对所有来自 客户及行业的工程标准和规范进行及时的评审、分发和执行并根据 顾客要求的计划而改变。这一过程应尽可能快地执行并不应超过两 个工作周。组织应将评审和实施这一过程文件化,此过程应覆盖如 何获取顾客和行业的文件、如何在组织内保持这些文件、如何建立 最新状态、以及如何将相关的信息在两周内传递到生产现场。组织 还应确定谁负责实施这些工作。

1.6

热处理供应商应对所有当前的过程都建立书面的规范,并识别过程 的所有步骤包括相关操作参数,例如过程温度、时间周期、装载量 是都所有当前 、气氛或气体流量设置、传输带速度、淬火液搅拌速度等。这些参 使用的工艺都 数不仅应清晰地定义,还应由组织确定其范围以维护过程控制。所 有书面的工艺 有当前的过程都应该有书面的过程规范。 规范? 这些过程规范可以采用作业指导书、工艺卡、计算机系统的参数设 定表单(computer-based recipes)或其它类似文件的形式。

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1.7

在生产初始阶 段、设备搬迁 或大修之后, 是否进行了有 效的过程能力 研究?

为证明每一个有能力生产出可接受的产品,组织应该对每一个过程 进行能力研究,包括初始验证、在任何过程设备重新布置和大修之 后,组织应定义何谓大修。初始能力研究应针对工作范围定义和顾 客要求的每一条热处理炉生产线的热处理过程,一条热处理炉生产 线可能包括一个完整热处理过程需要的很多设备的组合,如:硬化 、淬火和回火。能力研究方法应对热处理产品特性是适合的,如抗 拉强度、渗(淬)层深度、硬度等。任何特殊的顾客要求均应满 足,当顾客没有要求时,组织应建立一个衡量过程能力的接受范围 。一旦能力指数不能满足顾客要求或内部规定的接受范围时,应有 行动计划进行跟踪。

1.8

热处理供应商 是否随着时间 收集和分析数 据,并针对这 些数据做出反 应?

对产品和过程随着时间而进行的分析能提供有效的缺陷预防的信息 。组织应建立一个对产品和过程数据随着时间进行收集、分析和反 应的系统。 分析方法包括对产品和过程参数的现行趋势和历史数据分析,组织 应确定哪些参数需要列入分析。

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1.9

管理者是否每 24小时对热处 理监控系统进 行检查?

管理人员应每次间隔不超过24小时间对热处理炉监控系统进行检查 。热处理监控系统包括但不局限于:温度纸带记录、气氛纸带记录 、计算机数据日志,热处理炉及操作者日志等。 管理者应检查是否有失控情况和报警情况。热处理炉数据的检查过 程应进行记录。这项要求同样适用于计算机数据。

是否最少每年 按AIAG的HTSA 1.10 组织应最少每年按AIAG的HTSA进行内部审核 进行内部审 核?

质量管理体系应有一个文件化的程序管理返工,包括从指定的人获 得授权。返工程序应描述对哪些产品特性允许返工而哪些不允许。 是否有一个文 任何一个返工活动,应要求由有资格的技术人员发出一个说明必要 1.11 件化的系统以 热处理更改的新的加工控制单。记录应清楚地显示材料是何时和怎 批准返工? 样进行返工的。返工品的发出应由质量经理或指派的授权人进行批 准。

质量部门是否 评审、处理来 质量管理体系应建立一个过程以对客户及内部的问题进行评审、处 1.12 自顾客和内部 理并文件化。应采用系统化的解决问题方法。 的问题,并将 它文件化?

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对热处理审核 范围内定义的 1.13 每种过程,是 否有适用的持 续改进计划?

热处理供应商应建立一个过程以持续改进HTSA内定义的每种热处理 过程,此过程应诣在带来质量和生产率的持续改进,确定的行动计 划应体现优先顺序和时间安排(有估计的完成时间),组织应显示 项目有效性的证据。

质量经理或指 定的责任人是 1.14 否批准对隔离 质量经理应负责批准和文件规定适当的人员对隔离材料进行处置。 状态的材料进 行处置?

热处理人员是 否可获得定义 1.15 热处理过程的 程序或工作指 导书?

