隨談塑膠脆裂的危機處理及應變程序

隨談塑膠脆裂的危機處理及應變程序前一陣子,石油大漲,經濟不景氣,塑膠件供應商供料的品質也頻頻出狀況,不但發生內部結構件破裂,而且連產品外觀都可以裂開,更甚的還不只一個產品的塑膠件有問題,也許真的是公司每個季度砍價砍得太兇了,供應商沒錢賺就把腦筋動到塑膠料(resin)上了,但就如大家週知的,供應商打死也不願承認他們有添加任何的回收料(regrinding resin),因為我們的圖面有定義不准添加回收料的要求。

這個案例是公司位於美國的發貨倉庫,作入料抽檢時發現產品外觀有瑕疵,經確認後發現塑膠產品開裂,經全檢後發現不良率竟然高達有30%左右,把塑膠殼拆開後發現塑膠件的製造日期都是同一個 Date code,經查成品製造代工廠當時也曾發現過類似的不良現象,但代工廠認為是供應商的問題,所以當時的處裡步驟就是請供應商 Sorting 不良品而已。







事情發生後,公司的品質系統緊急啟動,首先發出的是【Quality Hold】,要求所有相關的成品停止出貨,包括所有的發貨倉庫及代工製造廠,由於事情尚未完全明朗,所以成品工廠也停止生產。

接著就是緊迫盯人的【Daily meeting】,相關人員都要與會直到事件結束,包括設計、工程、模具管理、品管、工廠管理、發貨、供應商品管等等。

首先要澄清的是「現在的產品是否可以繼續生產?」,研發(RD)及工程(Engineering)單位設計了一個品質確認程序 ─ 用推力計壓迫塑膠殼到一定壓力不可斷裂,馬上執行於EMS代工廠的進料檢驗及產線與庫存塑膠品的檢查,只要抽樣通過的就可放行繼續生產。

再來是確認成品倉如何挑出不良品?一開始研發堅持所有會開裂的相關 「Date Code」塑膠件都要換掉,因為作落下實驗(drop test)時,產品摔沒幾下就破了,因為塑膠件的「Date Code」在產品的內側,所以這個要求就表示所有的成品都得拆螺絲開蓋檢查塑膠品的「Date Code」,工程浩大又耗時,而且發貨倉庫並無完整的產品重組裝能力。幾經折衝(tradeoff)後,基於下列理由,大家退而求其次,僅用10倍以上的放大鏡檢來查成品倉裡可能破裂的地方。

其三是對製造代工廠發出CAR (Corrective Action Requirement,錯誤改正要求),類似 8D form,這是由我們公司主動要求製造代工廠填寫的文件,這份文件會列入代工廠的季度考核。

其四,要求塑膠射出廠必須嚴格執行塑膠粒MFI值的進料檢驗量測,並訂定 MFI 的上限標準,超出 MFI值的塑膠粒即拒收,製造代工廠的進料檢驗要持續作推力的破壞性檢驗,以確保品質。

其五,For long-term solution 公司著手進行更換塑膠原料的準備工作,公司認為Sabic的塑膠料具有一定程度的品質穩定度,但工作熊相信這個動作,還需要一番的內部折衝,因為Sabic的料比較貴。當然,一切還得看大老闆們著重的是品質還是成本。

最後,在所有的短期動作執行後,「Quality Hold」被解除(Lift)了,只希望公司經過一次教訓學一次乖,品質應該在價錢之上。不過大老闆們換來換去,今天這個聽懂了,難保下一個不會重道覆轍,只是如果沒有了這些工程問題,應該也就不用我們這些工程師了吧,看著辦囉 … XD


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延伸閱讀:
問題分析與對策解決 8D report
為何塑膠使用回收二次料強度會降低
塑膠 MFI/MI/MFR (熔体指數/熔融指數)
MFI與塑膠二次料/回收料的關係 (MFI & Re-grinding resin)
七個方法教你如何判度塑膠廠是否添加了二次料 (Re-grind resin)


