엔지니어 토크 Ep.27: 맞춤형 해양 하드웨어 DFM: 중요한 치수, 마감 및 배치 핏

샘플이 적합하고 배치에 여전히 재작업이 필요한 이유

맞춤형 브래킷, 힌지 또는 래치가 샘플로 제공됩니다. 벤치 위에서는 깔끔하게 결합됩니다. 핀이 미끄러지고, 잎이 흔들리고, 패스너가 힘없이 조인트를 잡아당겨 닫힙니다. 승인되었습니다. 그런 다음 첫 번째 생산 배치가 동일한 벤치에 놓이고 그 중 일부는 줄로 두드리거나 망치로 두드리거나 두 면을 평평하게 당기기 위해 토크를 조이는 패스너가 필요합니다.

도면에 대해서는 아무것도 변경되지 않았으며 공급자에 대해서도 변경된 사항이 없습니다. 달라진 점은 심사 대상 부품의 개수입니다. 샘플은 한 조각이었고, 결합 부품을 손에 들고 딱 맞을 때까지 조정하는 사람이 조립하는 경우가 많았습니다. 배치는 하나의 조각이 아닙니다. 조각이 흩어져 있고, 샘플을 맞춘 사람이 생산 라인에 서 있지 않습니다.

"이것이 맞는다"와 "아무거나 맞는다" 사이의 격차는 공급자 측의 기질 문제가 아닙니다. 그리는 과정과 수용의 문제이며, 이번 화의 주제이다. 이 기사는 구매 주문이 발송되기 전에 "적합한 맞춤형 하드웨어"가 실제로 무엇을 의미하는지 결정해야 하는 구매자나 프로젝트 엔지니어를 위해 작성되었습니다. 왜냐하면 그곳이 문제를 해결하는 가장 저렴한 장소이기 때문입니다.

하나의 샘플은 프로세스가 아닌 하나의 부분을 증명합니다.

모든 제조 과정은 변화를 낳습니다. 표본은 해당 스프레드에서 추출된 단일 관측치입니다.

일괄 생산 라인과 현장 예비 부품 체인이 모두 의존하는 가장 강력한 주장은 상호 교환 가능성입니다. 부품이 다른 부품과 거의 동일한 사양으로 제작되면 동일한 유형의 어셈블리에 맞고 파일링과 같은 맞춤 피팅 없이 다른 부품을 자유롭게 교체할 수 있습니다. 이는 전체 모집단에 대한 진술이며 측정된 하나의 표본은 이를 뒷받침할 수 없습니다.

벤치피팅은 특정한 방법으로 그 격차를 줄여주는 것으로, 그 기술에 솔직하게 이름을 붙일 가치가 있다. 두 개의 반쪽을 측정하고 분류하여 느슨한 반쪽이 단단한 반쪽과 짝을 이루게 하면 편차가 공정에서 제거되기보다는 조립 지점에서 흡수됩니다. 그것은 선택적 조립입니다. 부품을 손으로 정리하거나 두드리거나 잡아당기는 것이 수동 피팅입니다. 그들은 서로 다른 기술이며 그들이 공유하는 것이 중요한 부분입니다. 어느 쪽도 제조 공정을 엄격하게 하지 않으며 어느 쪽도 임의의 부품 쌍이 적합하다는 것을 증명하지 않습니다. 그들은 당신 앞에 있는 쌍을 보장하고 그 이상은 아무것도 보장하지 않습니다.

초도품 검사는 실질적이고 별도의 가치를 갖습니다. 올바른 프로그램, 올바른 오프셋, 올바른 재료 등 설정이 올바르고 도면이 이해되었는지 검증합니다. 설정 오류는 체계적이므로 모든 장치에서 반복되며 시작 시 한 번의 철저한 검사를 통해 수천 번 복제될 실수로부터 전체 실행을 보호합니다. 첫 번째 기사가 할 수 없는 것은 프로세스가 중앙에 유지된다는 것을 증명하는 것입니다. 도구 마모, 점진적인 열 성장 및 느슨하게 작동하는 고정 장치는 모두 첫 번째 조각 이후에 도착하며 첫 번째 조각은 측정 시 실제로 정확했습니다. 첫 번째 항목이 통과되었기 때문에 실행이 유지될 것으로 예상하는 것은 맞춤형 하드웨어 소싱에서 가장 일반적인 가정 중 하나이며 재작업된 두 번째 배치를 생성하는 가정입니다.

