마스터 CNC 가공 품질 관리:정밀도 및 신뢰성을 위한 단계별 가이드

품질 보증의 세계는 QA, PPAP, APQP, CMM, PSW 등 알파벳 약어 수프입니다. 

이 기사에서는 그 중 많은 부분을 설명합니다. 더 중요한 것은 각 요소가 CNC 가공 품질 관리에 어떻게 중요한지 살펴봅니다. 또한 특히 여러 프로젝트를 동시에 실행할 때 품질 표준에 중점을 두는 것이 어떻게 뚜렷한 이점을 가져오는지 설명합니다.

컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계만으로는 필요한 정밀도, 속도, 반복성을 달성할 수 없으며 품질을 제품에 "테스트"할 수도 없습니다. 효과적인 품질 보증은 입증된 프로세스와 뛰어난 역량을 갖춘 품질 보증(QA) 팀을 통해서만 이루어집니다.

작동 방식은 다음과 같습니다:

1단계:설계 검토를 통해 부품 제작 시작

구매 주문서와 최종 도면이 승인되면 인쇄 검토와 다음 질문에 대한 답변을 얻는 것으로 품질 관리 프로세스가 공식적으로 시작됩니다. 

• 고객 디자인을 제작할 수 있나요? 
• 지정된 공차를 달성할 수 있습니까? 
• 현재 측정장비는 인쇄물의 모든 특징을 정확하게 확인할 수 있나요?

그런 다음에만 QA 및 엔지니어링 팀이 APQP(고급 제품 품질 계획) 프로세스를 시작합니다. 새로운 설계의 경우 새 부품에 대해 고객 및 파운드리 공급업체와 협력하는 두 팀 모두 추가 선행 작업이 필요할 수 있습니다. 이들은 함께 설계 및 제조 프로세스를 검토하여 제품 기능을 최적화하고 비용을 최소화합니다.

2단계:원활한 출시를 위한 품질 리드 제작

APQP 프로세스는 엔지니어링 팀이 설비를 설계하고, 프로그램을 생성하고, 툴링을 선택하는 동안 진행되고, QA 팀은 분석을 수행하고 엔지니어링 및 생산을 검증하기 위한 검사를 생성합니다. 두 팀은 정확한 생산과 고객 만족이라는 공통 목표를 향해 협력합니다.
생산을 분석, 제어 및 문서화하는 데 다음과 같은 여러 도구가 사용됩니다.

• 제품 관리 계획(PCP) — 모든 고객 사양, 제조 공정 단계 및 각 단계의 품질 관리를 나열합니다.
• 고장 형태 영향 분석(FMEA) — 가공 프로세스 및 제어를 이해하고 결함 위험을 최소화하는 데 사용됩니다.
• 프로세스 흐름도(PFD) — 검사를 위한 제조 공정 개요  

가장 중요한 결과물은 다음과 같습니다.

• 초도품 검사(FAI) — 모든 사양을 정의합니다. 부품 생산을 위해 새 작업이 설정될 때마다 확인
• 운영자 감사 시트(OAS) — 생산 중에 작업자가 완료한 모든 점검 사항을 나열합니다.
• 새로운 게이지 — 필요에 따라 주문함 
• 좌표측정기(CMM) — 위치와 특징을 측정하고 확인하도록 프로그래밍된 정밀 측정 장비
• 공급업체 품질 요구사항(SQR) — 모든 질문과 문제가 전달되고 해결되었는지 확인합니다.
• 엔지니어링 디자인 — 품질 엔지니어(QE)의 검토

3단계:제작 샘플

첫 번째 생산 샘플이 특별한 관심을 받았습니다. 생산이 작업을 설정하고 첫 번째 부품을 실행한 후 운영자는 FAI를 완료하고 기능이 다음과 같은 경우 운영자 및 엔지니어링과 협력하는 QA 팀으로 부품을 가져옵니다.

• 허용되지 않음 — 예를 들어, 공차 +- 0.001"의 직경 5" 보어가 필요합니다. 보어가 4.9980"이면 너무 작아서 허용 범위를 벗어납니다.
• 허용 범위 내이지만 공칭 범위를 벗어남 — 예를 들어 동일한 5" 직경 보어의 경우 절단은 일관되게 4.9991", 4.9992", 4.9991" 등입니다. 목표는 이 다이얼을 5.000" +- 0.0002"(4.9992" +-0.0002"가 아님)에 가깝게 만드는 것입니다.