訪客留言內容(Comments)

工作熊大大你好

我想請教一些問題.勞駕你撥空回覆.感激不盡…
最近廠內射出機.生產PP小件物品.(圓柱體 長:15mm 外徑:10mm 內徑:5.5mm)
偶爾會出現小裂痕.造成客訴案例.
有很大的因素是因為使用了2次料.(公司的政策 很難改變了)
我是想問一下.有沒有機器設備可以大量檢驗.射出產品的小裂痕??
列如 非破壞檢驗之類的….

多多dog;
使用二次料的時候還要看二次料與原生料的混合均不均勻,越是不均勻的混合,出問題的機會就越高。再來是塑膠的內應力問題,混合有二次料的射出品通常機械強度會下降,也就比較無法承受比較大的應力,既使塑膠射出的時候沒有破裂,但是可能擺放一段時間或是使用超過所能承受的應力時就會發生破裂的問題。
比較聰明的射出廠,會技巧性的與客戶討論,透過設計變更,增加結構強度來補強不足。
就我的瞭解,目前比較經濟的方法為使用放大鏡或顯微鏡檢查,但誤判比率蠻大的,而且因人而異,如果真要檢測,可以使用超音波(SAT,Scanning Acoustic Tomography)方法,但一來需要設備,二來可能檢查的費用比材料還要貴,所以幾乎沒有公司用於大量檢測。

感恩啊 工作熊大大 這麼快就幫我解答!!
對於剛入行的小弟我.有很大的幫助.
小弟想再請教你一個關於增韌劑的使用方式.

1.增韌劑與2次料的比例要如何決定?
2.是否要以MI值來驗證或機械特性來測試效果??
3.增韌劑使用上.是否有需特別注意的地方?

勞駕大大撥空再幫小弟解答一下……感恩

多多dog;
基本上塑膠的機械強度才是產品真正需要的結果,MI只是個參考指標。
如果可以加「增韌劑」來增加塑膠的強度,那為何不是把二次料的比率減少?
使用「增韌劑」雖然可以改善機械強度,降低MI值,事實上也是有些風險,如果所選擇的「增韌劑」不佳或無法與原材質配合,反而容易出現開裂與變型的問題,尤其是在嚴苛的高低溫循環與高濕度下的環境,如果「增韌劑」使用太多,還得注意會不會影響到UL的問題,有些要求較高的客戶很在意。

以風險管控概念來說,省了一些材料成本, 但是增加了無法控制的失敗風險, 這是對出貨來說很可怕的事情, 無法預期何時有未爆彈. Sorting和Controll的成本在問題爆炸的同時已經將節省的部分消耗殆盡, 甚至賠得更多.(重工、重做還有其他人所有投入的資源計算在內)

如熊大所提, 如果在既定政策之下, 仍然要控制品質, 那麼新料和次料的比例要做幾批實驗, 全部Sorting, SOP固定下來, 才比較有機會不會爆. 如果新料的時候就爾偶就會出現問題, 依經驗使用次料後較有可能加大發生問題的機率, 這時要回去找根因比較實在.

另一種方法是改設計, 改成即使使用較差的料(物性), 也能做出原本的功能.
但這又牽涉到下面幾項議題, 幾乎是設計再Review一次, 不見得有機會或是願意做,
1.要看產品/模具能不能改
2.完整的測試要做
3.ECN要做

寫下來之後突然有一種感覺, 企業成本和企業優勢無所不在, 只是在落在人機工料法上哪一種上. 但是TCO不是每個人可以看見的..

同意 Seigfried 的說法,基本上我個人真的不喜歡使用回收料,因為品質上真的無法控管,因為我們永遠不知道每批回收料的品質狀況,它可能放在戶外風村雨淋一段時間,又可能回收料在回收…,誰知道呢!
工程用的東西最好還是不用用回收料。


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