프로토타입 공장의 생산 이상 현상을 관리하기 위한 효과적인 전략

2019년 12월 1일에 게시됨, | 작성자:헤이즐(WayKen 프로젝트 관리자)

생산현장에서의 생산이상 관리란 생산과정에서 발생하는 오류, 긴급상황, 통제되지 않는 상황을 감지, 통제, 해결하기 위해 개발된 일련의 조치와 관리수단을 말한다. 주로 짧은 소요 시간과 소량 생산을 특징으로 하는 정기 주문을 처리하는 프로토타입 상점에는 생산 이상 사례에 대응하기 위한 특별 관리가 있습니다.

시제품 공장의 생산 이상 사례는 자재 구매, CNC 시제품 제작, 생산 지연, 품질 관리 등에 나타날 수 있습니다. 작업 흐름의 모든 생산 이상은 추가 영향을 미치고 최종적으로 고객 만족도에 영향을 미칩니다. 따라서 생산 이상 현상에 신속하고 적시적으로 대응하여 재발을 방지할 수 있는 현장 관리가 필요합니다.

시제품 제작소의 생산 이상 현상을 관리하는 5단계

일반적으로 시제품 제작소에서는 생산 흐름상의 생산 이상 현상 발생률을 최소화하기 위해 준비, 발견, 조치, 원인 추적 및 후속 조치, 예방 조치 주제 회의까지 5단계로 관리합니다.

1단계 – 준비

• 원자재 구매, CNC 프로그래밍, CNC 가공, 수작업 마감, 식각 등 모든 공정에서 생산 이상 현상을 정의합니다…

• 8D 보고서 등 생산 이상 문제에 관한 규정 및 절차 문서를 작성합니다.

2단계 – 이상 징후 발견

• (사람 찾기) 적시에 손실을 중지하고, 이상 상황(과정, 정도, 수량…)을 관계자 및 상부에 통보합니다.

• (의사결정자) 현장에서 이상현상을 확인하고 현장에서 직접 비상대응

3단계 – 조치

• 이상 현상의 손실 정도를 평가하고 그에 따라 해결책을 제시합니다.

• 관련 부서를 조율하여 솔루션을 실행하고 빠른 마감일 내에 완료합니다.

4단계 – 추적 및 후속 조치 실시

• 가능한 원인을 찾아 예방 조치를 취하여 문제가 발생하지 않도록 하세요.

• 장기적으로 조치의 효과를 추적합니다.

5단계 – 예방조치를 위한 주제 회의

• 특정 주제에 대해 모든 직원에게 강의를 제공하여 사건이 어떻게 발생하고 회복되었는지, 그리고 더 중요하게는 예방 방법을 파악합니다.

CNC 기계 공장을 최적화하는 방법을 알고 싶으시면 이 블로그를 읽어보세요.

프로토타입 매장에서 발생할 수 있는 생산 이상 및 사례

참고용으로 복구 불가능한 프로덕션에 속하는 세 가지 사례는 다음과 같습니다.

1. 중대한 이상 현상

프로토타입 매장에서는 주문이 서로 다르기 때문에 일반적으로 원자재를 비축하지 않고 각 주문에 따라 구매합니다. 이 경우 추적할 수 없는 수백 종류의 재료를 판매하는 재료 상점에서만 구입할 수 있습니다. 이는 가능한 변칙을 초래하는 물질적 한계입니다. 생산의 첫 번째 프로세스로서 자재 구매는 이후 생산 실행에 중요합니다. 중대한 이상이 있고 처음에 발견할 수 없으면 최소한 주문 금액만큼의 손실이 기다리고 있습니다.

프로토타입 상점에서는 경험에 따라 재료를 식별하고 경도 및 밀도(무게/부피)와 같이 전문적이지는 않지만 사용 가능한 도구를 사용하여 재료를 식별합니다. 때로는 완성된 프로토타입의 재료 구성이 특정 사양과 일치하지 않는 것으로 발견되는 경우도 있습니다.

사례

시제품에 자주 사용되는 PE에는 HDPE, LDPE, PE+GF 등이 있으며, 물성이 다양합니다. 이전에는 해양 산업에 종사하는 고객이 PE1000으로 만든 프로토타입이 필요했습니다. PE1000의 밀도는 0.941~0.965kg/m^3로 물보다 낮아서 수면에 뜰 수 있다. 그러나 완성된 시제품을 받았을 때 예상치 못하게 부품이 물에 가라앉은 것을 발견하고 확실히 PE1000이 아님을 확인했습니다. 소재 문제를 시제품 공장에 반영했고, 소재는 PE인데 GF(유리섬유)가 첨가된 것을 확인한 뒤 최종 답변을 받았다. PE+GF는 물보다 밀도가 높아 수영장에 넣으면 물에 가라앉습니다. 물론, 결국 책임 있는 시제품 제작소가 손실을 감수하고 고객을 위해 새로운 것을 만들어 주게 됩니다.

