マスター CNC 加工品質管理:精度と信頼性へのステップバイステップ ガイド

品質保証の世界は、QA、PPAP、APQP、CMM、PSW などの略語のアルファベットのスープです。

この記事では、それらの多くについて説明します。さらに重要なのは、それぞれが CNC 加工の品質管理にどのように重要であるかを探ります。また、特に複数のプロジェクトを並行して実行する場合に、品質基準に重点を置くことがどのように明確な利点をもたらすかについても説明します。

コンピューター数値制御 (CNC) 機械だけでは、必要な精度、速度、再現性を達成できず、製品の品質を「テスト」することもできません。効果的な品質保証は、実証済みのプロセスと非常に有能な品質保証 (QA) チームを通じてのみ実現されます。

仕組みは次のとおりです。

ステップ 1:部品の製造は設計レビューから始まります

注文書と最終図面が承認されると、品質管理プロセスは印刷レビューから正式に始まり、次の質問に対する答えが得られます。

• 顧客の設計は製造可能ですか? 
• 指定された公差は達成可能ですか? 
• 現在の測定機器は、印刷物のすべての特徴を正確にチェックできますか?

その後初めて、QA チームとエンジニアリング チームは高度な製品品質計画 (APQP) プロセスを開始します。新しい設計の場合、顧客および鋳造サプライヤーと協力して新しい部品を開発する両チームによる追加の事前作業が必要になる場合があります。彼らは共同で設計と製造プロセスを見直し、製品の機能を最適化し、コストを最小限に抑えます。

ステップ 2:スムーズな発売のために品質が生産をリードする

APQP プロセスは、エンジニアリング チームが治具の設計、プログラムの作成、ツールの選択を行う一方で、QA チームが分析を実行し、エンジニアリングと生産を検証するためのチェックを作成することで進行中です。両チームは、正確な生産と顧客の満足という共通の目標に向かって協力します。
分析、制御、文書作成には、次のようないくつかのツールが使用されます。

• 製品管理計画 (PCP) — すべての顧客仕様、製造プロセスのステップ、各ステップの品質管理をリストします
• 故障モード影響分析 (FMEA) — 加工プロセスと制御を理解し、欠陥のリスクを最小限に抑えるために使用されます
• プロセス フロー図 (PFD) — 検査のための製造プロセスの概要を説明します

以下は最も重要な成果物です:

• 初回商品検査 (FAI) — すべての仕様を定義します。パーツを生成するために新しいジョブが設定されるたびにチェックされます
• オペレーター監査シート (OAS) — 運用中にオペレーターが完了するすべてのチェックをリストします
• 新しいゲージ — 必要に応じて注文
• 三次元測定機 (CMM) — 位置と特徴を測定および検証するようにプログラムされた精密測定器
• サプライヤーの品質要件 (SQR) — 質問や問題がすべて伝えられ、解決されるようにする
• エンジニアリング設計 — 品質エンジニア (QE) によるレビュー

ステップ 3:製品サンプル

最初の量産サンプルは特別な注目を集めます。生産部門がジョブを設定し、最初の部品を実行した後、オペレータは FAI を完了し、部品は QA チームに持ち込まれ、次のような特徴がある場合はオペレータおよびエンジニアリングと協力します。

• 許容範囲外 — 例:直径 5 インチ、公差 +- 0.001 インチのボアが必要です。ボアが 4.9980 インチの場合、小さすぎて許容範囲外です。
• 公差内だが公称値から外れている — 例:同じ直径 5 インチのボアの場合、カットは一貫して 4.9991 インチ、4.9992 インチ、4.9991 インチなどです。目標は、これを 5.000 インチ +- 0.0002 インチに近づけることです (4.9992 インチ +-0.0002 インチではありません)

部品が FAI および CMM チェックに合格すると、初期サンプル検査レポート (ISIR) が完成します。これには、印刷仕様を検証するための部品の完全な寸法レイアウトが含まれます。さらに、図面上の各寸法が測定され、記録されます。

次に、QA は部品製造承認プロセスを承認します。多数の製品サンプル (通常は 30 個) が生成され、3 個の ISIR がチェックされます (最初の個片とさらに 2 個のサンプル。通常は実行の中間と最後から採取されます)。

簡単な事実: Stecker Machine の出荷部品の成功率は 99.99% です

ステップ 4:部品提出保証 (PSW)

サンプルが ISIR に合格して完成すると、部品提出令状が確定して提出されます。サンプルは、プロセス能力 (仕様制限内で製品を製造するプロセスの能力) を測定するために使用されます。この時点で、ゲージの再現性と再現性が測定され、ゲージ機器の精度が保証されます。

その後、部品製造承認プロセス (PPAP) 文書パッケージ全体が完成し、署名された令状とともに提出されます。

簡単な事実: Stecker Machine は、期限内と承認率の両方で 100% を達成しました。

新しい部品の製造では品質チームが鍵となります

CNC 機械加工部品の品質保証プロセスは、「品質保証と生産」とみなされることがよくありますが、これら 2 つは補完的であり、補完的である必要があります。品質が生産を支えてはなりません。

簡単な事実: Stecker Machine は注文の 99% 以上を予定どおりに配送します

経験豊富な QA チームは、これら 2 つの目標のバランスをとり、PPAP をスムーズに開始します。 Stecker Machine の 20 人のメンバー チームには、監査人、技術者、エンジニア、プログラマー、システム コーディネーターが含まれています。チームはさまざまな専門分野を担当していますが、お客様の仕様に合わせて確実に生産されるよう全員が協力して取り組んでいます。

Stecker Machine は複数の新しいパーツを同時に発売することが多く、QA チームはテストにさらされます。  通常、タイムラインはタイトで、リソースは慎重に管理および調整され、複数の担当者がステップアップして、フル次元のレイアウトを備えた多くの ISIR を完成させます。スケジュールや人員のボトルネックは、CMM プログラマー、技術者、マネージャー、さらには見習いの機械工によって処理されます。

ある特定のプロジェクトでは、FAI 部品用に一般的に使用されている Stecker Machine の 3 台の CMM が 4 台に拡張されました (さらに 7 台はインサイクル部品用です)。そのためには、主に安定していてテスト頻度を低くできる生産部品を決定することによって、生産サンプリング計画を調整する必要がありました。生産スクラップの増加はなく、スケジュールは変更されませんでした。

Stecker の QA チームは、少しの創造性と多大な努力により、品質を維持しながら 30 を超える新しい部品を同時に生産しました。その意欲と集中力が最終的に顧客のニーズを満たす（そしてそれを超える）結果となりました。

Stecker の加工と品質をテストする準備はできていますか? RFQ (この記事の省略形の最後。お約束します!) を送信するか、お問い合わせいただくか、920-726-4526 までお電話ください。まだ準備ができていませんか?機械加工、テスト、品質の課題に焦点を当てたこのケーススタディをお読みください。

著者について

ブライアンは Stecker Machine の品質部門を率い、新製品の Advanced Product Quality Planning (APQP) の陣頭指揮を執るとともに、ISO 9001 および IATF 19649 品質管理システムの導入と遵守を行っています。彼と彼のチームは管理計画と監査を完了し、すべての製品が厳格な顧客仕様に準拠していることを確認します。ブライアンは、CMM プログラマー、品質エンジニア、品質マネージャーと SMC のランクを上げてきました。