이글 프리시전(Eagle Precision), 생산성 향상: 인베스트먼트 주조 왁스 룸의 지속적 개선

이 기사는 우리의 시리즈인 '이글 프리시전의 지속적 개선'의 일부입니다.

왁스 룸은 우리의 인베스트먼트 주조의 심장부(그리고 시작점)입니다. 왁스 룸에 새로운 아이디어를 주입함으로써 우리는 주입 효율을 크게 개선할 수 있었고, 이는 더 높은 생산 수율, 적은 다운타임, 감소된 재용해 비율, 더 빠른 납품 시간으로 이어졌습니다.

인베스트먼트 주조에서 지속적 개선이란 무엇인가?

지속적 개선, 즉 생산 품질과 효율성을 개선하기 위해 점진적인 변화를 만드는 기술은 린 제조의 핵심 원칙입니다. 그것은 끝이 없는 프로세스입니다. 시스템에 대한 모든 변화는 시스템 전체의 본질과 기능을 변화시킵니다. 따라서 지속적 개선의 핵심 원칙은 지속적으로 작업하여 최적 이하의 생산 수율, 운영 걸림돌, 심지어 최종 제품의 결함으로 이어질 수 있는 공정 변동을 식별하는 것입니다.

간단히 말해, 견고한 지속적 개선 프로그램은 일관성을 높이고, 낭비를 줄이며, 궁극적으로 전반적으로 더 높은 품질의 출력을 이끕니다.

지속적 개선: EPCP 기업 문화의 심장

지속적 개선은 이글 프리시전에서 항상 일어나고 있으며, 우리에게 그것은 철학이 되었습니다. "어떻게 하면 이것을 더 잘할 수 있을까?"라는 문구는 우리 로봇 셀의 윙윙거림이나 건조실의 드론 소리만큼이나 작업장에서 끊임없이 들립니다. 게다가 우리가 직원 소유 회사가 된 이후, 그 질문은 새로운 차원을 얻었습니다. 모든 직원이 효율성 향상의 보상을 공유할 수 있게 되자, 그들은 공정 변동을 식별하는 작업을 마음에 새기게 되었습니다.

우리가 평소 업무를 수행하며 지속적 개선 마인드셋을 가지는 것 외에도, 이글 프리시전 캐스트 파츠(Eagle Precision Cast Parts)는 정기적인 생산 감사(production audits)를 실시합니다. 생산 감사는 생산 활동이 우리의 품질 표준과 운영 목표와 일치하는지 확인하기 위해 프로세스, 장비, 재료, 인력 관행을 체계적으로 검토하는 것입니다. 감사 중에는 기계 설정과 공구 상태부터 작업자 기술과 프로토콜 준수까지 모든 것을 평가합니다. 이 프로세스는 제품 품질에 영향을 줄 수 있는 비효율성, 편차, 잠재적 위험을 식별하는 데 도움이 됩니다. 잠재적 문제의 근본 원인을 밝혀냄으로써 우리는 올바른 목표에 변화를 조준하여 근원에서 문제를 뿌리 뽑을 수 있습니다.

ISO 인증 기업으로서 생산 감사는 필수적입니다. 이는 성과 개선, 고객 기대 충족, 품질에 대한 헌신 입증이라는 ISO 9001 표준의 핵심 원칙을 다루기 때문입니다. 우리 팀은 생산 주기의 데이터 기반 분석이 품질 관리 체크포인트를 개선하고 반복되는 오류를 방지하는 데 도움이 되도록 인프라를 구축했습니다.

우리의 왁스 룸은 회사 전체의 지속적 개선 헌신의 대표적인 예입니다.

인베스트먼트 주조에서 왁스 룸이란?

왁스 룸은 왁스 사출 툴링으로 시작합니다. 이 인베스트먼트 주조 전용 툴링은 보통 반용융 왁스가 사출되어 왁스 패턴을 만드는 부품의 CNC 가공 모델입니다. 왁스가 금형에 사출된 후 나오는 것은 최종 부품의 상세한 왁스 복제품으로, 신중하게 제거되고 검사된 후 중앙 왁스 슈(sprue)에 조립되어 "트리(tree)" 구조를 형성합니다. 이 조립체는 나중에 세라믹 쉘의 기초가 될 것입니다. 왁스 룸에서 무슨 일이 일어나는지 더 자세히 보려면 전용 블로그를 확인하세요.

우리의 왁스 룸에서 두 가지 주요 초점 영역은 다이 최적화(die optimization)(왁스 금형 생산의 인체공학과 효율성 개선)와 수율 개선(yield improvement)(단일 트리에 맞출 수 있는 금형 수 증가)입니다.

다이 최적화

인베스트먼트 주조 다이는 최종 금속 부품 모양의 왁스 패턴을 만드는 데 사용되는 정밀 엔지니어링 금형입니다. 왁스 패턴의 품질이 최종 주조에 직접 영향을 미치고(왁스 패턴은 다이에서 나옴), 다이는 인베스트먼트 주조 공정에서 일관성, 치수 정확도, 표면 마감을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

우리의 인베스트먼트 주조 공정에서 지속적 개선은 우리가 다이 툴링을 평가하고 진화시키는 방식에서 중심 역할을 합니다. 우리가 구현한 주요 업그레이드 중 하나는 수동 단일 캐비티 툴에서 반자동 다중 캐비티 툴로의 전환입니다. 이전에는 작업자가 매 사이클마다 다이를 수동으로 분해하고, 왁스 패턴을 제거하고, 다이를 재조립하고, 다이를 재배치해야 했습니다. 이는 시간이 많이 걸리고, 노동 집약적이며, 불필요한 위험을 초래했습니다. 이제 내장된 이젝션 시스템을 갖춘 업그레이드된 클램프인 다중 캐비티 툴로 공정이 더 빠르고 신뢰할 수 있게 되었습니다. 기계가 자동으로 다이를 열고 왁스 패턴을 들어올려 생산 속도를 크게 높이고, 취급 시간을 줄이며, 전반적인 장비 효율성을 개선합니다.