차원이 아닌 적합성에서 시작

"임계 차원"이라는 문구는 기능에 연결되기 전까지는 아무 의미도 없습니다. 결합 부품의 기능은 틈새, 간섭, 씰 압축, 정렬, 정지 위치, 래치 결합 등의 기능입니다. 중요한 차원은 그 간격을 줄이는 가장 짧은 물리적 경로에 있는 차원, 즉 차원 체인이며, 실제 작업은 도면의 모든 숫자에 동그라미를 치기보다는 해당 체인을 추적하는 것입니다.

두 부품은 각각 자체 공차 내에서 편안하게 자리잡으면서도 서로 간섭하거나 덜거덕거릴 수 있습니다. 왜냐하면 맞춤은 단일 치수가 아닌 체인의 합에 의해 결정되기 때문입니다. 이것이 "우리는 모든 것에 대해 동일한 공차를 유지합니다"가 맞춤 문제에 대한 답이 아닌 이유입니다. 여러 공차 내 치수의 합성은 여전히 ​​닫아야 할 간격을 초과할 수 있습니다.

따라서 첫 번째 DFM 질문은 "얼마나 꽉 잡을 수 있습니까?"가 아닙니다. "우리는 어느 틈을 보호하고 있으며, 어느 차원에서 이를 메우고 있는가?"입니다. 견적 요청에서 이에 답할 수 있는 구매자는 도면을 보내고 좋은 부품을 요청하는 구매자로부터 매우 다른, 그리고 일반적으로 더 유용한 답변을 받습니다.

데이텀이 없는 치수는 모든 사람에게 다른 측정값입니다

중요한 기능에는 명확한 데이텀 참조, 정의된 측정 상태(자유 또는 제한), 명시된 검증 방법이 포함되어야 합니다. ASME Y14.5는 부품이 의도한 형태, 적합성, 기능 및 상호 교환성을 갖도록 설계 의도를 전달하기 위해 대부분의 도면이 가리키는 참조입니다. ISO 5459는 데이텀과 데이텀 시스템을 다룹니다. 조달 결과는 화려하지 않지만 결정적입니다. 합의된 기준이 없으면 공급업체의 치수 보고서와 자체 검사가 모두 유능하게 실행될 수 있지만 여전히 동의하지 않을 수 있습니다. 왜냐하면 서로 다른 참조, 다른 상태 또는 다른 설정으로 측정했기 때문입니다.

측정에는 조건도 포함됩니다. 표준 기준 온도는 20°C이며, 다른 온도에서 측정하면 불확실성이 추가되는데, 이는 가장 엄격한 피처에서 가장 중요합니다. 이는 결국 해결해야 할 관료적 세부 사항이 아닙니다. 그것은 두 개의 사적인 의견 대신에 "관용"을 공유 수량으로 만드는 합의입니다.

주조, 기계 가공 및 마무리 작업은 동일한 표면을 이동하지 않습니다.

맞춤형 부품이 완성될 때쯤에는 해당 표면이 두 가지 서로 다른 공차 시스템 아래에 놓이게 되며 이를 혼동하는 것은 "공차 범위에 있었지만 여전히 맞지 않았습니다"라는 일반적인 원인입니다.

주조 표면은 일반적인 주조 공차로 보호됩니다. ISO 8062-3은 주조 치수 및 기하학적 공차와 가공 공차에 대한 프레임워크를 제공합니다. 가공된 표면은 도면에 개별적으로 표시된 공차가 적용됩니다. 이는 하나가 아닌 두 개의 시스템이며 미완성된 주조 표면에서 완성된 가공 표면까지 이어지는 치수는 단순히 다른 쪽 끝에 더 엄격한 가공 공차를 상속하지 않습니다. 맞춤 인터페이스가 원시 주조 표면에 도달하는 경우 달성 가능한 정확도는 도면이 다른 곳에서 제안할 수 있는 가공 공차가 아닙니다. 개별 표시가 없는 치수(ISO 2768-1 프레임워크)에 대한 일반 공차는 나머지 침묵을 채우며 설계자가 가정할 수 있는 것보다 느슨합니다.

두 번째 수정은 가공 및 마감이 실제로 부품에 미치는 영향에 관한 것입니다. 모든 치수가 균일하게 줄어들어 물질 제거를 상상하는 것은 실수입니다. 재료를 제거하면 외부 치수가 더 작아질 수 있지만 구멍이나 간격이 더 커질 수 있으며 가장자리, 평평한 면 및 접촉 형상도 변경됩니다. 마무리(기계적 연마 또는 전해 연마)는 프로세스와 목적에 따라 양에 따라 표면에서 실제 재료를 제거합니다. 결과는 간단하고 잘못되기 쉽습니다. 부품이 아직 연마되지 않은 블랭크인 동안 결합 ​​치수가 완성된 크기에 맞게 치수가 지정되면 마무리 단계에서는 이를 증명해야 하는 측정 후에 부품이 이동합니다.

