Pengendalian Mutu Laminasi Motor: SPC untuk Proses Stamping Laminasi dan Dimensi Tumpukan

A laminasi berstempel dapat memenuhi semua dimensi yang dilaporkan namun tetap menghasilkan tumpukan yang buruk.

Lubang bor bergeser setelah proses interlocking. Tinggi tumpukan berubah tergantung pada batch. Salah satu jalur strip lebih cepat mengalami pembentukan gerinda dibandingkan yang lain. Lebar gigi masih berada dalam batas toleransi, tetapi telah mengalami penyimpangan selama berjam-jam.

Pemeriksaan akhir mencakup suatu komponen. Pengendalian proses statistik seharusnya mencakup proses yang menghasilkan komponen tersebut: gulungan, pengumpanan strip, cetakan, pelapisan per lapis, operasi penyambungan, dan tumpukan produk jadi.

Rencana SPC yang bermanfaat menghubungkan tahapan-tahapan tersebut. Rencana inspeksi yang besar tidak secara otomatis melakukan hal itu. Terkadang, rencana tersebut justru hanya menghasilkan lebih banyak angka.

Dimensi mana saja yang harus dikendalikan?

Kendalikan empat kelompok karakteristik:

• Bahan baku: ketebalan lembaran, kondisi lapisan, dan lebar strip
• Geometri fungsional: diameter lubang atau diameter luar, lebar gigi, lebar celah, posisi celah, jarak antar gigi, konsentrisitas, dan runout
• Indikator kesehatan alat: tinggi burr, profil tepi, laju pemotongan, dan dimensi-dimensi tertentu yang bergantung pada punch
• Hasil tumpukan: tinggi pada beban tertentu, paralelisme permukaan, runout lubang atau diameter luar, kemiringan, dan kondisi saling mengunci

Sebuah dimensi termasuk dalam SPC rutin jika dimensi tersebut memprediksi fungsi produk, menunjukkan keausan alat, mengidentifikasi masalah pada laju pemakanan atau rongga cetakan, menumpuk saat penumpukan, atau menimbulkan biaya pelepasan yang tinggi.

Mengapa Laminasi yang Baik Bisa Menghasilkan Tumpukan yang Buruk

Tumpukan tidak hanya sekadar hasil perkalian antara ketebalan lembaran dan jumlah lapisan.

H_stack = jumlah(t_i + c_i + b_i + e_i) - compression_set

Dimana:

• t_i = ketebalan lembaran dasar
• c_i = kontribusi lapisan yang efektif
• b_i = kontribusi dari burr atau kontak tepi
• e_i = deformasi sambungan atau interlock
• compression_set = penurunan ketinggian akibat beban yang ditentukan

Ini bukanlah persamaan desain. Ini adalah pengingat bahwa ketebalan lembaran yang stabil tidak menjamin ketinggian tumpukan yang stabil.

Proses pengepresan mengubah daerah tepi potongan melalui deformasi, tegangan sisa, retakan, dan pembentukan gerigi. Gerigi dapat merusak isolasi atau menyebabkan kontak antara lembaran-lembaran yang berdekatan saat tumpukan tersebut dikompresi. Oleh karena itu, gerigi merupakan variabel proses, bukan sekadar cacat visual.

Daftar Periksa Laminasi Motor SPC

Ini adalah sebuah arsitektur, bukan rencana pengendalian universal. Tumpukan yang direkatkan, saling mengunci, dan dilas tidak menumpuk variasi dengan cara yang persis sama.

Dilarang Menyalin Nomor Burr Universal

“Ukuran burr harus selalu di bawah 10 mikrometer” tampaknya berguna. Namun, hal itu mungkin tidak berlaku untuk produk yang ada di hadapan Anda.

Batas yang dapat diterima bergantung pada ketebalan lembaran, kelas bahan, lapisan pelindung, arah gerigi, lokasi tepi, kompresi tumpukan, metode penyambungan, validasi listrik, persyaratan pelanggan, dan metode pengukuran.

Gunakan dua batas jika risiko memungkinkan:

1. Batas produk: batas pengukuran atau batas penerimaan yang telah diverifikasi.
2. Pemicu pemeliharaan: tingkat internal yang lebih rendah yang memulai pemeriksaan alat sebelum penolakan.

