"초도품 검사(FAI)란?"
초도품 검사(FAI)는 대량 생산을 시작하기 전에
처음 나온 제품에 대한 검사를 말합니다.
주로 신제품 및 설계에 사용되며 제조 프로세스에서
설계 의도를 올바르게 해석하도록 보장합니다.
또한 고객에게 계약 및 사양 요구 사항 준수를
입증하는 데 필요한 문서를 제공합니다.
"FAI의 중요성"
FAI는 수정에 많은 비용이 들기 전에
제조상의 문제를 발견하고 오류를 잡아내는 것을 목표로 합니다.
결과적으로 반품률을 낮추고 재작업과 관련된 비용을
줄이는 데 도움이 되고, 이는 고객 만족도 향상과
수익성 증대에도 기여하고 있습니다.
"FAI가 어려운 이유"
그럼에도 불구하고 새로 개발된 부품에서
FAI를 수행하는 것은 어려운데요.
모든 형상을 측정하고 검증해야 하기 때문에
완벽한 FAI가 좌표측정기(CMM)에서
수행되어야 하는 경우에는 특히 더 많은 시간이 소요됩니다.
상대적으로 덜 중요한 개체 검사에 의해 발생한
병목 현상으로 인해 CMM을 사용할 수 없는 경우,
부품 품질과 제품 리드 타임에 부정적인 영향이 미칩니다.
문제는 새로운 부품이 많을수록 짧은 기간 내에
실행할 FAI도 더 많아지며, CMM 및 이를 운영할
인적 자원도 많이 사용할 수 있어야 한다는 것입니다.
"CMM에서 병목 현상을 방지하는 방법은?"
CMM은 높은 정확도로 인해 FAI에 널리 사용됩니다.
실제로 CMM은 항상 측정 담당자를 위한 기준 측정 장비였는데요.
이러한 상당한 수요에는 몇 가지 단점이 발생합니다.
CMM은 새로 산업화된 부품의 FAI에 사용할 수 있을 뿐만 아니라
모든 유형의 검사, 특히 중요한 치수에 대한 검사를 수행하기 위해
대기 상태에 있어야합니다.
성능 기준과 허용 오차가 엄격한 경우
계측 전문가는 CMM을 사용하여 주요 기능을 제어하는 것을 선호하지만,
전문 작업자가 프로그래밍하고 처리해야 하며
작동 속도가 느리기 때문에 품질 관리가 누적되면
상당한 병목 현상이 발생하여 제조 공정의 진행이 지연될 수 있습니다.
결과적으로 중요한 치수의 FAI를 보장하려면
CMM에 대한 접근성이 필수적입니다.
이를 위해 덜 중요한 치수들은 쉽게 배우고
사용하기 간단한 다른 계측 기기로 검사하고
허용오차가 높은 개체들은 QC팀이 CMM으로 검사하여,
병목 현상으로 발생하는 비용을 절감할 수 있습니다.
"세계적으로 FAI를 수행하는 방법"
FAI는 이제 전 세계적으로 수행되고 있는데요.
현재 제품은 전 세계 다양한 위치에 기반을 두고
다양한 제조 프로세스를 사용하는
수많은 하청업체 및 공급업체가 제조한
수백 개의 부품으로 만들어집니다.
조립된 후에는 성능을 왜곡하고
효율성을 저하시킬 수 있는 결함이 없는
실행 가능한 제품을 생산하기 위해
모든 구성 요소가 서로 맞춰지고 올바르게 정렬되어야 합니다.
유럽의 한 자동차 제조업체가 설계한 부품을 예로 살펴보자면,
수치 모델은 먼저 아시아의 하청업체에 보내지며,
이 하청업체는 남미 공장에서 자동차에 보내
조립할 부품을 성형하고 생산합니다.
FAI는 자동차 제조업체가 수행하며
첫 번째 조립을 시도하고 결함을 강조합니다.
이러한 불일치는 하청업체에 회부되며 하청업체는
새 샘플을 공장에 보내기 전에 툴링을 수정하게 됩니다.
구성품이 제대로 맞지 않는 일이 한번 더 발생할 수 있으며,
그럴 경우 하도급 업체에게 툴의 조정을 한번 더 요청될 수 있습니다.
이러한 소모성 과정이 반복되는데요.
그러나 CMM에서 측정하기 위해 물리적으로
부품을 지구 반대편으로 보내는 대신 부품을 스캔하고
디지털 모델을 보낼 수 있다면 효율성과 시간을 모두 얻을 수 있을 것입니다.
그런 다음 가상 조립을 진행하고 부품이 물리적으로
전 세계를 이동하지 않고도 수정 사항을 가상으로 추정할 수 있었습니다.
엔지니어가 작업 현장에서 MetrasCAN 3D 스캐너를 사용하여 반짝이는 샤프트를 직접 스캔하고 있습니다.
"CMM의 가장 좋은 대안은?"
FAI를 개선, 최적화 및 가속화하기 위해 제조업체에는 CMM을 지원하고
QC 전문가에게 필요한 정확성, 속도, 휴대성, 다양성 및 단순성을
제공하는 대체 측정 솔루션이 필요합니다.
정확성 : 이전에 CMM에 할당된 검사를 수행하려면 측정 품질이 필수적입니다. 대체 솔루션은 측정 설정 품질에 관계없이 정확하고 고해상도이며 반복 가능한 결과를 제공해야 합니다. 또한 작업 현장에서 수행되는 측정은 환경 불안정성에 민감하지 않아야 합니다. 이는 검사 중에 부품이 움직이거나, 진동하거나 진동하는 경우에도 측정된 데이터가정확하고 엄격한 측정 설정과 무관하다는 것을 의미합니다.
