4 2014년 al주조 세미나 개선사례(세동산업)-140912

천 정 권 전문위원

㈜ 세동산업 김 보 익 팀장

품질혁신 활동 결과

회사 소개

품질 혁신 개선활동 소개

11

22

목 차목 차

SEDONG IND.CO..LTD

■ 회사 설립일 : 1970. 12

■ 직 원 수 : 148 명

■ 매 출 액 : 450 억 (2013 년 )

■ 주요 생산품 : 자동차 엔진마운트 브라켓 및 자동차 관련 부품류자동차 엔진마운트 브라켓 및 자동차 관련 부품류

TEL : 055-310-3000

FAX : 055-329-6865

주소 : 경남 김해시 안동 258-1

회사소개

SEDONG IND.CO..LTD

생산품목

TROQUERODTROQUEROD

SEDONG IND.CO..LTD

RR STRUTRR STRUT

CAPA END PLATECAPA END PLATE

CASE RODCASE ROD

BRIDGE RODBRIDGE ROD

INNER COREINNER CORE

CASE RODCASE ROD

BRIDGE RODBRIDGE ROD

INNER RODINNER ROD

INGOT 용해 AL 주조 취출

트리밍 컷 팅 사상 /가공 검사 /포장

공정현황

SEDONG IND.CO..LTD

측정설비현황

SEDONG IND.CO..LTD

NO. 제조사 설 비 명 수 량 비 고

1 STARRETT3 차원 측정기 , 비접촉 3

차원측정기 각 1 대

2 ORIENTALTM 인장 , 압축 강도 실험기 1 대

3 SSAUL BESTECH 컷팅기 & 폴리씽기 각 1 대

4 STARRETT 투영기 1 대

5 TECHVALLEY X-RAY 분석기 1 대

6 OXFORD 성분분석기 1 대

7 OLYMPUS 금속 현미경 1 대

8 MIRAGI 비중계 1 대

9 G&R 경도기 ( 브리넬 , 로크웰 , 휴대용 ) 각 1 대

10 FLIR 열화상카메라 1 대

필요성필요성

• 고객의 품질요구에 부응을 통한 경쟁력 확보

• 불량저감을 통한 이윤 확보 ( 기타 낭비 제거 )

목 적목 적

• 조직 강화 ( 역할과 책임 부여 )

• 관리 시스템 정립 및 유지

• 기술력 향상

품질경쟁력 확보

1. 품질개선 활동의 목적

2. 2013 년 불량율

분 류 구 분 전년도 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 TOTAL

불량율(ppm) 43,449 29,030 34,073 34,116 36,430 18,447 10,712 21,580 19,653 25,059 16,239 20,041 18,306 23,688

불량율(ppm) 41,743 78,130 93,212 69,569 42,144 14,038 39,999 22,226 21,092 23,878 21,181 22,297 21,240 34,882

불량율(ppm) 122 94 0 9 0 0 13 17 22 10 6 7 7 16

81,717 89,218 78,692 64,262 52,188 31,346 44,907 41,410 34,409 46,602 28,332 31,278 32,389 47,930

주 조

가 공

고 객

TOTAL 불량율 (ppm)

122 94

0 9 0 0 13 17 22 10 6 7 7 0

500

1,000

1,500

0

50,000

100,000

전년도 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

주조 가공 고객ppm 주조목표전체 품질 추이도 (생산수 기준)

전년 평균 81,746

14년 주조목표 50,000

2013년 다이캐스팅 품질현황

2-1. 2013 년 Worst 3 Items 불량 점유율

개선활동 추진 전 (4 월 ) : 7.10% → 개선활동 추진 후 (12 월 ) : 3.95%( 감소 )

