자동차 품질의 완결, PPAP(부품 양산 승인 절차) 정의와 18개 항목 및 레벨별 제출 요건(L1~L5)
자동차 부품 제조 현장에서 공급사가 양산 준비를 마쳤을 때, 고객사(OEM)로부터 품질과 공정 능력을 최종적으로 승인받는 과정을 PPAP(Production Part Approval Process, 부품 양산 승인 절차)라고 합니다. 이는 단순히 서류를 모으는 행위가 아니라, 실제 양산 환경에서 부품을 찍어냈을 때 고객이 요구하는 품질 규격을 통계적으로 100% 만족할 수 있음을 입증하는 '최종 관문'입니다.
PPAP이란 무엇인가: 정의와 핵심 목적
PPAP은 IATF 16949 품질경영시스템의 핵심 도구로, 공급업체가 양산에 들어가기 전 제품 및 공정이 모든 기술적 사양을 충족하는지 검증받는 표준 절차입니다. 자동차 부품은 한 번 양산이 시작되면 수만 개에서 수백만 개가 생산되므로, 초기 승인 단계에서 단 0.1%의 오차도 허용하지 않겠다는 철학이 담겨 있습니다. 이 절차를 통해 고객사는 공급사의 생산 능력을 신뢰하게 되며, 공급사는 양산 후 발생할 수 있는 막대한 리콜 비용을 사전에 차단합니다.
① PPAP의 3대 목적
- 요구사항 이해 확인: 공급사가 고객의 도면, 규격, 기술적 요구사항을 올바르게 해석하고 반영했는지 검증합니다.
- 공정 잠재력 확인: 실제 양산 속도와 동일한 환경에서 고객의 요구를 만족하는 제품을 지속적으로 생산할 수 있는지 확인합니다.
- 품질 안정성 보증: 초기 샘플 단계뿐만 아니라, 수만 개를 생산하는 실제 양산 과정에서도 품질이 일정하게 유지되는지 보장합니다.
② 전체적인 프로세스 흐름
PPAP은 독립적인 절차가 아니라, APQP(사전 제품 품질 계획)라는 거대한 품질 관리 흐름의 최종 단계에 해당합니다.
- 설계 및 공정 셋업: 제품 설계와 생산 라인 구축을 완료합니다.
- 유의미한 생산 가동(Significant Production Run): 실제 양산 설비와 조건에서 시험 생산을 진행합니다.
- 데이터 수집 및 승인 요청: 이 과정에서 나온 제품 데이터를 바탕으로 PPAP 서류를 작성하여 고객에게 최종 승인을 요청하게 됩니다.
PPAP 18개 제출 항목 및 레벨별(Level 1~5) 상세 요건
PPAP은 총 18가지 검증 항목으로 구성됩니다. 고객사는 모든 부품에 18개를 다 요구하지 않고, 부품의 중요도에 따라 제출 수준(Level)을 결정합니다. 아래 표는 18개 항목별로 각 레벨에서 고객에게 제출(S)해야 하는지, 사업장에 보관(R)해야 하는지를 명확히 정리한 마스터 매트릭스입니다.
| 번호 | PPAP 제출 항목 (Elements) | 제출 수준 (Submission Level) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | ||
| 1 | 설계 기록 (도면, CAD 데이터 등) | R | S | S | R | |
| 2 | 엔지니어링 변경 문서 (ECN/ECR) | R | S | S | R | |
| 3 | 고객 엔지니어링 승인 (기술 부서 승인) | R | R | S | R | |
| 4 | DFMEA (설계 단계 위험 분석) | R | R | S | R | |
| 5 | 공정 흐름도 (Process Flow Diagram) | R | R | S | R | |
| 6 | PFMEA (공정 단계 위험 분석) | R | R | S | R | |
| 7 | 관리계획서 (Control Plan) | R | R | S | R | |
| 8 | 측정 시스템 분석 (MSA/Gage R&R) | R | R | S | R | |
| 9 | 치수 측정 결과 (성적서) | R | S | S | R | |
| 10 | 재료 및 성능 시험 결과 | R | S | S | R | |
| 11 | 초기 공정 해석 (SPC/Cpk 리포트) | R | R | S | R | |
| 12 | 자격 있는 실험실 문서 (인증서) | R | S | S | R | |
| 13 | 외관 승인 보고서 (AAR) | S | S | S | R | |
| 14 | 샘플 생산 부품 (물리적 실물) | R | S | S | R | |
| 15 | 마스터 샘플 (대조용 기준 샘플) | R | R | R | R | |
| 16 | 검사 보조구 (지그/게이지 리스트) | R | R | R | R | |
| 17 | 고객 특정 요구사항 문서 | R | R | S | * | R |
| 18 | 부품 제출 보증서 (PSW) | S | S | S | S | S |
S(Submit): 고객 제출 의무 / R(Retain): 현장 보관(고객 요청 시 즉시 열람) / *(Special): 고객이 별도 지정한 항목만 제출
- Level 1: 경미한 외관 변경이나 표준 부품일 때 사용. 보증서(PSW)만 제출합니다.