→인베스트먼트 주조 툴링 작동 방식에 대해 이 게시물에서 자세히 알아보기

개선은 기계에서만 오는 것이 아닙니다. 사람에서 시작됩니다. 최근 예로, 생산 감사 중 특정 다이에 대해 좌절감을 표현한 작업자가 있습니다. 이 다이는 일곱 개의 별도 슬라이드(슬라이드는 더 복잡한 형상 생성과 완성된 왁스 패턴을 손상 없이 제거할 수 있게 하는 다이의 기계적 삽입물)를 사용해 과도한 수동 조작이 필요했습니다. 단순 현장 감사와 툴메이커와의 직접 협업을 통해 우리는 다이를 단 두 개의 슬라이드로 작동하도록 재설계하여 수동 조작의 필요성을 없앴습니다. 재설계된 다이는 조작이 더 쉬울 뿐만 아니라 더 인체공학적이고 오류 발생 가능성이 훨씬 적습니다. 이러한 피드백 주도 문제 해결은 우리 툴링이 실제 현장 니즈에 맞춰 진화하도록 보장합니다.

"두 개 캐비티 또는 네 개 캐비티 반자동 툴로 가는 경우, 특히 단일 캐비티 수동에서 전환하면 훨씬 더 효율적인 패턴 생산 방식입니다."라고 AJ 메니피(AJ Menefee) 기술 및 엔지니어링 부사장은 말합니다. "결과는 우리 생산 속도가 극적으로 빨라진다는 것입니다. 다이가 프레스에서 작동하는 시간을 줄이고, 해당 작업의 노동 시간을 줄이며, 다이 손상 위험을 줄입니다."

이 접근 방식은 이제 우리 왁스 룸의 모든 잠재적 문제를 평가하는 방식을 알려줍니다. 우리는 묻습니다: 이것을 단순화할 수 있을까? 불필요한 단계, 슬라이드, 수동 공정을 제거할 수 있을까? 툴링 전반에 지속적 개선 원칙을 적용함으로써 우리는 비효율성을 수정하는 것뿐만 아니라 생산성을 높이고, 우리 사람들과 장비를 보호하는 더 스마트한 시스템을 구축해 왔습니다.

수율 개선

최근 우리 인베스트먼트 주조 공정의 개선은 수율 향상에 중점을 두었으며, 이는 효율성과 비용 절감 모두에서 측정 가능한 이득을 제공하는 전략적 전환입니다. 주요 발전 중 하나는 게이팅 시스템, 즉 개별 부품을 만들 금형을 부착하는 "트리" 구조의 무게를 줄이는 것이었습니다. 더 가벼운 게이팅 구성품을 엔지니어링함으로써 구조적 무결성을 희생하지 않으면서 트리의 전체 무게를 줄이고, 트리당 주조 수를 동시에 늘릴 수 있었습니다.

예를 들어, 전통적인 설정에서 트리가 1파운드씩 6개 주조를 지원하고 게이팅 시스템 자체가 20파운드여서 총 무게가 26파운드일 수 있습니다. 우리의 재설계된 시스템으로 게이팅 무게를 15파운드로 줄이고 동시에 트리당 주조 수를 50% 늘릴 수 있었습니다. 이는 트리당 수율을 높일 뿐만 아니라 각 주입 후 재용해해야 할 여분의 재료가 줄어듭니다. 이 최적화는 직접적으로 더 높은 주입 효율로 이어집니다. AJ가 지적하듯, "이 새로운 방식으로 하면 재용해해야 할 재료가 줄어들어 주입 효율이 크게 향상됩니다." 주입 효율은 양호하고 사용 가능한 금속 주조품의 무게 대 주입된 총 금속 무게의 비율이며, 전반적인 주조소 효율의 중요한 벤치마크입니다.

게이팅에 전용되는 금속이 줄고 사용 가능한 부품에 더 많이 할당됨에 따라 에너지 소비를 줄이고, 후처리를 간소화하며, 전반적인 재료 낭비를 낮춥니다. 궁극적으로 이러한 개선은 우리가 더 지속 가능하게 운영하면서 고객에게 더 나은 가치와 더 빠른 처리 시간을 제공하는 데 도움이 됩니다.

하루가 끝날 때(또는 런이 끝날 때), 우리가 왁스 룸에서 이룬 진전은 단일 혁신이나 단일 사람에 관한 것이 아닙니다. 그것은 우리의 지속적 개선 마인드셋의 일관된 적용에 관한 것입니다. 다이 기능과 왁스 트리 설계 최적화부터 작업자의 툴링 상호작용 개선까지, 이 변화들은 더 나은 일을 하려는 문화의 산물입니다. 이 문화는 우리의 직원 소유 원칙으로 예시됩니다. 우리 팀은 문제가 만성화되도록 방치하지 않습니다. 우리는 관찰하고, 의문을 제기하고, 실험하고, 솔루션을 적극적으로 구현합니다.

이글 프리시전에서 우리의 왁스 룸은 지속적 개선을 운영 마인드셋 깊숙이 심는 힘의 대표적인 예입니다. 그것은 모든 사람, 모든 도구, 모든 공정이 단일 목표를 향해 정렬되도록 보장합니다: 가능한 한 효율적으로 최고 품질의 주조품을 생산하는 것. 결과는 스스로 말합니다. 더 높은 수율, 더 적은 낭비, 더 자극적인 작업 환경, 단순히 '돌아가는' 것이 아니라 개선되는 생산 라인.

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