การลดของเสียในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนฉีดพลาสติกสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์โดยใช้หลักการออกแบบการทดลอง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการลดปริมาณของของเสียที่เกิดขึ้นจากการผลิตในงานฉีดพลาสติกแบบ Injection Molding โดยใช้หลักการทางสถิติมาช่วยทำการวิเคราะห์หาสาเหตุและปัจจัยต่างๆที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์เข้ามาอธิบายถึงปัจจัยต่างๆที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์เพื่อที่ทำการปรับปรุง สภาพปัญหาของโรงงานก่อนดำเนินการแก้ไขมีของเสียประเภทขนาดไม่ได้มาตรฐาน(มีขนาดโตกว่ากำหนด)ซึ่งส่งผลกระทบต่อโรงงานอย่างมากในด้านค่าใช้จ่ายต่างๆที่เกิดขึ้น การวิจัยจึงเริ่มดำเนินการจากวิเคราะห์หาสาเหตุด้วยแผนภาพสาเหตุและผลของงานที่มีปริมาณของเสียมากที่สุดแล้วจึงทำการคัดเลือกปัจจัย เพื่อนำปัจจัยที่มีลำดับความสำคัญมาก 3 อันดับแรกมาทำการพิจารณาจากการวิเคราะห์ลักษณะข้อบกพร่องของผลกระทบพบว่าปัจจัยที่มีลำดับความสำคัญมากอยู่ในส่วนของวิธีการได้แก่ แรงดันย้ำ (Holding pressure), อุณหภูมิแม่พิมพ์ (Mold Temperature) และ รอบการทำงาน (Cycle Time) แล้วจึงนำปัจจัยที่ได้มาทำการออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบความมีนัยสำคัญของปัจจัยเหล่านั้นโดยใช้การออกแบบ 2^k Factorial Design จากผลการทดลองพบว่าปัจจัยทั้งสามมีผลกระทบต่อขนาดของชิ้นงานทั้งแบบ Main Effect และ Interaction จากนั้นจึงดำเนินการปรับปรุงแก้ไขปัญหาของโรงงานในเรื่องของของเสียประเภทขนาดไม่ได้มาตรฐาน (มีขนาดโตกว่ากำหนด) โดยการปรับค่าพารามิเตอร์ทั้ง 3 ตัวแล้วดำเนินการผลิตพบว่าสามารถลดปริมาณของเสียได้จากเดิมร้อยละ 39.05 ลดลงมาเป็นร้อยละ 2.78 จากการตั้งเป้าหมายในการลดของเสียลง 50% ตามนโยบายของบริษัท จากผลที่ได้เนื่องมาจากในปัจจัยเรื่อง Mold Temperature การทดลองใช้ค่า 45ºC มีค่าสูงจากเดิมส่งผลให้การเกิดโครงสร้างผลึกมีโอกาสในการจัดเรียงตัวเป็นระเบียบมากขึ้นส่งผลให้ขนาดลดลง ในส่วนปัจจัยเรื่อง Cycle Time ใช้ค่า 32 วินาทีซึ่งมีค่าลดลง มีผลให้ชิ้นงานถูกเอาออกจากแม่พิมพ์เร็วขึ้น ทำให้สามารถเย็นตัวนอกแม่พิมพ์ได้มาก ทำให้ชิ้นงานสามารถหดตัวได้เพิ่มขึ้นและปัจจัยเรื่อง Holding Pressure ใช้ค่า 10 MPa เนื่องจาก Holding Pressure เป็นการเพิ่มมวลให้กับชิ้นงานจึงควรมีค่าต่ำเพื่อให้มวลของชิ้นงานลดลง

DESIGN OF EXPERIMENT (DOE) TO REDUCE WASTE IN PLASTIC INJECTION PROCESS OF AUTOMOTIVE PARTS

The objective of this research is to reduce the amount of Injection Molding defects. Statistical principles are applied to analyze causal factors that affect product’s quality. In addition, before beginning the research, the problems about large, non-standard shape defects which affected production costs are the main problem for the factory. The research is conducted by using Cause and Effect Diagram to analyze the causes to determine the most 3 critical factors for further analysis. The FMEA is consequently used to identify the first three importance factors; holding pressure, mold temperature, and cycle time. Those factors are used in designing the experiment with 2^k Factorial Design to test them if affect this problem significantly. Finally, the factors considered are adjusted to decrease the defects. The result from the research reveals that those factors affect to the problem by both main effect and interaction among the factors. After adjusting the factors, the amount of defects has reduced from 39.05 percent to 2.78 percent follow objective target 50% refer company policy. It can be explained when mold temperature is higher, it allows the product to generate more crystal structure opportunity to reducing size. In terms of Cycle Time, the shorter cycle time is forced the product to cool down outside the mold and promote more shrinkage. Lastly, low Holding Pressure would lower the product’s mass. The experiment showed that Mold temperature is 45 degree Celsius, Cycle time is 32 second and holding pressure is 10 Mpa would be the most appropriate for this case.