대답은 모든 형상을 특대형으로 가공한 다음 다시 다듬는 것이 아닙니다. 기능별로, 최종 상태별로 여유분을 할당해야 합니다. 먼저 도면이 적용되는 상태, 즉 완성된 상태를 결정하고 기계공이 마무리 단계에서 실제로 이동할 형상에 대해서만 여유분을 갖도록 합니다. 또한 주조 대 기계 가공 분할은 어떤 표면이 중요한 것이 아니라 어떤 공차 시스템이 적용되는지에 관한 것입니다. 주조 표면은 기능적으로 중요할 수 있으며 가공된 표면이 자동으로 유일한 기능 표면은 아닙니다. 디자인은 어떤 기능이 중요한지, 어떤 프로세스가 이를 만드는지, 어떻게 수용되는지를 말해줍니다. 그리고 도면이 침묵하는 곳에서는 결국 구매자가 그 차이를 발견하게 될 것입니다.

일치하는 배송은 상호 교환이 불가능합니다

공급업체가 하드웨어를 일치하는 쌍 또는 세트로 제공할 때 두 개의 반쪽을 측정하고 정렬하고 쌍을 이루어 개별 공차가 허용하는 것보다 더 꼭 맞는 핏을 제공합니다. 벤치에서 손으로 장착한 부품의 경우에도 마찬가지입니다. 핏은 해당 조립 지점에 유지되며 더 이상 이동하지 않습니다.

상호 교환 가능성은 더 강력하고 덜 관대한 요구 사항입니다. 모든 부품은 파일링이나 매칭 없이 모든 조립품에 맞아야 하며 생산 라인에서 그리고 몇 년 후 예비 부품으로 교체될 때에도 유지되어야 합니다. 일치하는 쌍은 추상적으로 더 나쁜 제품이 아닙니다. 일회성 또는 두 개의 반쪽이 실제로 하나의 장치인 복잡한 메커니즘의 경우 이것이 정답이 될 수 있습니다. 그러나 두 가지 제공 모드에는 완전히 다른 수용 방법, 예비 부품 전략 및 현장 수리 기대가 필요합니다.

함정은 요구 사항이 종종 기록되지 않는다는 것입니다. 도면과 주문서에 "임의의 상호 교환 가능성"이 명시되어 있지 않은 경우 공급업체는 배송된 샘플이 입증한 것이므로 서로 딱 맞는 쌍을 합리적으로 배송할 수 있습니다. 일치하는 세트를 구매하는지 아니면 실제로 교체 가능한 부품을 구매하는지 여부는 구매자와 공급업체가 주문 전에 결정해야 하는 확인 항목이지, 사실 이후에 제품 페이지를 읽어야 하는 항목이 아닙니다.

각 검증 단계에서 증명할 수 있는 것과 증명할 수 없는 것

맞춤형 하드웨어는 일반적으로 아래 단계를 조합하여 확인합니다. 그들은 서로 다른 질문에 대답하며 그 중 어느 것도 다른 질문을 대체하지 않습니다. 반복되는 실패는 하나를 다른 것인 것처럼 읽는 것입니다.

마지막 두 행은 구매자가 가장 자주 과다 청구하는 행입니다. 능력 수치는 하나의 안정적인 프로세스의 한 가지 특성을 나타냅니다. 이는 부품에 대한 일반적인 보증이 아닙니다. 그리고 이러한 단계 중 어느 것도 설정하는 데 비용이 들지 않으므로 정직한 DFM 대화는 기능에 실제로 필요한 것이 무엇인지입니다. 일반적으로 모든 차원에서 모든 단계를 요청하는 대신 첫 번째 기사와 중요한 인터페이스에 대한 하나의 기능 확인, 나머지 샘플링을 포함합니다.

재검증을 유발하는 도면 버전 및 변경 사항

도면은 살아있는 문서이며 배치는 수정된 내용만큼만 제어됩니다. 규제 산업에서 차용한 방법은 여기서는 필수 해양 요구 사항이 아닌 방법으로 유용합니다. AS9102와 같은 문서화된 첫 번째 품목 요구 사항과 AIAG PPAP 프레임워크와 같은 부분 승인 프로세스는 둘 다 변경 사항이 조용히 차원을 이동하는 것을 방지하기 위해 존재합니다.