Sebuah pabrik mungkin menetapkan batas pemeliharaan pada rentang 60% hingga 80% dari batas produk setelah menganalisis data masa pakai alatnya sendiri. Hal tersebut merupakan contoh kebijakan, bukan aturan industri.

Gunakan Standar Tanpa Membiarkannya Menggantikan Peran Rekayasa

Rangkaian standar ISO 22514 menyediakan metode untuk kemampuan proses, kinerja, dan kemampuan proses pengukuran. Edisi ISO 22514-2 saat ini membahas karakteristik kontinu; sedangkan ISO 22514-7 membahas apakah suatu proses pengukuran sesuai untuk tugas yang telah ditentukan.

Seri IEC 60404 mencakup bahan baja listrik, pengujian sifat magnetik, kelas, karakteristik geometris, dan persyaratan pemeriksaan. IEC 60404-8-4, misalnya, mencakup baja listrik non-orientasi yang telah melalui proses penggulungan dingin sepenuhnya dengan ketebalan nominal yang ditentukan. Standar ini tidak menggantikan gambar laminasi jadi atau spesifikasi tumpukan yang telah divalidasi.

Standar menetapkan metode dan terminologi. Gambar teknis menetapkan kriteria penerimaan. Rencana pengendalian menetapkan seberapa cepat tindakan harus diambil.

Susun Rencana Pengambilan Sampel Berdasarkan Peristiwa Proses

Selalu lakukan pemeriksaan setelah penyetelan cetakan, pemeliharaan cetakan, penggantian gulungan, pemasangan ulang strip, kemacetan mesin pres, penyesuaian pengumpanan, penyesuaian penumpuk, penggantian sambungan, atau revisi program pengukur. Setiap kejadian tersebut dapat menimbulkan kondisi proses yang baru.

Untuk proses pencetakan bervolume tinggi, tiga hingga lima laminasi berturut-turut sering kali merupakan subkelompok awal yang tepat. Pastikan subkelompok tersebut berasal dari periode singkat yang sama, jalur produksi yang sama, rongga cetakan yang sama, dan kondisi proses yang sama. Jangan membentuk subkelompok dari awal, tengah, dan akhir shift; hal itu akan mencampurkan variasi waktu ke dalam satu rentang.

Tambahkan pemeriksaan berdasarkan jumlah pukulan atau berdasarkan waktu. Tetapkan intervalnya berdasarkan riwayat masa pakai alat, kecepatan penekanan, toleransi, laju penyimpangan sebelumnya, waktu pengukuran, biaya pengendalian, dan tingkat keparahan kebocoran. “Setiap dua jam” mungkin tepat. Riwayat tersebut harus menjelaskan alasannya.

Pisahkan pengambilan sampel komponen dan tumpukan. Data komponen menunjukkan perilaku cetakan dan pengumpanan. Data tumpukan menunjukkan akumulasi, penyambungan, kompresi, dan pengindeksan. Hubungkan keduanya berdasarkan gulungan, jalur, rongga, rentang pukulan, penumpuk, dan batch.

Pilih Grafik yang Sesuai dengan Data

Gunakan sebuah Diagram Xbar-R ketika beberapa nilai berturut-turut dapat diukur sebagai suatu subkelompok. Hal ini sering kali sesuai untuk lebar gigi, diameter lubang, lebar celah, ketebalan, dan ketinggian tumpukan yang berulang.

Gunakan sebuah Grafik I-MR ketika hanya ada satu hasil yang dapat dipraktikkan pada setiap interval, seperti profil burr, penyimpangan tumpukan penuh, pengukuran kemiringan, uji destruktif, atau tumpukan dalam jumlah kecil.

Gunakan sebuah tabel atribut untuk jumlah atau proporsi, seperti interlock yang hilang, kerusakan lapisan, atau tumpukan yang ditolak.

Jangan menggabungkan jalur strip, rongga, cetakan, atau penumpuk ke dalam satu diagram hanya karena komponen-komponen tersebut memiliki nomor gambar yang sama. Satu diagram sebaiknya mewakili satu alur proses. Biasanya.

Pastikan Dulu Keabsahan Proses Pengukuran

Gangguan pengukuran bisa menyerupai fluktuasi proses.