부품이 FAI 및 CMM 검사를 통과한 후 초기 샘플 검사 보고서(ISIR)가 완료됩니다. 여기에는 인쇄 사양을 확인하기 위한 부품의 전체 차원 레이아웃이 포함됩니다. 또한 도면의 각 치수가 측정되고 기록됩니다.

다음으로 QA는 부품 생산 승인 프로세스를 승인합니다. 수많은 생산 샘플이 생산되고(일반적으로 30개) ISIR에 대해 3개가 확인됩니다(첫 번째 샘플과 일반적으로 실행 중간 및 끝에서 채취되는 2개의 추가 샘플).

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4단계:부품 제출 영장(PSW)

샘플이 ISIR을 통과하고 완료되면 부품 제출 영장이 최종 확정되어 제출됩니다. 샘플은 공정 능력(사양 한계 내에서 제품을 생성하는 공정의 능력)을 측정하는 데 사용됩니다. 이 시점에서 게이지 반복성과 재현성을 측정하여 측정 장비의 정확성을 보장합니다.

그런 다음 전체 부품 생산 승인 프로세스(PPAP) 문서 패키지가 완료되고 서명된 영장과 함께 제출됩니다.

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품질팀은 새로운 부품 생산의 핵심입니다

CNC 가공 부품의 품질 보증 프로세스는 "품질 보증 대 생산"으로 간주되는 경우가 많지만 이 둘은 상호보완적일 수 있고 보완되어야 합니다. 품질이 생산을 방해해서는 안 됩니다.

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숙련된 QA 팀은 원활한 PPAP 출시를 위해 두 가지 목표의 균형을 유지합니다. Stecker Machine의 20명으로 구성된 팀에는 감사자, 기술자, 엔지니어, 프로그래머 및 시스템 코디네이터가 포함됩니다. 팀은 다양한 전문 분야를 다루지만, 모두 함께 협력하여 고객 요구 사항에 맞춰 생산이 이루어지도록 합니다.

Stecker Machine은 종종 여러 개의 새로운 부품을 동시에 출시하여 QA팀을 테스트합니다.  일반적으로 일정이 빡빡하고 리소스가 신중하게 관리 및 조정되며 여러 사람이 참여하여 전체 차원 레이아웃으로 많은 ISIR을 완성합니다. 모든 일정과 인력 병목 현상은 CMM 프로그래머, 기술자, 관리자, 기계 기술자 견습생이 처리합니다.

특정 프로젝트의 경우 FAI 부품에 일반적으로 사용되는 Stecker Machine의 세 가지 CMM이 네 번째로 확장되었습니다(또 다른 7개는 사이클 내 부품용). 이를 위해서는 주로 안정적이고 자주 테스트할 수 없는 생산 부품을 결정하여 생산 샘플링 계획을 조정해야 했습니다. 생산 스크랩의 증가는 없었고, 일정도 변함이 없었습니다.

약간의 창의성과 많은 노력으로 Stecker의 QA 팀은 품질을 유지하면서 동시에 30개 이상의 새로운 부품을 생산했습니다. 이러한 추진력과 집중은 궁극적으로 고객의 요구를 충족(또는 초과)하는 결과를 가져왔습니다.

Stecker의 가공 및 품질을 테스트할 준비가 되셨습니까? RFQ(이 기사의 마지막 약어입니다. 약속합니다!)로 연락하거나, 당사에 연락하거나, 920-726-4526으로 전화하세요. 아직 준비가 안 되셨나요? 가공, 테스트 및 품질 문제를 강조하는 이 사례 연구를 읽어보세요.

저자 소개

Brian은 Stecker Machine의 품질 부서를 이끌고 신제품 APQP(Advanced Product Quality Planning)를 주도하고 ISO 9001 및 IATF 19649 품질 관리 시스템을 구현하고 준수합니다. 그와 그의 팀은 제어 계획과 감사를 완료하여 모든 제품이 엄격한 고객 사양을 준수하는지 확인합니다. Brian은 CMM 프로그래머에서 품질 엔지니어, 품질 관리자에 이르기까지 SMC 순위를 올려왔습니다.