1. หัวข้อการปรับปรุง
การออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ต้นแบบชนิดใหม่ทดแทนของเก่า
2. แรงจูงใจและสาเหตุที่ต้องทำการปรับปรุง
จากสภาพการแข่งขันในปัจจุบันที่นับวันจะทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งทำให้ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ อุปกรณ์ดัดแปลง และอุปกรณ์ตกแต่งต่างก็ตื่นตัวต่อสภาพการณ์ดังกล่าว แต่ถ้าหากองค์กรใดยังคงนิ่งเฉยไม่ตระหนักถึงสภาพการณ์ที่เปลี่ยนแปลงไปก็คง ไม่แคล้วต้องกลายเป็นองค์กรที่สาบสูญไปในที่สุด หากว่าองค์กรใดตระหนักถึงความจำเป็นที่ต้องกระทำการปรับปรุงและเปลี่ยนแปลง ก็เปรียบเสมือนเป็นก้าวแรกที่ล้ำหน้าองค์กรอื่น และเพื่อไม่ให้องค์กรอื่นใดไล่ตามได้ทันก็จำเป็นต้องมีการวาง
กลยุทธ์ และยุทธวิธีที่ต้องใช้ในการปรับปรุงไม่ว่าจะเป็นทางด้านต้นทุน คุณภาพ และการส่งมอบ โดยอาจมีเป้าหมายเพื่อลดต้นทุนการผลิตต่อหน่วยหรือการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ และเพื่อให้สามารถพัฒนามาตรฐานการทำงานให้สูงยิ่งขึ้น
สาเหตุที่จำเป็นต้องทำการปรับปรุงนั้นก็เพื่อให้องค์กรสามารถยืนหยัดอยู่ได้ภายใต้ การบีบรัดของสภาพการณ์ในปัจจุบัน ซึ่งทุกองค์กรควรยึดหลักการที่ว่า “การปรับปรุงไม่มีที่สิ้นสุด (Kaizen)”
3. ข้อมูลพื้นฐานของโรงงาน
กระบวนการขึ้นรูปพลาสติกโดยการปั๊มนั้นประกอบไปด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้
4. Know How/แนวคิดที่นำมาใช้ในการปรับปรุง
เนื่องจากในปัจจุบันแม่พิมพ์ที่ทำด้วยเรซิ่นสำหรับผลิตชิ้นงานกันสาด โดยการใช้กระบวนการ Vacuum forming สามารถผลิตได้ประมาณ 60 ชิ้นต่อกะ (8 ชั่วโมง) หรือผลิตได้รวมทั้งสิ้นประมาณ 1,500 ชิ้นต่อเดือน แต่เนื่องจากมีปัญหาเกี่ยวกับการหยุดซ่อมแม่พิมพ์บ่อย กล่าวคือต้องหยุดซ่อมแม่พิมพ์ทุก 8-10 ชิ้นต่อครั้งเนื่องจากแนวของการกดย้ำ (Beat) ผิดรูปไปเนื่องมาจาก Resin ที่ใช้เป็นตัวเคลือบมีอายุการใช้งานสั้น จึงส่งผลให้อัตราของเสียอยู่ในระดับสูง
จากปัญหาดังกล่าวผู้เชี่ยวชาญญี่ปุ่นจากโครงการ AEDP เข้าไปให้คำแนะนำแบ่งเป็นระยะประกอบด้วย
ระยะที่ 1 การปรับปรุงปัจจัยและวิธีการทำงานในกระบวนการผลิตเดิม
5. รายละเอียดวิธีการปรับปรุง
สิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับการทำแม่พิมพ์ขึ้นรูปพลาสติกโดยวิธีการปั๊มประกอบด้วย โครงสร้างของแม่พิมพ์ฝั่งตัวผู้ (Core) และแม่พิมพ์ฝั่งตัวเมีย (Cavity)
5.1 การทำงานก่อนการปรับปรุง
ในการออกแบบแม่พิมพ์นั้นควรคำนึงถึงขั้นตอนต่อไปนี้
5.1.1 หลักสำคัญของการออกแบบแม่พิมพ์
1) ขนาดของแม่พิมพ์, การเขียนแบบร่าง (Draft drawing) ของโครงสร้าง (มิติ) เพื่อให้เจ้าหน้าที่ที่เกี่ยวข้อง (ฝ่ายออกแบบ, ขึ้นรูป, ควบคุมคุณภาพและอื่นๆ) มาร่วมกันพิจารณาและให้ความเห็น