Tentukan skema datum, fixture, gaya, titik penyangga, kondisi suhu, aturan tepi optik, arah jejak burr, gaya kompresi tumpukan, waktu tinggal, metode operator, dan resolusi alat ukur sebelum mengumpulkan data acuan.

Hasil pengukuran tinggi tumpukan tanpa beban yang ditentukan bersifat tidak lengkap. Hasil pengukuran gerinda tanpa lokasi yang tetap sulit untuk dibandingkan. Program optik dengan ambang batas tepi yang berubah-ubah bukanlah proses pengukuran yang stabil.

Rumus Kemampuan dalam Teks Biasa

Hitung kemampuan tersebut hanya setelah prosesnya cukup stabil.

Cp = (USL - LSL) / (6 * sigma_within)

Cpk = min(
  (USL - rata-rata) / (3 * sigma_within),
  (rata-rata - LSL) / (3 * sigma_within)
)

Pp = (USL - LSL) / (6 * sigma_overall)

Ppk = min(
  (USL - mean) / (3 * sigma_overall),
  (mean - LSL) / (3 * sigma_overall)
)

USL dan LSL adalah batas-batas spesifikasi. sigma_dalam memperkirakan variasi jangka pendek. sigma_keseluruhan mencakup variasi selama periode yang dipilih.

Contoh Soal: Lebar Gigi

Angka-angka di bawah ini hanyalah contoh untuk keperluan pembelajaran.

Nilai nominal = 5.000 mm
LSL = 4.960 mm
USL = 5.040 mm
Rata-rata = 5.014 mm
sigma_within = 0.006 mm

Cp = (5,040 - 4,960) / (6 × 0,006)
Cp = 2,22

Cpk Atas = (5,040 - 5,014) / (3 * 0,006) = 1,44
Cpk Bawah = (5,014 - 4,960) / (3 * 0,006) = 3,00

Cpk = min(1,44, 3,00)
Cpk = 1,44

Nilai Cp tinggi karena rentang variasi relatif kecil. Nilai Cpk lebih rendah karena prosesnya bergeser ke arah batas atas. Sebelum menyesuaikan cetakan, periksa diagram kendali, jalur produksi, rongga cetakan, stabilitas alat ukur, dan kejadian terkini terkait alat cetak.

Contoh: Data Gabungan Dapat Menyembunyikan Sebuah Masalah

Bayangkan sebuah jalur dua lajur dengan lebar rata-rata hipotetis yang menyerupai gigi:

Rata-rata gabungannya tampak ideal. Namun, kedua jalur tersebut tidak berjalan secara ideal.

Grafik yang berbeda-beda mungkin menunjukkan kondisi keausan, keselarasan, atau celah yang berbeda-beda. Fenomena penyamaran yang sama juga terjadi ketika data dari beberapa rongga atau penumpuk digabungkan.

Rencana Tanggap Darurat untuk Sinyal yang Tidak Terkendali

1. Berisi data dari pemeriksaan terakhir yang telah diverifikasi dan dinyatakan baik.
2. Pastikan sinyal tersebut menggunakan alat ukur dan metode yang telah ditentukan.
3. Identifikasi kumparan, jalur, rongga, rentang pukulan, mesin pres, penumpuk, dan batch.
4. Periksa karakteristik yang terkait; bandingkan, misalnya, ukuran gerigi dengan ukuran slot dan profil tepinya.
5. Periksa sumber yang kemungkinan menjadi penyebabnya: bahan baku, pilot, punch, celah cetakan, stripper, fixture, stasiun interlock, atau pengaturan penyambungan.
6. Perbaiki penyebabnya dan pastikan subkelompok-subkelompok berikutnya memenuhi persyaratan.
7. Lepaskan atau pilah bahan yang terkandung di dalamnya dengan menggunakan aturan yang telah didokumentasikan.
8. Catat penyebabnya, tindakan yang diambil, dan titik awal ulang yang telah diverifikasi.

Jangan menghitung ulang batas kendali hanya karena satu titik melampaui batas tersebut. Ubah batas-batas tersebut setelah terjadi perubahan proses yang nyata dan dipahami.