热处理人员应可获得覆盖热处理过程的程序或工作指导书。程序或 工作指导书应包括处理潜在的紧急情况(如动力中断)、设备启动 、设备停机、产品隔离、产品检验等情况的方法以及通用操作程序 。这些程序或作业指导书对车间人员应可方便的获取。

组织应为员工提供所有热处理操作的培训。所有的热处理员工,包 管理者是否为 括后备的和临时的,都应接受培训。应当保留书面的证据以表明员 1.16 热处理员工提 工得到了培训和进行了培训有效性的评估。管理层应当定义每个职 供培训? 能的资格要求及现在和将来的应进行的培训。

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是否建立岗位 职责矩阵表证 明所有关键的 1.17 管理和监督只 能都由有资格 的人员实施?

组织应维护岗位职责矩阵表,识别所有关键的管理和监督职能,以 及实施这些职能的有资格的人员。对关键的职能(由组织定义), 应指明主要的和次要(后备的)人员。管理层能在任何时候方便的 获取该矩阵。

是否有预防性 维护计划?是 否用这些维护 1.18 数据形成预见 性维护计划?

对关键设备(由组织定义)应建立一个预防性维护计划,该计划必 须是一个从请求到实施到有效性评估的闭环,操作者有机会报告问 题并在闭环中解决问题。 公司的数据如停机时间、质量拒收(QR)、首次通过率、重复维修 工单、操作者报告的问题应被用来改善预防性维护计划。热处理炉 和各类发生器应按照组织确定的频次安排相应的烧烬计划(详见过 程表1.0)。 应当对维护数据进行收集和分析,将其作为预见性维护计划的一部 分。

是否开发一份 关键备件清单 应建立并维护一份关键备件清单,应确保这些备件可获得,从而使 1.19 以使生产中断 生产中断最小化。 最小化?

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第二部分:场地和材料搬运职责
将所有的顾客要求和批次识别充分转化为内部热处理文件至关重要 。厂商应确保输入接收系统的数据与顾客发运文件的信息一致。应 有文件化的过程和符合的证据如:工艺流转卡、工作指令单等。当 存在接收材料不能准确的与发运文件相符合时,供应商应具有详细 的过程来处理接收的差异。上述要求也同样适用于内部的热处理部 门的情况,该过程涉及在热处理部门内和外的接受和发运零件。

2.1

工厂是否确保 输入接收系统 的数据与顾客 发运文件上的 信息相一致?

2.2

对产品和容器在热处理过程的标识可以避免不正确的处理或批次混 在热处理全过 淆。在工厂内部适当的场所和定置管理也可以保证在所有的工序未 程中产品是否 完成之前,订单是不会发运的。顾客产品在热处理全过程中必须清 清楚地被标识 楚地被标识并存放。未经处理、正在处理和已经处理的产品应被分 、存放? 开和标识,所有材料应被存放在指定的并标识清楚的地方。

2.3

在热处理全过 出货的批次应能追溯到接收的批次。准确地识别批次信息以及批次 程中是否维护 相关的信息链接能提高根本原因分析和持续改进的能力。 了批次可追踪 性和完整性?

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2.4

是否有程序充 分规定以防止 不合格产品流 入到生产系 统? 是否有一个系 统来识别整个 热处理过程中 的死角区,以 减少零件混淆 的风险(包括 外来的、未处 理的和不正确 处理的零 件)?

必须对可疑品或不合格品进行控制,以防止错误的发运和污染其它 产品。程序应充分防止不合格产品流入到生产系统。应有程序文件 规定适当的处置、产品标识以及跟踪材料进出指定区域。应清楚地 指定不合格存放区,以保持这类材料的隔离。

2.5

热处理炉和其他处理设备存在一些区域有陷入或滞留零件的风险, 滞留的零件可能导致损坏、不正确的处理或批次的混淆。应有一个 系统用于识别整个热处理过程中的死角区,以减少零件混淆的风险 (包括外来的、合格件、和不正确处理的零件)。热处理供应商应 建立文件化的程序对每一个热处理过程/设备的死角区(trap points)进行识别和监控。每当生产零件更换时,应监控潜在的死 角区(trap points)。

2.6

装有顾客产品的容器内不应有不正确的材料。必须检查容器中的外 是否使容器内 来材料并通报其来源。在容器倒空后或再使用前应检查是否已清干 不应有不正确 净了所有零件和不正确的材料,对不正确材料的来源应识别并处 的材料? 理,以防污染已完工产品。

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2.7

装料是否得到 炉的装载参数是否得到规定、文件化并加以控制,例如:进料速度 规定、文件化 、传输带速度、每个夹具的零件数、装载重量。检查频率参见过程 并加以控制? 表3.0节。

2.8

操作者是否得 到在设备出现 紧急情况包括 动力中断时关 于材料搬运、 遏制措施和产 品隔离方面的 培训?