ITEM 명 ITEM 사진13. 1 월불량율 품질목표 13.10 월

불량율목표 달성율

실적 달성율

BRIDGE ROD 8.0% 3.0% (62.5%) 6.2% 36% 23%

CORE 15.2% 3.0% (80%) 2.7% 102% 82%

CASE ROD 9.5% 3.0% (68.4%) 5.5% 62% 42%

REAR BRACKET 23.7% 3.0%

(87.3%) 3.4% 98% 144%

CASE ROD(TF)

8.7% 3.0% (66%) 3.3% 95% 38%

2-2. 개선 대상 Item 및 불량 개선 결과

사후관리

11 년간 격월년간 격월11 회방문회방문

진행내용

변화관리

▲ Kick-Off (2013.5.15)

▲ Wrap-up(2013.11.29)

문제진단불량 관리 실태 파악현장 문제점 분석기술교육

품질개선 /교육 개선진행진도관리

Wrap-Up보고서

유지관리

• 중장기 개선활동 진행

주요Event

불량관리 실태파악

Level-Up 지도 및 개선 활동 표준화

수평 전개

완료

개선 활동 진행

문제진단

현상파악

효과 분석

목표수립

2013 년

구분

2 월 3 월 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월 이후

M/D(누

적 )

1 일(1일 )

4 일(5 일 )

3 일(8 일 )

4 일(12일 )

4 일(16일 )

2 일(18일 )

2 일(20일 )

2 일 (22 일 )

2 일 (24 일 )

2 일(26 일 )

사후관리

▲ 중간발표 ( 2013.07.22)

개선목표의 설정TFT 구성

▲ 1 차방문 (2013.02.20)

3. 품질혁신 개선활동 일정3. 품질혁신 개선활동 일정

WORST ITEMS 집중

품질비용 영향력이 높은 부품집중 개선 후 수평전개

변화의지

- 주인 /원가 /책임 /품질의식- 개인과 회사의 Level-up

필요 기술 습득 ( 교육 )

- 주조 생산 공정- 품질 보증 방법- 품질협정서

현장 참여 Program

- 현장사원 참여에 의한 개선- 매주 개선 1 건

분석 및 대응능력

공정관리 능력

주조 및 기반기술

업무분장및 책임

품질관리 시스템

관리기술 및 역량

분 석

기존문제점 및개선방향 선정

문제점 예방 및경쟁력 강화

Action Feed-Back

기록 ,유지 표준화

3-1. 품질혁신 개선활동의 프로세스3-1. 품질혁신 개선활동의 프로세스

기술적 접근기술적 접근

시스템 정립시스템 정립

기능과 역할 정립기능과 역할 정립. 작업자 품질 인지 및 기능도 제고. 주조 기술 교육 – 이론 및 실기. 개선 내용과 결과의 이력화. 품질 ( 분석 ), 생산성 ( 대책시행 )

. 작업자 품질 인지 및 기능도 제고

. 주조 기술 교육 – 이론 및 실기

. 개선 내용과 결과의 이력화

. 품질 ( 분석 ), 생산성 ( 대책시행 )

. 설비관리

. 주조조건 관리 ( 최적조건 재현 )

. 금형구조 개선 ( 유동해석 )

. 공정이력 관리 ( 개선 이력화 )

. 설비관리

. 주조조건 관리 ( 최적조건 재현 )

. 금형구조 개선 ( 유동해석 )

. 공정이력 관리 ( 개선 이력화 )