2) สำหรับประเภทของโลหะที่ใช้ทำแม่พิมพ์นั้น กำหนดจากวัตถุดิบที่ใช้ในการขึ้นรูป, ความแม่นยำที่ต้องการของแม่พิมพ์, จำนวนชิ้นงาน, ความยากง่ายในการออกแบบจัดทำแม่พิมพ์เพราะว่าต้นทุนมากกว่าครึ่งหนึ่งของแม่พิมพ์นั้นมาจากความยากง่ายในการออกแบบจัดทำแม่พิมพ์
3) สำหรับโครงสร้างของแม่พิมพ์นั้นเจ้าหน้าที่ทุกท่านควรพิจารณาหัวข้อดังต่อไปนี้
3.1) ตำแหน่งและวิธีการปลดชิ้นงาน
3.2) โครงสร้างของ Insert
3.3) ตำแหน่งและขนาดของ Cooling system
3.4) วิธีการติดตั้งแม่พิมพ์กับแท่นปั๊ม
3.5) จุดยึดที่สมดุลของแม่พิมพ์
3.6) สิ่งที่จำเป็นอื่นๆสำหรับการบำรุงรักษา
4) ควรคำนึงเสมอว่าในขณะที่ทำการฉีด จะต้องไม่ทำให้แม่พิมพ์เสียรูปทรงหรือไม่แนบสนิทจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิวัตถุดิบประมาณ 180 ºC เป็นต้น
5) เนื่องจากแม่พิมพ์นั้นจะต้องเป็นตัวกลางดูดซับความร้อนจากชิ้นงาน หากแม่พิมพ์นั้นดูดซับความร้อนได้ไม่ดีก็จำเป็นต้องติดตั้งระบบ Cooling System เพิ่มเติม จุดนี้เป็นจุดสำคัญซึ่งควรจะออกแบบระบบหล่อเย็นไว้ตั้งแต่ต้น การออกแบบติดตั้งเพิ่มเติมภายหลังมักไม่เกิดผลดีนัก
6) ควรให้ความสำคัญกับการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อให้ง่ายต่อการสร้าง โดยเฉพาะชิ้นส่วนประกอบต่างๆรวมถึงการติดตั้งและ การดูแลรักษาภายหลังด้วย
5.1.2 ขั้นตอนการออกแบบแม่พิมพ์
1) รูปทรงของแม่พิมพ์ : ขนาดและรูปทรงของพิมพ์เป็นจุดสำคัญ
หากแม่พิมพ์นั้นเล็กไปก็จะไม่ทนทาน หรือถ้าใหญ่เกินไปก็มีราคาสูงเช่นกัน
2) โลหะที่ใช้ทำแม่พิมพ์ : ขึ้นอยู่กับจำนวนชิ้นงาน, ความแม่นยำของชิ้นงานที่ต้องการ
3) ขนาดของโลหะที่จำเป็นต้องใช้ทำแม่พิมพ์ : ให้เขียนแบบร่าง (Draft drawing) ของพิมพ์เพื่อกำหนดขนาดที่จำเป็นของโลหะที่ใช้ทำแม่พิมพ์
4) กำหนดหน้าตัดของชิ้นต่างๆ : กำหนดหน้าตัดของชิ้นส่วนต่างๆในพิมพ์
5.2 การปรับปรุง
เมื่อทราบหลักการและขั้นตอนในการออกแบบแม่พิมพ์จากหัวข้อข้างต้นทำให้สามารถกำหนดลำดับ
ขั้นตอนและเวลาการทำงานได้ดังตารางที่ 1
ลำดับขั้นตอน |
พย ’47 |
ธค’47 |
มค’48 |
กพ ’48 |
||||||
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
|
1.การออกแบบแม่พิมพ์ (Concept design) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.ต้นแบบแม่พิมพ์ (Prototype) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.ตรวจสอบต้นแบบ (Prototype approve) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.CAD Process |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.CNC Process |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.ประกอบ (Assembly part) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.การทดสอบ (Trial) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.ตรวจสอบ (Data check) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9.ส่งลูกค้าตรวจสอบ (Customer approve) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.เริ่มการผลิต (Mass production) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. ผลลัพธ์จากการปรับปรุง