非计划或紧急情况停机在很大程度上会引起不恰当处理的风险。操 作者应得到在设备出现紧急情况包括动力中断时有关材料搬运、遏 制措施和产品隔离方面的培训,并应有培训记录。对于特别处置各 种潜在的设备紧急情况或失效的作业指导书,设备操作者应该理解 并且能够获得。这些作业指导书应覆盖热处理过程所有环节相关的 遏制措施,例如装炉、奥氏体化、淬火和回火。

2.9

在热处理搬运 、储存和包装 过程中是否能 充分保护产品 的质量?

产品的搬运、储存和包装过程中是否能充分保护产品的质量,应对 热处理炉装载系统、过程中搬运和发运过程进行评审以防止出现零 件损坏和其它质量问题的风险,某些设备包括传送装置和其他移动 组件可能不兼容所有结构的零件。其它如容器装载过度的操作也可 能增加零件损坏的风险。

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工厂的清洁、 内部管理、环 境及工作条件 2.10 是否有益于质 量控制和改 进?

工厂的清洁、内部管理、环境及工作条件应有益于质量控制和改进 。应评审这些条件及其对质量的影响。应清楚地规定和执行内部管 理制度和政策。应对设施中有害于质量的条件进行评审,如:零件 散落在地面上、淬火池周围有油、不充分的工厂照明及烟雾等。

许多零件在热处理后要进行表面或外观处理如电镀和涂装。零件应 避免一些对后续过程有害的污染物的影响。有关处理前清洗(如果 零件是否避免 适用)和热处理后清洗的参数应该得到监控并记录。一旦进行热处 了一些对热处 理后油、污染物或残余物可能会很难驱除。应考虑化学剂供应商对 2.11 理过程有害的 清洗系统的建议。在热处理前,零件应避免有铁锈、毛刺、碎屑、 污染物的影 有害的润滑剂混合物、乳化切削油、防锈油、润滑剂等。参考适用 响? 的热处理供应商的要求和规范以确定其可接受性,有关清洁溶液的 检查频率见过程表5.0.

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应对淬火系统进行监视、记录和控制。淬火液的温度、搅动情况、 液面高度、成分、工件在淬火液中的时间,都需要根据热处理厂商 淬火系统是否 自己的工艺规范进行控制。检查频率详见过程表3.0和5.0。由计算 得到监视、记 机监控的设备,如配有警报和警报日志,满足这一确认要求。对于 2.12 录,并得到控 集成了淬火槽(池)的热处理炉,需要建立淬火延迟(Quench 制? Delay)的时间范围和警报。针对淬火加回火的零部件应进行具体 规定回火延迟(Temper Delay)时间,如渗碳、碳氮共渗、中性淬 火、固溶处理和时效等。

适用时,是否 对可溶性的防 零件在热处理后经常需要浸泡或喷涂一些防锈溶液。适用时,应对 2.13 锈油或其它防 可溶性的防锈油或其它防锈剂进行监视和控制。必须保持这些溶液 锈剂进行监视 的特性在规定的公差范围内,检查频率详见过程表5.0。 和控制?

是否按过程表 规定的频次要 2.14 求进行过程控 制参数的监 控?

应按过程表规定的频次要求进行过程控制参数的监控,参见过程表 3.0部分。带有警报和警报日志的计算机监控设备满足这一要求。 需指定车间专人通过如启动纸带记录和数据日志来验证这些过程参 数。管理者的检查按1.9节中的要求。

是否按过程表 规定的频次进 应按过程表规定的频次要求进行在制品和最终的检验/试验,详见 2.15 行在制品和最 过程表4.0部分。 终的检验/试 验?