Hal-hal yang Harus Ditanyakan Pembeli kepada Pemasok Layanan Laminasi dan Stamping

Minta lebih dari satu nilai Cpk:

• Data kemampuan pemisahan berdasarkan jalur dan rongga
• Bukti sistem pengukuran untuk pemeriksaan lubang, gigi, tonjolan, dan tumpukan
• Tinggi tumpukan beban yang tepat, waktu penahanan, dan metode pemasangan
• Peta Burr dan pemicu pemeliharaan cetakan
• Ketertelusuran mulai dari gulungan, melalui batch laminasi, hingga tumpukan
• Aturan reaksi, pengendalian, dan perubahan proses
• Bukti bahwa catatan tingkat bagian dan tingkat tumpukan saling terkait

Dasbor berwarna hijau saja tidak cukup. Identitas proses di balik setiap angka itulah yang penting.

PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN

Apa saja dimensi SPC yang paling penting untuk lamina motor?

Mulailah dengan ketebalan lembaran, diameter dalam atau diameter luar, lebar gigi, lebar dan posisi celah, runout, tinggi gerigi, kerataan, geometri interlock, tinggi tumpukan, paralelisme permukaan, dan kemiringan. Sesuaikan daftar tersebut dengan mode kegagalan produk.

Apakah setiap dimensi gambar harus dilengkapi dengan diagram kendali?

Tidak. Beberapa dimensi hanya memerlukan persetujuan pengaturan atau audit berkala. SPC rutin sebaiknya berfokus pada fitur fungsional, indikator keausan, dimensi berisiko tinggi, dan karakteristik yang terakumulasi dalam tumpukan.

Apakah ada batas ketinggian burr yang berlaku secara universal?

Tidak. Batas yang disetujui harus didasarkan pada gambar teknis, sistem pelapisan, kompresi tumpukan, validasi kelistrikan, persyaratan pelanggan, dan metode pengukuran yang telah disepakati.

Seberapa sering ketinggian burr harus diperiksa?

Lakukan pemeriksaan setelah pemasangan dan pemeliharaan, kemudian secara berkala sesuai dengan jumlah benturan dan tingkat keausan yang teramati. Ukur lokasi-lokasi tetap yang berisiko tinggi, bukan tepi mana pun yang paling mudah dijangkau.

Mengapa tinggi tumpukan bisa bervariasi padahal ketebalan lembaran tetap stabil?

Lapisan, gerinda, gelombang, serpihan, deformasi interlock, kondisi penyambungan, jumlah komponen, respons kompresi, beban pengukuran, dan waktu tinggal semuanya dapat menjadi faktor penyebab.

Mana yang Lebih Penting, CP atau Cpk?

Cp mencerminkan kemampuan potensial berdasarkan penyebaran. Cpk juga mencerminkan keselarasan pusat. Keduanya tidak dapat diandalkan tanpa proses yang stabil dan metode pengukuran yang sesuai.

Apakah Laminasi SPC yang Berkualitas Dapat Menjamin Kualitas Inti Motor yang Baik?

Tidak. Tumpukan yang sudah jadi masih memerlukan pemeriksaan terhadap tinggi, runout, paralelisme, kemiringan, sambungan, kondisi isolasi, serta uji kinerja khusus produk.

Aturan Praktis

Pantau dimensi yang menjadi indikator fungsi. Pantau pengukuran yang menunjukkan adanya keausan. Lakukan verifikasi terhadap tumpukan yang telah jadi dalam kondisi yang telah ditentukan.

Pisahkan data berdasarkan sumber aslinya: kumparan, jalur, rongga, alat, mesin pres, dan penumpuk.

Begitulah cara SPC mendeteksi adanya perubahan dalam proses sebelum inspeksi akhir harus menjelaskan penyebab kegagalan tumpukan tersebut.

Ajukan Permohonan Peninjauan SPC Laminasi

Agar tinjauan kelayakan produksi atau penawaran harga dapat dilakukan secara efektif, harap sampaikan gambar laminasi dan susunan lapisan, jenis dan ketebalan bahan, lapisan pelapis, volume produksi tahunan, metode penyambungan, beban pengukuran ketinggian susunan, persyaratan bebas gerigi dan kerataan, persyaratan kemiringan, indeks kemampuan yang diperlukan, serta harapan terkait ketertelusuran.

Penawaran harga akan menjadi lebih akurat jika metode pengendalian sudah ditetapkan bersamaan dengan spesifikasi komponen, bukan ditambahkan setelah proses produksi dimulai.