. 품질검사 시스템 – 자주검사 , 순회검사 , 출하검사

. 품질보증 시스템 – 검사방법 , 검사장비 , 검사인원

. 정확한 불량집계 – 집계방법

. 계획 대 실적관리

. 품질검사 시스템 – 자주검사 , 순회검사 , 출하검사

. 품질보증 시스템 – 검사방법 , 검사장비 , 검사인원

. 정확한 불량집계 – 집계방법

. 계획 대 실적관리

3-2. 품질혁신 개선활동의 핵심3-2. 품질혁신 개선활동의 핵심

4. 개선내용 요약 – 개선추진4. 개선내용 요약 – 개선추진

추진항목 세부 추진 내용 일 정

주조 기술교육용해 , 주조 전공정 관리요소 . 각 공정별 관리요소 기술 ( 이론교육 ) . 주조 작업 실습

13.2~4 월13.5~6 월

품질관리

검사시스템 확립 . 자주검사 재정립 ( 외관 , C/F 검사 ) . 주 , 야 공정 순회검사 주기 재설정공정 불량율 집계기준 확립품질개선 /품질관리 이력관리기준 확립품질 데이터 관리 개선 ( 양식 )검사 기준 일관성 확립 . 검사협정 재정립

13.5 월13.6 월13.5 월13.4 월13.4 월13.4 월

4. 개선내용 요약 – 개선추진4. 개선내용 요약 – 개선추진

추진항목 세부 추진 내용 일 정

품질개선

불량 원인과 대책 , 교육 . 이론교육 & 사례교육Worst 3 Item 품질개선 . 원인파악 /개선시행 , 효과파악

13.3 월13.3 월13.8 월

생산관리

생산실적 관리 . 생산지시 , 실적 , 작업일보 보완품질개선 , 이력관리 . 일일 , 주간 , 월간 품질 실적관리재고관리 . 재고수량 , 일자관리원가관리. 주조원가 교육 . 원가절감 활동 – 가동율 , 공수 , 경비관리

13.5 월

13.5 월

13.5 월

13.6 월

현상 - 산화알루미늄과 개재물

원인 3. - GBF 전 용탕표면의 산화 알루미늄

원인 2 - 작업중인 보온로 의 산화피막

원인 1 – 낮은 수위의 용탕 표면에 산화피막 존재

원인 4 - 도가니에서 떨어진 드로스

4. 세부 개선내용 – 용탕 관리 (1)4. 세부 개선내용 – 용탕 관리 (1)

개선 : 용해로 청소 주기 , 산화막 제거 주기 , 드로스제거 방법 확립



4. 세부 개선내용 – 감압응고 조건 관리4. 세부 개선내용 – 감압응고 조건 관리

◈ 최적의 용탕 청정화 (G.B.F 시간설정 ) 조건

* 최적 G.B.F 조건 관리 ( 플럭스제 투입량 * G.B.F 시간 상관관계 조사 )

4. 세부 개선내용 – 검사기준 확립 4. 세부 개선내용 – 검사기준 확립

타사 사례 신규 제정

* KS, ASTM 기포 기준 참고

◈ 제품 외관 한도 기준 재정립

4. 세부 개선내용 – 금형수리이력 관리4. 세부 개선내용 – 금형수리이력 관리

G 사 양식

신규양식

4. 세부 개선내용 – 품질 개선이력 관리4. 세부 개선내용 – 품질 개선이력 관리

순번 현상 원인 대책 결과 비고

1Overflow gate두께도3mm 이상으로 침식

, 되어 덧살 잔존 가스빼 .기 효과 감소

.레이저 용접 진행2mm .이내로 유지 할 것

.검토

사상불량 과다 발생 게이트부 수작업 사상으

.로 불량 발생됨( _작업자 미숙으로 발생

사상불량 감소 방안 2mm 게이트 두께 유지

고객 승인 요청( BURR )컷팅후 만 제거

승인 대기 중( )고객 미승인됨

4cav 8 월 첫 시주

치수 측정시문제없으나, 2번 3번 cav 미성형대량 발생.