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产品检验设备应得到校验,产品检验设备应按照适用的顾客特殊标 产品检验设备 准或由ASTM、DIN、EN、ISO、JIS、NIST、SAE等发布的一致认可的 2.16 是否得到验 标准进行验证和校准。验证和校准的结果必须经内部评审、批准并 证? 记录存档。检验频次参见过程表1.0部分。

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第三部分:设备
热处理炉、气 氛发生器和淬 火系统配备有 适当的过程控 制装置吗? 热处理炉、气氛发生器和淬火系统应配备有适当的过程控制或相关 设备,包括温度计、碳势或露点指示器、气体流量计、淬火监控系 统包括搅拌器、温度控制器和淬火油分析仪,具体清单详见适用的 过程表1.0.

3.1

3.2

过程控制装置 过程设备的校准和验证应定期按规定的时间间隔经行检查。对于设 是否得到校准 备校准或认证的时间表,参见适用的过程表1.0和2.0。 或验证、是否 过期或还在使 用期内

3.3

热电偶及保护 热电偶及保护管应依据预防性维护计划进行定期检查和更换,详见 管是否按照过 适用的过程表2.0. 程表要求进行 检查和更换?

3.4

炉温均匀性测 试是否按照该 过程表要求进 行测试?

炉温均匀性测试应按照所适用过程表2.0部分的要求进行。 AMS2750D中允许的频次降低在本文件中不允许。某些炉子的设计, 比如旋转炉,使得直接的温度场测定不可能。当炉温均匀性研究不 可能时,采用AMS2750D中的3.5.15的可选方法是可以接受的。

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3.5

热处理炉的控 炉子的控温热电偶相对于设定温度的波动应在所适用的过程表2.0 温热电偶相对 部分中指定的范围内。这一要求不适用于多区连续炉的第一区。 于设定温度的 波动是否在过 程表所要求的 范围内?

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3.6

过程及设备的 热处理厂商应有一份热处理过程和设备警报器的清单。这些警报器 报警器是否每 至少每季度和在任何修理/重置后,应进行独立测试并记录测试结 季度或在任何 果。 修理/重置后进 行检查测试?

气氛发生器、 炉内气氛是否 得到连续的监 视和自动控 制,并形成记 录? 3.7

对发生器、炉子气氛的碳势/露点应进行连续的监视和自动控制, 并形成记录。这一要求特别针对过程表1的1.0和3.0中渗碳、碳氮 共渗、中性淬火。碳势/露点的自动、连续监控控制对所有的发生 器和除旋转炉、振动炉(这类炉子无法在固定位置进行监控)之外 的气氛炉均是要求的。对于旋转炉和振动炉,在AMS2750D3.5.15.2 中描述的方法“特性测试”应被用于确保炉内气氛的充分控制。如 没有使用发生器,应对所提供的气体流量进行监视和控制。审核员 应按客户要求、热处理控制计划及内部程序验证气氛控制系统的有 效性。 气氛控制系统应将气氛露点/碳势的设置点维持在控制计划或内部 程序规定的参数范围之内。热处理厂商应有一个碳势/露点辅助检 查方法,如露点仪、电线电阻,气体分析仪、箔片、碳棒等。自动 、连续气氛分析仪on-line infrared(IR)组成。验证频率详见过程 表1的3.0.

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评估 序号 问题
当辅助验证系 统检查的气氛 数据不在主控 系统预先确定 的极限值(碳 势、露点读 数)范围内 时,是否重新 确定气氛与主 控方法之间的 相关关系?

要求 / 指南
这一问题只针对过程表1中的渗碳、碳氮共渗及中性淬火工艺。如 果辅助验证系统检查的气氛数据不在主控系统预先确定的极限值 (碳势、露点读数)范围内时,热处理商应解决超限偏差。辅助气 氛监控系统的读数和自动控制气氛露点/碳势的读数应维持在控制 计划或内部程序所规定的相关范围之内。这些范围大小随着特定的 热处理过程和所使用的设备不同而不同。 热处理商应采取适当的技术调整、纠正,重新建立/证明实际的气 氛碳势/露点读数和主控及辅助系统的气氛读数之间的相关关系。 两种读数间相关关系的许可范围应写入控制计划或内部程序。辅助 验证的碳势/露点的读数应用以下一种或多种方法确定: ? 碳条或碳棒 ? 原料薄片 ? 3气体分析 ? 露点 ? 热电偶

客观证据

不适用

满意

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3.8

特殊过程: 热处理系统评估
评估 序号 问题
是否所有的氨 管线都装有快 速断开或三阀 门故障安全排 气系统?

