정밀 하드웨어 부품 사업을 운영하고 있거나 운영을 원활하게 유지하기 위해 최상위 구성 요소에 의존하고 있다면 아주 작은 결함이라도 모든 것을 망칠 수 있다는 것을 직접 알 수 있습니다. 저는 10년 넘게 이 게임에 참여해 왔으며, 밀리미터 크기의 결함, 표면 거칠기 문제 또는 잘못 정렬된 구멍으로 인해 일련의 부품이 거부되는 것보다 더 실망스러운 것은 없습니다. 결함은 시간과 재료만 낭비하는 것이 아닙니다. 그들은 마진을 잠식하고, 주문을 지연시키며, 심지어 고객과의 관계를 손상시킬 수도 있습니다. 그렇기 때문에 오늘 저는 저와 저희 팀이 생산 중에 이러한 결함을 방지하는 방법을 정확히 분석하여 여러분도 이와 동일한 방법을 자신의 작업에 적용할 수 있도록 하고자 합니다.
우선, 실제 정밀 하드웨어 부품이 사전 계획에 따라 살고 죽도록 합시다. 기계에 짐을 싣고 버튼을 누르고 손가락질만 할 수는 없습니다. 결함을 방지하는 가장 좋은 방법은 잠재적인 문제가 생산 현장에 도달하기 전에 이를 포착하는 것입니다. 많은 사람들이 시간을 절약하기 위해 이 단계를 건너뛰지만 바로 여기서 실수가 발생합니다. 예를 들어, 단조 기어 블랭크와 같은 것을 만드는 경우(단단하고 일관된 기어 블랭크가 필요하다면 단조 기어 블랭크 페이지에서 신뢰할 수 있는 시작점을 확인하세요), 원자재를 그냥 구할 수는 없습니다. 먼저 재료의 경도, 입자 구조, 청결도를 테스트해야 합니다. 원강에 미세한 함유물이라도 가공 중에 균열이 발생하여 전체 부품이 파손될 수 있습니다.
또한 우리는 도구를 선택하기 전에 모든 고객과 함께 제조 가능성을 위한 설계(DFM) 검토에 많은 시간을 보냅니다. 몇 년 전, 우리는 매우 얇고 날카로운 목을 가진 맞춤형 엄지나사 디자인을 가지고 고객을 찾아왔습니다. 종이에는 멋져 보였지만 실을 꿰려고 할 때마다 부러지는 것이었습니다. 단순히 "아니오"라고 말하고 떠나는 대신, 우리는 엔지니어링 팀과 협력하여 목의 반경을 조정하여 단일 프로토타입을 만들기 전에 문제를 해결했습니다. 그것이 바로 결함을 조기에 막는 일종의 의사소통이다. 설계 감독으로 인해 부품을 재작업하고 싶어하는 사람은 없으므로 해당 검토를 추진하는 것을 두려워하지 마십시오.
다음은 올바른 프로세스와 도구를 선택하는 것입니다. 이곳은 많은 상점이 특히 장비에 대해 고민하는 곳입니다. 보정되지 않은 10년 된 CNC 밀을 사용하는 경우 일관되지 않은 공차가 발생하게 됩니다. 우리는 모든 기계의 선형 축에 대한 주간 점검, 월간 스핀들 작동, 연간 레이저 간섭계에 대한 정기 교정에 투자합니다. 다소 번거롭지만 항공우주 및 의료기기 분야 고객이 요구하는 ±0.0005mm 이내의 공차를 유지해줍니다.
여기서 재료 선택은 또 다른 큰 부분입니다. 모든 금속이 동일하게 생성되는 것은 아니며 작업에 맞지 않는 금속을 선택하는 것은 결함이 발생하는 확실한 방법입니다. 예를 들어, 녹슬지 않고 매끄럽고 잡기 쉬운 표면을 가진 나비 나사가 필요하다면 은도금 나비 나사가 완벽합니다. 그러나 실외 사용을 위해 더 내구성이 있는 나사가 필요하다면 전자 코팅 나비 나사가 훨씬 더 잘 버틸 수 있습니다. 또한 우리는 모든 배치에 대해 재료 테스트 인증서(MTC)를 제공하는 신뢰할 수 있는 공급업체로부터 재료를 조달하고 있는지 확인합니다. 공급업체가 자신의 금속이 어디서 왔는지 말할 수 없거나 품질에 대한 증거를 제공할 수 없는 경우 예외 없이 다른 방법을 사용하세요.
그런 다음 가공 공정 자체가 있습니다. 이곳은 고무와 도로가 만나는 곳으로 아무리 좋은 계획이라도 주의를 기울이지 않으면 잘못될 수 있습니다. 우리는 자동화와 숙련된 작업자의 조합을 사용하여 자동화를 사용하여 반복적인 작업을 일관되게 처리하고 작업자는 기계가 놓칠 수 있는 작은 문제를 모니터링합니다. 예를 들어 공구 마모는 조용한 살인자입니다. 약간 무딘 공구는 표면 마감이 좋지 않고 치수가 부정확할 수 있으며 심지어 제거해야 할 버(burr)가 생성되어 시간이 더 걸리고 부품이 손상될 수 있습니다. 우리는 절단 중에 각 도구가 얼마나 많은 힘을 가하는지 추적하고 도구가 너무 마모되면 이를 알려주는 도구 부하 모니터링 소프트웨어를 사용합니다. 또한 일반적인 시간표가 아닌 실제 사용량을 기준으로 도구 변경 일정을 계획하여 낭비를 줄이고 부품의 일관성을 유지합니다.