이상 현상을 방지하는 열쇠는 가공하기 전에 재료를 물에 담그는 것입니다.

2. CNC 가공 이상

대부분의 프로토타입 작업장은 설계 역량이 없으며 제공된 CAD 도면, 3D 데이터 및 2D 도면에 따라 설계를 엄격하게 프로그래밍합니다. CNC 프로그래밍에 따르면 CNC 재료는 부품을 단계별로 가공하는 방법을 알려줍니다. CNC 엔지니어가 해야 할 일은 필요한 구조를 프로그래밍하는 것뿐만 아니라 효과적인 가공 프로세스를 달성하기 위한 툴링 루틴을 설계하는 것입니다.

일반적인 CNC 가공 이상에는 미세 기능 무시, 과도한 절단, 덜 절단 등이 포함됩니다. 일부 이상 현상은 두 번째 가공으로 보완될 수 있고 일부 이상 현상은 과잉 절단과 같은 것이 아닐 수도 있습니다. 

사례

CNC 가공 튜브에는 씰링 링 영역에 0.5mm 높이의 러그 보스가 여러 개 있습니다(아래 참조). 씰링 링의 원래 가공 단계는 씰링 링을 필요한 링 폭보다 0.5mm 더 높은 선반의 점선 영역으로 돌린 다음 3축 CNC 기계에서 러그 보스를 밀링하는 것입니다. 그러나 0.5mm 높이의 소재를 과도하게 절단하여 러그 보스를 더 이상 밀링할 수 없습니다. 0.5mm 과절삭으로 인해 가공물을 사용할 수 없습니다.

이상 현상을 방지하는 핵심은 조정을 위한 특정 절삭 정도 예비를 통해 가공 매개변수를 잘 제어해야 한다는 것입니다.

3. 종료 후 이상 현상

샌딩 및 폴리싱, 블라스팅 및 브러싱, 페인팅 및 프린팅, 레이저 에칭, 아노다이징, 전기 도금, 크로밍, 화학적 마감, 분체 코팅 등과 같이 프로토타입 공장의 내부 마감은 대부분 수공예품으로 처리됩니다. 한편, 수공예품은 섬세한 가공을 통해 맞춤형 마감을 만족시킬 수 있습니다. 반면, 수공예품은 기계와 같은 기준으로 엄격하게 통제되기 어렵기 때문에 동일한 마감이라도 사람이나 도구에 따라 가공되는 차이가 있을 수 있습니다.

일반적인 마감 후 이상 현상으로는 페인팅이나 분체 코팅에 따른 색상 차이 불일치, 양극 산화 처리/크로밍 불균일, 얼룩/결점 부착 등이 있습니다…

사례

양극 산화 처리된 알루미늄 부품의 경우 양극 처리를 위해 부품 표면에 행잉 포인트가 있어야 하지만 행 포인트의 움푹 들어간 부분은 불가피하게 표면에 남게 됩니다. 일반적으로 매달린 지점은 외부에서 보이지 않는 내부 표면에 있습니다. 그러나 가공된 부품이 밀봉이나 조립을 위해 내부의 특정 부위를 포함하여 매끄러운 표면을 요구하는 경우, 양극 산화 처리 전 확인 없이 중요한 부위의 행잉 포인트에 패인 부분이 눈에 보이지 않더라도 고객의 불량으로 간주될 수 있습니다. 더 중요한 것은 재료의 감소로 인해 압흔이 거의 복구되지 않는다는 점입니다.

이상 현상을 방지하는 열쇠는 제작 전에 허용되는 걸이 면적을 미리 확인하고 이를 항상 당연하게 여기지 않는 것입니다.

간단한 결론

프로토타입 공장의 관리 시스템이 점점 더 성숙해지고 생산 경험이 더욱 풍부해지면 생산 이상 발생률이 낮아질 것입니다. 간단히 말해서, 믿을 수 있는 프로토타입 매장을 찾을 때, 나이를 잊지 마세요, 3년 이상이면 좋습니다!