보관할 가치가 있는 방법 중 일부는 트리거 목록과 기록입니다. 부품의 설계 또는 재료 변경, 제조 프로세스 변경, 공급업체 또는 하위 공급업체 변경, 제조 위치 변경, 이동, 교체 또는 개조된 도구, 오랜 유휴 기간 후 생산 재개 등은 모두 차원을 이동할 수 있으므로 이들 중 하나라도 전체 또는 부분적으로 첫 번째 조항 계약을 다시 열어야 합니다. 엔지니어링 변경 공지는 변경 사항을 문서화하고 구현 이후가 아닌 구현 이전에 검토, 승인 및 릴리스를 진행합니다.

실질적인 통제는 이를 주문에 기록하는 것입니다. 즉, 공급업체가 통보해야 하는 변경 사항과 각 변경 사항에 따른 재검증 사항입니다. 배치가 배송된 후 전송된 수정된 도면은 전혀 제어할 수 없습니다.

구매자 체크리스트: RFQ 및 수락

대부분의 맞춤형 하드웨어 적합성 분쟁은 생산 전에 견적 요청 및 구매 주문서에 명시되어 있거나 명시되지 않은 내용으로 해결됩니다. 아래 항목은 적합한 샘플과 계속 적합한 배치 사이의 차이를 만드는 항목입니다.

• 결합부 및 조립상태— 이 부품이 무엇에 맞는지, 그리고 적합 여부가 자유로운지 또는 조립(볼트 체결, 클램핑, 안착)으로 판단되는지 여부.
• 개최 예정인 행사- 조인트가 제공해야 하는 간격, 간섭, 밀봉 압축, 정렬 또는 정지 위치.
• 데이텀이 포함된 기능적 치수— 해당 기능을 닫는 가장 짧은 체인의 차원으로, 각각 제어 기준, 측정 상태 및 명시된 검증 방법이 있습니다.
• 최종 표면 상태- 기능적으로 가공된 표면과 주조 표면 또는 마감 표면, 각각에 대해 지정된 마감.
• 제거 수당- 마무리 작업으로 재료가 제거되는 경우 도면은 완성 상태를 관리하고 마무리 단계에서 이동할 형상에 대한 여유분을 찾아야 합니다.
• 배달 모드- 일치하는 쌍이나 세트 또는 임의의 상호 교환 가능성은 가정하기보다는 명시적으로 명시됩니다.
• 수용 계획— 첫 번째 기사에 포함된 내용, 기능 게이지 사용 여부, 어떤 샘플링 계획이 적용되는지, 프로세스 능력 또는 측정 시스템 증거가 요청되는지 여부 게다가 각 배치와 함께 이동하는 기록도 있습니다.
• 변경 알림 및 재인증— 통지가 필요한 변경 사항 및 각 변경 사항이 트리거하는 재검증(전체 또는 부분).
• 기록 및 편차— 검사 기록, 각 배치의 도면 개정, 편차 또는 양보 승인 방법.

이 목록에는 두 가지 주의 사항이 있습니다. 첫째, 단순히 도면의 모든 치수에 공차를 추가하지 마십시오. 기능 체인에 위치하지 않는 치수를 조이면 비용과 주기 시간이 늘어나고 아무것도 개선되지 않습니다. 공차는 함수가 있는 곳에 속합니다. 둘째, 이 중 어느 것도 재작업 제로를 약속하지 않습니다. 이는 프로세스와 인터페이스를 제어하고 검증 가능하게 만드는 방법이므로 재작업이 발생하면 상자 안에서 설명할 수 없는 놀라움이 아닌 눈에 보이고 추적 가능한 예외가 됩니다.

Andy Marine의 접근 방식

우리의사용자 정의 페이지워크샵에서 맞춤형 작업이 어떻게 실행되는지 설명합니다. 내부 도구를 사용한 디자인 검토; 적합성, 움직임 및 합의된 적용 요구 사항을 확인하는 기능적 프로토타입 그런 다음 승인된 요구 사항을 생산으로 이전하고 동일한 합의 기준에 따라 이후 배치를 확인합니다. 동일한 규율이 ​​우리에게도 적용됩니다.OEM/ODM 해양 하드웨어일하다. 이 에피소드의 논리는 반대 방향으로 작성된 논리입니다. 샘플은 합의된 요구 사항에 따라 판단되며 생산에 적용되는 것은 샘플 자체가 아닌 요구 사항입니다.

맞춤형 해양 하드웨어를 소싱하고 단일 부품을 만들기 전에 기능적 치수, 결합 부품, 배송 모드 및 승인 계획을 검토하고 싶다면 그림이나 명확한 사진, 결합 구성 요소 및 조인트가 보유해야 하는 기능을 보내주십시오. 우리는 DFM 포인트에 대해 논의하고 인계 시 유지되는 승인 기준을 설정하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.