속도 : CMM은 작동 속도가 느리고 프로그래밍하는 데 시간이 걸리므로 대체 솔루션의 성능이 더 빨라야 합니다. 또한 빠른 설정, 실시간 스캔, 즉시 사용 가능한 파일을 제공하여 QC 전문가가 FAI를 가속화하고 귀중한 획득 및 분석 시간을 절약하여 생산 중단 시간을 제한할 수 있도록 해야 합니다.
휴대성 : 툴링에 대한 조사는 종종 생산 라인에서 직접 수행되므로 QC 전문가는 성능이나 정확도에 영향을 주지 않고 다양한 환경 조건에서 작동할 수 있는 장치를 갖추고 있어야 합니다. 통제된 환경에 보관해야 하는 CMM과 달리 대체 측정 장비는 부품이 있는 곳 어디든 휴대할 수 있는 유연성을 가져야 합니다.
다용성: 제품 품질을 보장하고 진단 기능을 향상시키기 위해 대체 솔루션은 새로 설계된 부품의 거의 표준이 된 복잡한 기하학적 구조와 표면 마감을 사용하여 다양한 물체 크기와 모양을 측정할 수 있는 능력도 갖추고 있어야 합니다.
단순성 : 마지막으로, 대체 측정 장비는 배우기 쉽고, 사용하기 쉬워야 하며, 특별한 훈련이나 기술, 경험이 없는 사람도 조작할 수 있도록 광범위한 프로그래밍 시간이 필요하지 않아야 합니다.
Creaform VXinspect 소프트웨어 모듈로 만든 차량 대시보드 컬러맵
"FAI를 위한 3D 스캐닝 기술!"
Creaform VXinspect 소프트웨어 모듈로 만든 차량 대시보드 컬러맵
3D 스캐닝 기술은 CMM에 대한 최고의 대안 솔루션으로
이러한 모든 요구 사항과 수치를 충족하는데요.
자세한 이유는 다음과 같습니다.
[정확한 작업 현장 측정]
3D 스캐너를 사용하면 QC 팀이 언제든지 생산 현장으로 직접 이동하여 FAI를 수행할 수 있기 때문에 결함 부품을 작업장에서 CMM으로 옮길 때 발생하는 시간 낭비를 줄이고 비용을 절감할 수 있습니다. 크레아폼 MetraSCAN 3D와 같은 고정밀 3D 스캐너는 때때로 온도 변화, 진동 등의 영향을 받는 작업 현장 환경에서 부품을 측정할 수 있으며 정확성 저하 없이 생산 현장에서 이동할 수 있기 때문에 크고 무거운 부품과 덜 중요한 기능에 대해 FAI를 수행하기에 적합합니다.
[짧은 학습 곡선]
사용자 친화적인 인터페이스와 인체공학적 디자인을 갖춘 3D 스캐닝 장비는 쉽고 빠르게 배울 수 있으며 사용하기에 간편합니다. HandySCAN 3D와 같이 세팅 및 수집 시간이 더 짧은 고정밀 스캐너는 계측 분야의 비전문가 역시 접근 가능한 자세한 분석을 제공합니다. 이러한 접근성과 사용 편리성 덕분에 초도품 결함을 감지하고 수정할 때 발생하는 지연을 제한할 수 있습니다.
[자세한 분석을 위한 높은 정보 밀도]
3D 스캐너를 사용하여 QC 팀은 이제 데이터 수가 많은 복잡한 모양을 비접촉식으로 디지털화하여 FAI를 보다 자세히 분석할 수 있습니다. 컬러맵을 사용하면 제조 공정에서 결함이 발생한 위치와 결함을 발생시킨 기계 세팅을 신속하게 파악할 수 있습니다. 정확한 정보로 초도품과 관련된 문제 해결과 의사 결정이 가속화됩니다.
마지막으로 3D 스캐너는 세계화라는 맥락의 FAI를 향한 큰 진전입니다. 3D 스캐닝 기술에 의해 실제 초도품의 첫 번째 시도에서 호환될 수 있는 가상 데이터를 이용한 FAI 역시 가능합니다. 현재의 기술은 이를 가능하게 하는 능력을 가지고 있습니다. 이는 이러한 새 노하우를 제조사의 교육, 문화, 사고방식에 통합시키는 방법입니다.
"개선되고, 최적화되고, 가속화된 초도품 검사를 위한 3D 스캐닝"
측정 기기 키트에 고정밀 3D 스캐너를 추가하면
허용오차가 높은 기능에 대한 정밀 검사는
온전히 CMM에 할당할 수 있으며 나머지 모든 검사는
3D 스캐닝으로 전환할 수 있습니다.
이러한 조치로 인해 글로벌 공급망을 통한 제품 품질이 보장될 뿐만 아니라
회사가 제한적인 리소스와 엄격한 요건으로 인해
어려움을 겪고 있는 경우에도 보고된 품질 문제에 대한
진단을 개선하고 FAI를 가속화할 수 있습니다.
또한 3D 스캐닝 솔루션은 CMM에서의 병목 현상과
대량 생산 전 수정에 필요한 시간을 감소시켜 FAI를 최적화합니다.
결과적으로 최적화된 FAI는 품질 관리에서 문제를 빠르게 식별하고
솔루션을 신속하게 제안하도록 해줍니다.
그 결과 초도품의 품질이 향상되고,
첫 번째 시도에서 어셈블리와 호환되며
고객의 요건을 충족하기 때문에 만족도, 판매, 수익성이 향상됩니다.
출처 : 크레아폼 블로그
https://www.creaform3d.com/blog/how-to-improve-optimize-and-accelerate-first-article-inspection/