要求 / 指南
所有连接热处理炉的氨管道应装备可快速断开或三阀门防故障安全 排气系统。普通阀门即使关闭时,也会有氨气泄漏。对那些不需要 氨气气氛的工艺过程,这可能是不希望和有害的。 ? 对通入炉子的任何氨气管线都应安装快速切断。当碳氮共渗(或 其它使用氨气的热处理过程)之后,其它不使用氨气的热处理工艺 开始之前,应当切断氨气管线。。 ? 可选的三阀自动防故障安全排气系统是允许的。有关三阀自动防 故障排气系统(Three Valve Fail-saft Vent)定义和图详见附录 B术语表。 ? 记录应表明对无氨气氛过程,是何时断开气管线的。

客观证据

不适用

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3.9

对于紧固件和 小型的金属 件,在处理不 3.10 需要氨气氛的 产品前是否进 行了至少3个小 时的氧化烧 尽?

该条款适用于紧固件和小的金属零件。要求热处理商在处理不需要 氨作为添加气氛的产品之前应该进行至少三个小时的氧化烧尽过 程,因为对于不特别规定或要求氨添加剂的热处理过程,不希望零 件吸收氨气氛。值班记录、数据日志或其它记录在处理未指定氨气 氛的零件时,应记录实际的氧化烧尽时间及确认安排了足够排空时 间。

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所有的气氛炉 所有的气氛炉和发生器应有气体流量范围或流量计,并应按预防性 和发生器是否 维护计划进行定期保养和维护。清洁和适当的重新安装程序应文件 有气体流量范 化。 围或流量计? 3.11

特殊过程: 热处理系统评估
评估 序号 问题
对于螺纹紧固 件,是否所有 的连续带式炉 都装有玻璃观 察孔并在淬火 炉的出料端装 有高温红外测 温计??

要求 / 指南
对于处理螺纹紧固件的连续带式炉,在出口端应安装红外测温仪以 监控温度过低的零件,其温度报警应在工艺设定温度的28℃ (50F)之内,监控结果应由纸带或其它型式的连续数据日志进行 校准和认证。所有的玻璃观察镜必须按预防性维护计划进行清洗。

客观证据

不适用

满意

不满意

需立即 纠正

用于奥氏体化 该条款适用于铁素体碳氮共渗、等温淬火和盐浴中性淬火。热处理 的盐浴化学成 厂商应每天检查盐浴的化学成分和零件的脱碳情况。检查的频次详 3.13 分是否进行了 见适用的过程表3.0. 监控? 是否对淬火介 热处理商必须定期分析淬火介质的特定淬火特性,如冷却曲线、含 质进行分析? 水量、盐的浓度,详见适用的过程表5.0. ? 淬火介质特性值的允许范围应由淬火介质的供应商或热处理供应 3.14 商进行规定。 ? 热处理供应商应针对其符合性进行审核并记录。

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第三部分审核表:设备(适用于感应热处理)
每一零件的定 3.15 位是否进行了 控制? 是否对每个零 件的加热能量 或功率进行控 制? 3.16 应使用某种探测方法确保每一被处理零件都处在正确位置,如使用 接近开关/光学传感器、机械探测器等。 热处理商必须控制每一零件的能量或功率。 ? 针对每台设备的信号监视器是首选的,该监视器能给出能量单位 (如电压伏特。功率千瓦等)VS.时间和距离(针对扫描系统)。 ?一个能量监视器或等效设备如果获得授权顾客代表批准是可接受 的。

供应商是否建 立一个线圈的 管理系统?线 3.17 圈指加热线圈 和淬火压力通 风系统。 淬火系统是自 动化、机械 3.18 化?

热处理供应商应建立一个感应圈的管理系统,感应圈应设计到加热 圈和淬火压力通风系统: ? 针对每一种零件的备份线圈应在现场可获得。 ? 线圈应满足批准时的初始设计要求。 ? 线圈设计发生变更,必须获得顾客的工程变更批准。 淬火系统应该是一个自动化的操作过程,除非有授权的顾客代表的 批准,否则人工淬火是不允许的。淬火必须自动地进行并得到控制 。

是否每批零件 热处理供应商应该完成每批零件的首件作业准备验证。 都做首件作业 3.19 准备验证?


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