試作工場における生産異常を管理するための効果的な戦略

投稿日:2019 年 12 月 1 日 | WayKen プロジェクト マネージャー、Hazel 著

生産現場における生産異常管理とは、生産プロセスにおけるエラー、緊急事態、制御不能な状況を検出、制御、解決するために開発された一連の対策や管理手段を指します。試作工場は主に短納期かつ少量生産の定期注文に対応しており、生産異常のケースに対応するための特別な管理を行っています。

試作工場における生産異常のケースは、材料購入、CNC 試作、生産遅延、品質管理などに現れる可能性があります。ワークフローにおける生産異常はさらに波及効果をもたらし、最終的には顧客満足度に影響を及ぼします。したがって、生産異常に迅速かつタイムリーに対応し、再発を防止するための現場管理が必要です。

試作工場での生産異常を管理するための 5 つのステップ

一般に、試作工場では、生産フロー上の生産異常を、その発生率を最小限に抑えるために、準備、発見、対処、原因追跡とフォローアップ、予防のための議題会議に至る 5 つのステップで管理します。

ステップ 1 – 準備

• 原材料の購入、CNC プログラミング、CNC 加工、手仕上げ、エッチングなど、あらゆるプロセスでの生産異常を定義する

• 8D レポートなど、生産異常の問題に関する規制と手順文書を策定する

ステップ 2 – 異常の発見

• （人を見つける）時間内にストップロスを行い、異常状況（プロセス、程度、数量など）を関係者や上層部に通知します。

• （意思決定者）現場で異常を確認し、現場での緊急対応を指示する

ステップ 3 – アクション

• 異常の損失の程度を評価し、それに応じて解決策を講じます。

• 関連部門を調整して解決策を実行し、期限内に完了する

ステップ 4 – 原因の追跡とフォローアップ

• 考えられる原因を特定し、問題が発生しないように予防措置を講じます。

• 対策の効果を長期的に追跡する

ステップ 5 – 予防策に関するトピック会議

• この特別なトピックについて全従業員に教訓を与え、それがどのように発生して回復したか、そしてさらに重要なことに、どのように予防するかを理解する

CNC 機械工場を最適化する方法について知りたい場合は、このブログを読んでください。

試作工場で起こり得る生産異常と事例

参考までに、回復不能なプロダクションに属する 3 つのケースを次に示します。

1.物質の異常

試作品店では、注文ごとに異なるため、通常は原材料を在庫するのではなく、注文ごとに仕入れを行います。この場合、追跡できない数百種類の材料を販売する材料店から購入するしかありません。これは、異常が発生する可能性がある物質的な制限です。生産の最初のプロセスである材料の購入は、その後の生産の実行に重要になります。重大な異常が発生し、それを最初に発見できないと、少なくとも注文金額の損失が待っていることになります。

試作店は経験に基づいて、また入手可能なツールではなく、硬度や密度 (重量/体積) などの専門的なツールを使用して材料を特定します。場合によっては、完成したプロトタイプの材料組成が特定の仕様と一致していないことが判明することがあります。

ケース

試作によく使用されるPEには、HDPE、LDPE、PE+GFなどがあり、その特性はさまざまです。以前、海洋産業で働く顧客が PE1000 で作られたプロトタイプを必要としていました。 PE1000の密度は0.941～0.965kg/m^3で水よりも低く、水面に浮くことができます。しかし、完成した試作品を受け取ると、部品が思いがけず水に沈むのを発見し、明らかにPE1000ではないことを確認したという。材料の問題を試作工場に反映し、材料がPEであることを確認した後、最終的に回答を得ました。しかし、GF（グラスファイバー）が添加されていました。 PE+GFは水より密度が高いのでプールに入れると水に沈みました。もちろん、最終的には責任ある試作店が損失を負担して、顧客のために新しいものを作ることになります。

異常を回避する鍵は、加工前に材料を水に浸すことです。

2. CNC 加工の異常

試作工場の多くは設計能力を持たず、提供されたCAD図面、3Dデータ、2D図面に基づいて厳密に設計をプログラムしていきます。 CNC プログラミングに従って、CNC 材料は部品を加工する方法を段階的に指示されます。 CNC エンジニアが行うべきことは、必要な構造をプログラミングするだけでなく、効果的な加工プロセスを実現するためのツーリング ルーチンを設計することです。

一般的な CNC 加工の異常には、微細形状の無視、過剰な切削、切削不足などが含まれます。一部の異常は 2 回目の加工で補うことができますが、過剰な切削などの異常はそうではない場合があります。 

ケース

CNC 加工されたチューブには、シール リング領域に高さ 0.5 mm のラグ ボスがいくつかあります (以下を参照)。シーリング リングの本来の機械加工手順は、必要なリング幅より 0.5 mm 高い点線の領域まで旋盤でシーリング リングを旋削し、次に 3 軸 CNC 機械でラグ ボスをフライス加工することです。ただし、高さ 0.5mm の材料を切りすぎたため、ラグボスをこれ以上フライス加工することはできません。ワークは0.5mmオーバーカットのため使用できません。

異常を回避するための鍵は、調整のための一定の切削度を確保して、加工パラメータを適切に制御することです。

3.フィニッシュ後の異常

サンディングと研磨、ブラストとブラッシング、塗装と印刷、レーザーエッチング、陽極酸化、電気メッキ、クロムメッキ、化学仕上げ、粉体塗装などのように、試作工場の社内仕上げはほとんどが手作りによって処理されます。ハンドクラフトは繊細な加工によりカスタマイズされた仕上がりを満足させることができる一方で、一方で、手工芸品は機械のように厳格な基準で管理されていることがほとんどないため、人や道具が違えば同じ仕上がりでも仕上がりに差が生じます。

一般的な仕上げ後の異常には、塗装または粉体塗装による色の不一致、不均一な陽極酸化処理/クロム処理、付着した汚れ/傷などが含まれます…

ケース

アルマイト部品の場合、部品表面にアルマイト処理を行うための吊り点が必要ですが、吊り点の凹みが表面にどうしても残ります。通常、吊り下げるポイントは内側の表面にあり、外側からは見えません。ただし、シールや組立のために機械加工部品の内部の一定領域を含む平滑面が要求される場合、アルマイト処理前に確認を行わないと、目に見えない重要な部分の吊り下げ箇所の圧痕がお客様に欠陥としてみなされる可能性があります。さらに重要なのは、材料が減少するため、へこみはほとんど回復しません。

異常を回避するための鍵は、制作前に許容される吊り下げ領域を事前に確認し、常にそれを当然のことと考えないことです。

簡単な結論

試作工場の管理体制がより成熟し、生産経験がより豊かになるにつれて、生産異常の発生率は低下していきます。つまり、信頼できるプロトタイプ ショップを探すときは、その年齢、できれば 3 歳以上であることを忘れないでください。