A presentation done at the TOC Korea Conference 2015, Seoul. The main topics concerning are the role of TOC in Quality Improvement Priority(품질개선의 우선순위 결정), Quality Management by Improving Flow(흐름개선에 의한 품질개선), and Improving Qualitative Factors(정성적 품질요인의 개선).
1. 시사출의 주의점과 효율적 실시 방안
2011 . 11. 16 ~ 11.17
자동차부품산업진흥재단
전문위원 김 종만
2. 주제선정 배경
★양산초기 단계에서 품질문제로 많은 애로가 있다.
★시사출을 하면서 낭비요소(비용,시간)가 발생한다.
★개발부문/금형팀(업체)/사출팀(업체)의 효율적 업무진행
★문제 해결과 양산성을 검증하는 시사출이 필요
3. 목 차
1
부품 개발/생산 프로세스상의 시사출
2
관리기술 측면 문제 요소와 개선점
3
금형의 적정온도 적용 중요성
4
품질육성 측면 실천 내용
5
맺음말
4. 1
부품 개발/생산 프로세스상의 시사출
시사출 과정이해
금형 설계 제작 후, 양산에 앞서서 생산 문제점과 품질
문제점을 사전에 모두 해결하고 검증하기 위한 업무.
제품/부품
개념설계 → 상세설계
•CFT
개발
금
형
사
출
•CFT : Cross Functional Team
금형설계
금형제작
시사출
양산문제점
제로화
양산
6. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[시사출 원재료 준비/관리 측면]
1.원재료별 관리항목 철저한 준수
▶수지 건조조건 : 건조 후 밀폐 공급과 수분 침투 방지 철저
▶개봉 후 시간 경과에 따른 수지의 변질우려
→철저하게 밀봉하여 관리한다.
▶이종재의 혼입 방지
→별도 보관장소를 지정하여 가시(입고일자,개봉일자 등)관리
▶원재료 메이커의 기술자 입회하여 원재료 특성 관련 조언
(특히 신규 적용 개발 재료)
2.수지의 과열에 의한 열화로 물성이 저하
금형에 박혀 취출이 불가한 경우 발생(밀핀만 돌출)
→사이클 타임 변동이 큼으로 실린더 체류 시간이 길은 경우
발생함.
7. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
•▣ 시사출 원재료 관리 개선 사례
개선 전
개선 후
김성민
최종백
1.시사출 용 재료 혼재, 구분 않됨
2.밀봉관리 미흡
3.식별표 없슴
시사출 용 원재료 정리정돈과 밀봉,
포대별 식별표 부착
8. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[금형 상태와 준비 측면]
1.시사출 사출기(양산 할 사출기)와 매칭관계 철저한 확인
▶로케이트 링 크기, 클램핑 플레이트 외곽치수와 두께 치수,
사출기 노즐 반경과 노즐의 선단 직경의 금형과 적합성, 사출기
호스와 금형 연결 니플 크기 등
→금형업체에서는 생산 할 사출업체의 사출기와 주변기기의
사양을 일괄로 정리하여 자료로 비치한다.
2.금형 조립, 사상의 정밀도
▶냉각수, 유압 시스템의 Leak 점검
→O-Ring 연결부위, 유압 실린더 연결구 등 점검 철저
▶취출 빼기 방향의 래핑 부족으로 박힘 형상
→빼기 방향으로 래핑 실시하고 역구배 또는 요철이 없도록 한다
3.금형 작동 순서 등 특징을 사전에 체크
▶슬라이드 코어, 유압 실린더, 작동 순서 등
9. 2
매칭
기능
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
사출기의 노즐 선단과 접촉하여 용융된 수지를 받아들이는 역할을 한다.스프루
부시의 선단 직경 R은 사출기노즐의 직경 r보다 0.5 크게 설계해야 한다.
• r
•R
•Radius
•Orifi
ce
•Nozzle
•Sprue Bushing
10. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
•▣ 금형과 사출기 매칭부위 확인-오토 클램핑과 금형 상고정판
매칭
기능
사출기의 오토 클램핑 표준 두께와 매칭이 되어야 장착 가능하다
11. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
▣ 금형의 냉각수 누수 확인
개선전
▶에어를 이용하여 냉각 테스트실시 시 미세한 냉
각 누수를 발견하지 못해 사출 시 냉각 누수
발생
개선후
▶물을 사용해 사출 시 받는 압력보다 더 큰 압력
으로 냉각테스트 실시하여 냉각누수를 확실 하
게 체크 할 수 있음
12. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
▣ 금형 출하 검사 항목 설정 체크 사례
개선전
개선후
표준 체크 리스트 관리
조립 도면 기준 체크.