우리는 테스트 절단에도 적극적입니다. 전체 배치를 실행하기 전에 하나 또는 두 개의 테스트 부품을 만들고 CMM(3차원 측정기) 및 표면 프로파일로미터로 모든 치수를 측정하고 표면에 물결 모양 선을 남기는 진동인 채터와 같은 결함이 있는지 확인합니다. 뭔가 문제가 있으면 더 많은 부품을 만들기 전에 이송 속도, 절단 깊이를 조정합니다. 테스트 절단에는 최대 15분이 걸리지만 불량 부품을 50개 만들지 않아도 됩니다.
표면 마무리는 항상 결함이 나타나는 또 다른 영역입니다. 부품이 치수적으로 완벽하더라도 마감이 좋지 않으면 용도에 따라 사용할 수 없게 될 수 있습니다. 우리는 불량한 도금으로 인한 구멍이나 지저분해 보이고 금속을 보호하지 못하는 고르지 못한 양극 처리로 인해 부품이 생긴 고객을 찾아왔습니다. 그렇기 때문에 우리는 검증된 마감 파트너와 협력하고, 금으로 양극 산화 처리된 알루미늄과 같은 모든 부품에 대해 사전 마감 검사를 수행합니다. 양극 산화 처리 전에 표면이 완전히 깨끗한지 확인합니다. 작은 기름 얼룩이라도 변색된 흔적을 남길 수 있기 때문입니다. 우리는 또한 완성된 부품에 대해 염수 분무 테스트를 실시하여 부식에 잘 견디는지 확인하고, 부품이 배송되기 전에 이런 방식으로 도금 두께 문제를 발견했습니다.
품질 관리(QC)는 라인의 마지막 단계에서 수행되는 작업이 아니라 모든 단계에 적용됩니다. 우리는 이를 "공정 중 검사"라고 부르는데, 이는 거친 가공 후, 반제품 가공 후, 최종 가공 후 등 다양한 지점에서 부품을 검사하는 것을 의미합니다. 나사산이나 베어링 표면과 같은 중요한 기능의 경우 추적 가능한 표준에 따라 보정된 게이지를 사용합니다. 우리는 또한 어떤 재료를 사용했는지, 어떤 도구를 사용했는지, 어떤 측정을 했는지 등 우리가 만드는 모든 부품에 대한 자세한 기록을 보관합니다. 고객에게 문제가 발생한 경우, 돌아가서 정확히 무슨 일이 일어났는지 확인할 수 있으며 이는 향후 프로세스를 수정하는 데 도움이 됩니다.
우리 팀을 훈련시키는 것도 협상할 수 없습니다. 가장 발전된 기계라도 그 기계를 작동하는 사람의 능력에 따라 성능이 향상됩니다. 새로운 교정 기술, 새로운 재료 특성, 새로운 QC 도구 등 매주 교육 세션을 진행합니다. 우리는 또한 운영자가 무언가를 배웅할 경우 이를 신고하도록 권장합니다. 몇 달 전, 새로운 작업자는 주조 파이프 플랜지 배치에서 약간 고르지 않은 볼트 구멍이 나오는 것을 발견했는데, 이는 기계의 모니터링 시스템에서 표시되지 않았습니다. 알고 보니 워크홀딩에 아주 작은 잔해물이 있었는데, 전체 불량 배치를 만들기 전에 즉시 고쳤습니다. 이는 자신이 하는 일에 투자하는 팀에서 나오는 세부 사항에 대한 관심입니다.
잠깐, 결함 방지의 부수적인 이점으로 폐기물 감소도 언급해야겠습니다. 재작업이나 불량품이 없으면 자재를 낭비하지 않으며 이는 환경과 수익에 좋습니다. 나는 테스트 없이 전체 배치를 실행한 후 그 중 30%를 폐기해야 하는 상점을 본 적이 있으며, 그들은 처음에 제대로 된 상점과 경쟁할 수 없습니다. 우리의 첫 번째 통과 수익률은 98%가 넘습니다. 이것이 우리 고객들이 계속해서 다시 찾아오는 이유입니다.
맞춤형 프로젝트를 진행 중이거나 신뢰할 수 있는 정밀 부품이 필요한 경우, 당사는 도움을 드릴 수 있는 경험과 프로세스를 보유하고 있습니다. 단조 기어 블랭크, 완성된 나비 나사, 금색 양극 처리된 알루미늄 부품 또는 주조 파이프 플랜지가 필요한 경우, 당사는 결함을 방지하고 정확한 사양을 충족하는 부품을 얻기 위해 모든 단계에서 귀하와 협력할 것입니다. 결함이 있는 부품에 시간과 돈을 낭비하지 마십시오. 지금 연락하여 귀하의 프로젝트에 대해 이야기하십시오.
참고자료:
- AS9100 항공우주 품질경영시스템 요구사항, 2016, 국제항공우주품질그룹
- 가공 기초: CNC 작업의 원리, 4판, Goodheart-Willcox 출판사
- 금속 부품에 대한 재료 시험 표준, ASTM International, 2022
- 정밀 부품의 표면 마감 사양 및 측정, ISO 1302:2021, 국제 표준화 기구
- 고강도 기어 블랭크의 단조 공정 최적화, 제조 공정 저널, Vol. 2020년 4월 45일