품질개선활동 : 불량 개선 현황의 추이분석 및 이력관리

제품

재질 AC4CH

액상선 /고상선 620℃ / 540℃

주입 온도 700 ℃

중량 0.83 kg

금형재질 SKD61

초기 온도 20 0℃

플런저직경 70 mm

속도 0.075 m/sec

해석 조건

인게이트 조건 ( 속도 : 0.075 m/s)

게이트 단면적 게이트 속도

1071.2 mm2 0.27 m/s

중력방향

Cavity

Overflow

Runner

충전양상충전양상해석조건해석조건 압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함 해석결과해석결과

4. 세부 개선내용 – 유동해석 4. 세부 개선내용 – 유동해석

Cavity 1Full Cavity

Cavity 1

제품 최종충전 부위( 기포 고립 지역 )

Cavity 2

기포 고립 지역

해석조건해석조건 충전양상충전양상 압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함 해석결과해석결과


Fill Time : 2.58 sec Fill Time : 1.59 sec최종 충전 지역

( 기포 고립 지역 )


해석조건해석조건 충전양상충전양상 압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함 해석결과해석결과


1. Basic Assumption

- Ideal Gas Law - Adiabatic Gas Temperature

2. Gas Pressure of Entrapped Gas Bubbles

- Gas bubbles may merge and

divide

3. Gas Pressure of Escaping Gas Bubbles

- Considering the Back Pressure,

Parting

line, Air Vent

Escaping gas (P1, ρ1)

Entrapped gas

Inlet

Vvent

MeltCavity 1

기포 고립 및 에어 압력이 높은 지역 ▶ 가공시 기포 불량 위험[ 제품 내부에서도 기포 고립 및 에어 압력이 높게 나타남 ]

Section A-A’

A A’

해석조건해석조건 압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함 해석결과해석결과충전양상충전양상


Full Cavity

Cavity 1 Section A-A’

산화물이 집중적으로분포하는 지역

제품 내부에서도산화물이 분포함

A A’

오버플로우의 크기를 확대해 준다면 산화물배출이 더욱 잘 될 것으로 예상됨

해석조건해석조건 산화물분포산화물분포압력양상압력양상 온도분포온도분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함 해석결과해석결과충전양상충전양상


다른 지역에 비해 충전 용탕의온도가 강하되는 부분

제품 내부의 온도 편차가심하게 나타남

Full Cavity


A A’

오버플로우를 추가 설치해 준다면 온도 유지가더욱 잘 될 것으로 예상됨

해석조건해석조건 온도분포온도분포압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함 해석결과해석결과충전양상충전양상


잔류액상 고립지역

최종 응고 지역

Fill Rate : 100 %Time : 10.03 sec

게이트 앞단 부분에선 비교적 두께가 두꺼운 런너방향으로 응고

됨

Full Cavity


A A’

해석조건해석조건 응고양상응고양상압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 수축결함수축결함 해석결과해석결과충전양상충전양상


응고수축 관찰단면

Retained Melt Modulus: Retained Melt Volume/

Retained Melt Surface Area→ Display Isolated Melt

수축 결함 발생 부위

A’

A

Section A-A’

해석조건해석조건 수축결함수축결함압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 응고양상응고양상 해석결과해석결과충전양상충전양상


충

전

해

석

결

과

1. 제품 최종 충전 부위와 기포고립 부위가 일치함 .

2. 오버플로우가 설치 되어 있지만 기포가 빠져 나가지 못 하고 잔류함

3. 오버플로우 및 벤트 의 GATE를 확대해 준다면 개선 될 것으로 보임

기

포

고

립

결

과

기포 고립 및 에어 압력이높은 지역

[ 오버플로우 크기를 확대해 준다면 개선 될 것으로 보임 ]

최종 충전 지역( 기포 고립 지역 )


해석조건해석조건 해석결과해석결과압력양상압력양상 산화물분포산화물분포 온도분포온도분포 응고양상응고양상 수축결함수축결함충전양상충전양상


산화물

해석결과

오버플로우를 확대해 준다면 산화물 배출이 더욱 잘 될 것으로 예상됨

온

도

해

석

결

과

오버플로우를 추가 설치해 준다면 온도 유지가 더욱 잘 될 것으로 예상됨





기존내용

개선내용

▣ 개재물 측정법인 파단면 관찰법을 추가하여 용탕의 청정도 보증방법개선

▣감압응고 시험법을 통해 용탕 청정도 검사

개 선 전 개 선 후

감압응고법 실시(DI값 :1.5 이하 )