또는 체크 항목 미 지참
개략 체크.
▶ 출하전 출하검사가 미흡함.
▶ 표준 체크 리스트표준을 설정하여 출하 관리하므
로서 금형과 사출기 매칭 실수사전 제거함
13. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[사출기 및 주변기기 준비 측면]
1.향후 양산을 실시할 사출기에서 시사출 한다
▶성형 표준조건 최적화
2.사출기와 주변기기 사전 준비와 점검
▶사출기의 상태를 사전에 체크하여 문제점을 제거하고 시사출 실시
→사출기의 문제점을 다른 부문에서 찾는 경우 발생한다
▶온도 조절기, 건조 설비, 사출기 냉각 설비 등 체크
3.유사 부품 성형 조건의 활용
▶유사한 부품은 공통특성이 있으므로 과거의 사례를 이용하여 쉽게
접근 하도록 한다.
예)두꺼운 부분의 기포 해결 했던 조건 사례
4.새로운 작동 구조 또는 신기술을 적용한 금형 시사출
▶금형 설계자나 조립자의 충분한 조언을 청취하고 이해한 후 실시
14. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[참석자 참석 시간 정보 ]
1.사출업체는 대부분 양산을 하다가 시간을 내어 시사출
▶사출업체는 정확한 시사출 시간을 참석자에게 통보하여
장시간 기다리는 시간 낭비를 제거한다.
2.필요 참석 인원을 사전에 확정 연락한다
15. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[시사출 요령 측면]
1.금형업체에서 자체적으로 충전성,작동성을 확인 실시 (T0).
2.T1차 부터 양산을 할 업체, 양산을 할 사출기에서 실시하는 것을 원칙
으로 한다
▶사출기 변경으로 인하여 조건을 처음부터 다시 찾아가는 불합리 제거
3.시사출 참석자
• ▶부품설계자, 금형 기술자, 품질관리, 사출담당자 입회하에 실시하고
•
각 기능 분야별로 문제점을 발췌하며 총체적 기술 협의를 통하여
•
문제점을 종합 정리 개선점을 찾는다.
4.문제점 처리 및 시사출 횟수 줄이기
• ▶금형 수정할 내용은 일괄적으로 적용하여 시험사출 횟수를 줄이도록
•
한다
• ▶ T1에서부터 금형의 수정사항, 성형조건표, 부품성적서 등 기록관리를
•
철저히 하여 횟수를 줄이고 안정화를 도모한다.
16. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[시료 확인과정 측면]
1.시사출한 샘플 확인 과정
▶치수측정이 가능한 부분은 성적서를 이용하여 항목별 합부 판정
▶3차원 형상 등 측정이 어려운 부분은 측정용 지그를 이용하고 양산 중에
활용한다.
2.부품측정 성적서 작성 또는 확인
▶금형 발주처에서 금형 검수와 부품 합격을 수행하기 위하여 수행
17. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
▣ 시사출 샘플 측정구 사례
•단품 검구
•종합 검구
18. 2
관리기술 측면 문제 발생 요소와 개선점
[양산업체 변경 이관시 시사출 문제 측면]
1.이관 전의 사출업체에서의 정보 제공 미흡
▶양산중 이관시에는 성형 조건표와 금형의 상태, 특성, 취약점 등 상세
정보를 인수인계시에 이관 받는 업체에게 첨부하여 이관을 한다.
▶금형이력카드 첨부하여 이관한다.
2.이관 후 빠른 안정화 위하여
▶ 금형교환 및 성형조건 설정 기술자는 이관 받기전에 생산처의 생산과정
을 학습하고 이관 시사출 실시하여 조기 안정화 한다.