- Level 2: 제한적인 설계 변경 시 사용. 치수 결과와 샘플 위주로 제출합니다.
- Level 3: 신차 개발 및 주요 공정 변경 시 표준이 되는 단계입니다. 18개 전 항목을 서류화하여 제출합니다.
- Level 4: 고객사가 필요한 항목만 골라서 지정하는 특수 레벨입니다.
- Level 5: 공급사의 품질 신뢰도가 낮거나 매우 중요한 부품일 때, 고객이 직접 공급사 공장을 방문하여 모든 항목을 현장에서 검토합니다.
프로세스의 핵심: 유의미한 양산 가동과 데이터 신뢰성 확보 원리
또한 일부 서류는 직접 생산하면서 데이터를 확인해야 하는데요, 이 데이터 또한 아래와 같은 방법으로 관리됩니다.
① 유의미한 양산 가동 (The Source of Data)
PPAP 9번(치수), 10번(재료/성능), 11번(초기 공정 해석) 항목의 데이터를 채우기 위해서는 실제 양산 환경과 100% 동일한 환경에서 생산을 돌려야 합니다. 이를 '유의미한 양산 가동(Significant Production Run)'이라고 합니다.
- 시기: 모든 설비 셋업 완료 후, 공식 승인 서류 제출 직전
- 조건: 양산용 금형, 양산 설비, 실제 작업자, 실제 사이클 타임을 적용
- 수량: 통상적으로 연속 300개 이상 생산 (이 생산품들 중 무작위 샘플링을 함)
② 공정 능력 지수(Cpk)가 승인에 미치는 영향
유의미한 양산 가동에서 뽑아낸 300개 이상의 치수 데이터를 통계 소프트웨어에 넣으면 Cpk 값이 산출됩니다. 이 지표는 "우리가 양산 가동을 해보니, 앞으로도 불량 없이 생산할 실력이 있다"는 것을 숫자로 보여줍니다.(Cpk를 구하는 공식은 위의 사진을 참고해 주세요) Cpk는 PPAP 서류 중 '11번 초기 공정 해석'을 완성하기 위한 핵심 성적표이며, 이 성적표가 없으면 18번 보증서(PSW)에 서명할 수 없습니다.
- 기준값 (Cpk≥1.67): 신규 부품 승인 시 이 수치를 넘어야 11번 항목이 'Pass' 처리됩니다.
- 의미: 1.67을 넘지 못하면 공정이 불안정하다는 뜻이므로, 7번(관리계획서)을 수정하거나 설비를 다시 조정해야 하며, PPAP 승인은 거부됩니다.
PPAP의 본질과 향후 전망
PPAP은 단순히 18가지 서류를 모으는 '서류 작업'이 아닙니다. 실제 양산 가동을 통해 우리 공정이 가진 통계적 실력(Cpk)을 검증하고, 그 결과를 문서화하여 고객에게 신뢰를 얻는 '품질 보증 행위'입니다. 이 과정에서 작성된 DFMEA, PFMEA, 관리계획서는 양산 이후 발생하는 품질 문제를 해결하는 가장 중요한 기초 자료가 됩니다.
미래 모빌리티 시대에는 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어의 무결성까지 검증하는 새로운 PPAP 표준이 요구될 것입니다. 품질 담당자는 문서의 양식을 채우는 것을 넘어, 데이터가 의미하는 공정의 안정성을 해석할 수 있는 통계적 역량을 갖추어야 합니다.
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