상부 대기후 연속 작업 진행

◈ 용탕품질보증 (K-MOLD 법 추가 )5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

기존내용

개선내용

▣내부 결함 ( 기포 ) 검사표준을 제품별판정기준을 합리화 하여 관리표준개선

▣기포 판정시 생산 제품 기준이 아닌규격 기준의 결함 판정으로 표준이제정 되어 있음


◈ 기포관리표준 개선 ( 기포 판정기준 합리화 )5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

내부결함 검사 표준

내부결함 검사 표준

내부결함 검사 정적서

내부결함 검사표준 개정

생산제품 별 검사규격 재지정

기존내용

개선내용

▣ 신규 입사시 O.J.T 보고 , 자격인증평가 , 교육종합 보고서등 입사자에 대한 교육이력 항목 등록관리로 교육이력 추적 개선 .

▣신규 입사자의 경우 O.J.T 교육보고서 만 으로 입사자의 교육 및 자격관리등의 추적되지 않음 .


◈ 교육프로세스 개선5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

기존내용

개선내용

▣( 주조 ) 설비 정기점검표의 점검항목을 년 , 분기 , 월등으로 항목별 지정하여 점검시트 내용을 통합작성 하여 개선함 .

▣설비 정기점검 체크시트가 월 , 분기, 년간 등으로 . 분리되어 점검내용 및 통합관리가 미흡함 .


◈ 설비예방보전 프로세스 개선5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

기존내용

개선내용

▣LOT 관리표준 ,INGOT 검사표준 , 제조조건( 용탕 , 드로스제 , 주조 ) 관리표준의 개정을 통해 중점 관리항목재지정으로 공정관리 개선 .

▣금형 , 설비조건 모니터링 관련 제조관리표준의 세밀한 관리항목 지정안됨 .


◈ 제조 관리표준 개선5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

제조표준 ( 조건 , 설비 , 금형 )

검사표준

기존내용

개선내용

▣성분 분석기 사용전 계측기 검증 기준을명기 하여 계측기 오류에 따른 측정값의 오류가 없도록 표준에 반영 개선 .

▣IN GOT 성분분석기 사용시 계측기 검증주기 미수립됨( 점검결과는 있으나 , 계측기 검증결과 의 기준 /이력 관리안됨 )


◈ 표준 ( 관리계획서 ) 기준 개선5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

기존내용

개선내용

▣ Ladle 상부 대기 후 용탕 작업 후 즉시 슬리브로 이동하여 주입함 .

▣ Ladle 급탕 대기 하는 시간 과다( 온도 하강 우려 )


용탕 작업 후 상부 급탕대기 20초

( 온도 하강 우려 )

상부 대기후 연속 작업 진행

◈ Ladle 대기시간 최소화 ( 온도 하강 대책 ) 5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

기존내용

개선내용

▣ 열화상 카메라를 활용 금형 온도 변화 및 이형제 분사 위치선정 방법 개선 .

▣이형제 분사 위치 육안 선정 후 레이져 온도 측정기 활용 온도측정 으로 신뢰성 떨어짐 .


◈ 이형제 분사 위치 선정 방법 개선5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

이형제 분사전

이형제 분사중

이형제 분사 전 이형제 분사 후

기존내용

개선내용

▣ 용탕 조건의 SPC 모니터링으로 조건 이상 의 실시간 검증됨 .

▣용탕 온도 모니터링 수기 기록관리 .


◈ 용탕 온도 모니터링 개선5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

5. 공정개선 사례 5. 공정개선 사례

감사합니다감사합니다 !!

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4 2014년 al주조 세미나 개선사례(세동산업)-140912