6.1การทำแม่พิมพ์ขึ้นใหม่จากแบบเดิมที่ใช้วัสดุที่ทำจากเรซิ่นมาเป็นอลูมิเนียมด้วยการถ่ายทอด ความรู้ด้านการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ให้แก่บุคลากรของโรงงาน
· แม่พิมพ์ชุดใหม่มีอายุการทำงานมากกว่า 500 ชิ้น และมีคุณภาพชิ้นงานที่ดีกว่าของเดิม
6.2 การปรับปรุงผลผลิตด้วยการศึกษาและวิเคราะห์ขั้นตอนและวิธีการทำงานรวมถึงเงื่อนไขการตั้งค่าทำงานของเครื่องจักรและวัตถุดิบ
· ปัจจุบันสามารถผลิตชิ้นงานดีได้ 120 ชิ้นต่อกะ (8ชั่วโมง)
· ผลิตภาพ (Productivity) เพิ่มสูงขึ้นจากการที่อัตราของเสียลดลงและรอบเวลาการผลิต (Cycle time) ต่ำลง
โดยภาพรวมถึงแม้ต้นทุนในการทำแม่พิมพ์ชุดใหม่จะเพิ่มขึ้นจาก 12,000 บาทต่อชุด เป็น 270,000 บาทต่อชุดก็ตาม แต่เมื่อคำนึงถึงผลผลิตและโอกาสการขายที่เพิ่มขึ้นจาก 60 ชิ้นต่อกะ (8ชั่วโมง) เป็น 120 ชิ้นต่อกะ (8ชั่วโมง) สามารถคืนทุนภายใน 2 เดือน และสร้างรายได้ 2,520,000 บาทต่อปีแล้ว ก็นับว่าเป็นการลงทุนที่คุ้มค่ามาก
** อ้างอิงที่ปริมาณการสั่งซื้อ 1,400 ชิ้นต่อเดือน, ราคาขาย 150 บาทต่อชิ้น
การปรับปรุงในขั้นถัดไปที่ผู้เชี่ยวชาญญี่ปุ่นในโครงการพร้อมที่จะถ่ายทอดเทคนโลยีให้แก่ผู้ประกอบการ นั้นประกอบด้วย
· การขยายผลการปรับปรุงแม่พิมพ์ไปสู่ชิ้นงานรุ่นอื่นๆโดยเริ่มจากการจัดกลุ่มชิ้นงานที่มีขนาดใกล้เคียงกัน เพื่อออกแบบและจัดสร้างแม่พิมพ์ที่สามารถใช้องค์ประกอบพื้นฐานร่วมกันเพื่อช่วยประหยัดต้นทุน
· การเปลี่ยนขบวนการผลิตจาก Vacuum Forming เป็น Mold Injection ที่มีประสิทธิภาพการใช้วัตถุดิบที่สูงกว่า
· การยกระดับกระบวนการผลิตสู่การผลิตแบบ Blow molding เพื่อสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีเทคโนโลยีการผลิตที่สูงกว่า
7. คำแนะนำเพิ่มเติม
เมื่อสามารถทำการปรับปรุงได้สำเร็จตามเป้าหมายข้างต้นแล้ว ลำดับถัดมาที่ควรกระทำคือการควบคุมค่าปัจจัยต่างๆ (เช่น Cycle time) ให้คงที่ โดยการศึกษาจาก Time & Motion Study เพื่อใช้ในการลดค่าความสูญเปล่าจากกระบวนการทำงานจากวิธีการนี้จะทำให้สามารถจัดทำมาตรฐานการทำงาน (Work standardization) ได้อีกด้วย ซึ่งเมื่อมีมาตรฐานการทำงานจะทำให้กระบวนการพัฒนาและปรับปรุงเป็นไปอย่างต่อเนื่องมากยิ่งขึ้น และยังส่งผลให้การวางแผนการผลิตและการควบคุมปริมาณสินค้าสำเร็จรูปมาตรฐานเป็นไปอย่างมีระบบยิ่งขึ้น
8. คำศัพท์เทคนิค
Cavity แม่พิมพ์ส่วนคาวิตี้ (ฝั่งอยู่กับที่)
Core แม่พิมพ์ส่วนคอร์ (ฝั่งเคลื่อนที่)
Cycle time รอบเวลาการผลิต
Draft drawing แบบร่าง
Guide bush ปลอกนำร่อง
Guide pin เข็มนำร่อง
Plate แผ่นฐานรองแม่พิมพ์
Productivity ผลิตภาพ
Prototype mold แม่พิมพ์ต้นแบบ
Time & Motion Study การศึกษาความสัมพันธ์ของเวลาและการเคลื่อนไหว
Work standardization มาตรฐานการทำงาน