19. 3
금형의 적정온도 적용의 중요성
▣금형온도 부적합의 영향
★불균일 할 경우 수축의 편차로 인한 부품 변형 발생
★적정온도 이하 사출시에 부품에 응력 집중 및 결정화도 저하
★강도 저하 및 후변형 발생(사출 생산 후 결정화 진행)
★웰드 불량과 표면 광택도 불량 발생
★Cycle Time 영향
★온도변화에 따른 치수 변화 발생
20. 3
금형의 적정온도 적용의 중요성
•▣ 금형온도에 의한 수축율 관계
결정성 수지
수
축
율
비결정성수지
•낮음
•금형온도
•높음
21. 3
금형의 적정온도 적용의 중요성
▣ PBT(비강화) 수지의 금형온도에 의한 수축율 관계
수축0.4%
금형온도에 따른 치수 변화량
도표에서 보듯이 금형온도 40℃ 경우와 95℃의 경우 0.4% 수축 차이 발생
설계도면 상 요구 치수가 60.0±0.1mm 일때
금형온도 40℃ 사출경우 와 95℃ 사출생산경우 0.24 mm 차이 발생함
22. 3
금형의 적정온도 적용의 중요성
•▣ PBT(비강화) 수지의 금형온도에 의한 수축율 관계
산출 비교표
단위 : mm
“A” 요구치수
60±0.1
(59.9~60.1)
차이
금형온도
결과치수
치수차이
40℃ 경우
60.00
---
95℃ 경우
59.76
사양 하한치 보다
0.14 벗어남
☞수지별 금형온도가 적절해야 결정화도 및 물성 만족 됨
☞상기 사례 PBT는 95℃가 적절한 경우로서 치수의 문제가 발생 함
따라서 시사출시에도 양산시의 금형온도를 반드시 적용해야 함.
24. 4
품질육성 측면 실천 내용
▣ 품질육성 활동업무 와 산출물
구분
실행 및 검토내용
1. TRY 보고서
작성내용
사출조건(목표C/T와 실적, 냉각시간, 실린더온도, 스크루 회전수, 핫 러너&노즐
온도,
사출압력, 사출속도, 쿠션량, 썩백량 , 금형온도 등 사출기 모니터 사진촬영),
원재료(원료메이커, 원료 그레이드, 건조방식) 확인, 온조기 사용, 제품중량(순제
품+스프루&러너),
2. 품질육성
TRY-OUT보고서(갑지,을지) (성형불량, 금형 문제점, 대책 및 일정)
시험 쇼트 수 = 양품수+부적합수, 시험 총 시간 = 금형 설치+시험쇼트+해체시간,
금형/치구 교환시간 실글화 저해요인 및 대책, 제품의 자동취출 가부확인
후가공, 도장, 도금, 표면처리 결과: 불량현상, 불량률 및 대책
3. 제품 정도
검사
검구에 의한 합부 판정 = 합격점수/검사 점수, 상대부품과의 조립성 확인
상대부품과의 단차, 갭 및 실차 조립성 확인; 1 차사와 완성차의 의견
4. 기타
제품 설계자, 금형설계자, 금형제조기술자, 성형기술자의 합심 합력
CAE해석 부품의 경우, 차이분석 , 피드백 및 향후 대책
27. 품질육성 측면 실천 내용
▣ 품질육성: 사출조건표 사례
4
•카메라에 의한 동영상을 추천
28. •19
4
품질육성 측면 실천 내용
▣ 품질육성: 시사출 이력 기록 사례
개선전
▶ 시사출 후 제품상에 이력을 기록하므로
관리가 미흡한 상태임.
개선후
▶ 표준 시트를 작성하여 관리함.
29. 요약
관리적 기술
사출 고유 기술
▶시사출 원재료 특성 이해
▶금형의 철저한 점검 후
이동
▶사출기와 금형 매칭 관계
확인
▶사출기 문제점 사전 조치
▶부품설계자,금형 기술자,
성형기술자의 입회 확인
▶제반 조건의 최적화
(압력,온도,속도,시간)
▶금형온도에 따른 변화
☞치수 와 강도 변화 발생
따라서 수지별 적정 금형
온도를 시사출 때도 반드
시준수 해야 함
품질육성
▶시사출 결과 분석
☞문제점 개선
▶양산의 품질 안정화
☞양산초기 문제점
제로화
▶이력 내용 기록 유지
30. 4
맺음말
▶ 시사출시 적정 금형온도에 관하여 충분한 이해를
합시다
▶ 양산초기의 예상 품질문제를 시사출 시에 모두 제거
합시다.
▶ 효율적 방법을 이용하여 시사출 횟수를 줄이도록
노력합시다.