Inspección de la Primera Pieza en Moldeo por Inyección
La Inspección de la Primera Pieza (FAI) es su prueba de que la herramienta fabrica lo que debe fabricar. He visto presentaciones de FAI rechazadas debido a dimensiones faltantes. He visto proyectos retrasados porque la documentación no estaba completa. Aquí le explicamos cómo hacer el FAI correctamente desde el primer intento.
Puntos Clave
| Aspecto | Información Clave |
| -------- |
|---|
| Revisión General |
| Conceptos básicos y aplicaciones |
| Consideraciones de Costo |
| Varía según la complejidad del proyecto |
| Mejores Prácticas |
| Seguir las guías de la industria |
| Problemas Comunes |
| Planificar para contingencias |
| Normas Industriales |
| ISO 9001, AS9100 donde sea aplicable |
Comprensión del FAI
¿Qué es el FAI?
El FAI verifica que las primeras piezas de producción cumplan con todos los requisitos del dibujo antes de iniciar la producción en masa.
Cuándo se requiere el FAI
Trigger | Requisito típico
| --- Nueva herramienta | Siempre requerido Modificación de herramienta | Si los CTQs se ven afectados Nuevo proveedor | Normalmente requerido Cambio de proceso | Si la calidad se ve afectada Revalidación anual | Según el cliente
Alcance del FAI
Definición
FAI completo
| Todas las características (más de 100 dimensiones)
FAI parcial
| Solo las dimensiones modificadas
Plus-1
| Primera pieza de producción
Requisitos del FAI por Norma
Requisitos PPAP (AIAG)
Nivel | Documentación | Uso típico
| --- |
|---|
| 1 |
| Sólo garantía de presentación de pieza |
| Raro |
| 2 |
| Garantía + resultados de una pieza |
| Común |
| 3 |
| Garantía + resultados de todas las muestras |
| Más común |
| 4 |
| Garantía + todos los datos |
| Específico del cliente |
| 5 |
| Garantía + todos los datos + revisado |
| Partes críticas |
Elementos Clave del PPAP
Elemento | Descripción | ¿Requerido?
| --- |
|---|
| PSW |
| Part Submission Warrant |
| Sí |
| IMDS |
| Declaración de materiales |
| Sí |
| Aprobación de apariencia |
| AAI report |
| Si es aplicable |
| Resultados dimensionales |
| Inspección de todo el diseño |
| Sí |
| Certificados de material |
| Resultados de pruebas |
| Sí |
| Registro de molde/herramienta |
| Historia de la herramienta |
| Sí |
| Flujo de proceso |
| Referencia PFMEA |
| Sí |
| PFMEA |
| Modos de falla del proceso |
| Sí |
| Plan de control |
| Plan de control de calidad |
| Sí |
| MSA |
| Análisis del sistema de medición |
| Sí |
| Capacidad del proceso |
| Estudio Cpk |
| Sí |
Requisitos de Inspección Dimensional
Plan de Medición
Paso | Acción | Salida
| --- |
|---|
| 1 |
| Revisar el dibujo |
| Identificar todas las dimensiones |
| 2 |
| Clasificar dimensiones |
| Críticas, principales, menores |
| 3 |
| Seleccionar métodos de medición |
| CMM, calibres, etc. |
| 4 |
| Definir ubicaciones |
| Interpretación GD& T |
| 5 |
| Crear plan de inspección |
| Documentar procedimientos |
Clasificación de Dimensiones
Clase | Símbolo | Método de medición | Aceptación
| --- |
|---|
| --- |
| Críticas |
| ★ |
| 100% de medición |
| Por tolerancia |
| Principales |
| Muestreo o 100% |
| Por tolerancia |
| Menores |
| Muestreo |
| Por tolerancia |
Identificación de Características Críticas
Método | Verificación | Dimensión reguladora | CMM | 100%
| --- |
|---|
| --- |
| --- |
| Dimensiones de ajuste |
| CMM o calibre funcional |
| 100% |
| Dimensiones reguladoras |
| CMM |
| 100% |
| Dimensiones de seguridad |
| CMM |
| 100% |
| Tolerancias críticas |
| CMM |
| 100% |
Método de Verificación de Dimensiones No Críticas
Frecuencia | Notas
| --- CMMS | Muestra (3-5 piezas) | Selección aleatoria | Go/No-go | Muestra | Documento
Requisitos del Sistema de Medición
Análisis MSA (Análisis del Sistema de Medición)
Propósito | Aceptación
| --- Gage R&R | Repetibilidad, reproducibilidad | <10% aceptable Bias | Precisión | <5% de tolerancia Linearity | Precisión en todo el rango | <10% de tolerancia Stability | Durante el tiempo | Control estadístico
Criterios de Aceptación Gage R&R
Gage R&R | Interpretación | Acción
| --- |
|---|
| <10% |
| Aceptable |
| Usar tal cual |
| 10-30% |
| Marginal |
| Puede ser aceptable |
30% | No aceptable | Mejorar el sistema
Método de Equipo de Medición
Uso | Incertidumbre
| --- CMM | Dimensiones precisas | <0.0001” Comparador óptico | Perfiles, contornos | <0.0002” Altura de calibre | Dimensiones 2D | <0.0001” Calibres funcionales | Verificación de ajuste | Basado en tolerancia Herramientas manuales | General | Por tolerancia
Documentación del FAI
Formulario de Presentación de Pieza (PSW)
Campo | Información
| --- Nombre del proveedor | ____________ Cliente | ____________ Número de pieza | ____________ Nombre de la pieza | ____________ Código del proveedor | ____________ Planta de producción | ____________ Número de herramienta | ____________ Estado de la herramienta | [ ] Producción [ ] Modificada Código del proveedor | ____________ Nivel de cambio | ____________ Fecha de emisión | ____________
Resultados Dimensionales
Dimensión | Especificación | Real | Aprobado/Rechazado | Método
| --- |
|---|
| --- |
| --- |
| 1.001±0.005 |
| 1.003 |
| Pass |
| CMM |
| 2.500±0.010 |
| 2.498 |
| Pass |
| CMM |
| 3.050±0.020 |
| 3.045 |
| Pass |
| Calibre |
| …………… |
Certificación de Material
Prueba | Método | Especificación | Resultado | Aprobado/Rechazado
| --- |
|---|
| --- |
| --- |
| Flujo de fundido |
| ASTM D1238 |
| 20-30 g/10min |
| 24.5 |
| Pass |
| Tensión |
| ASTM D638 |
| >6000 psi |
| 6850 |
| Pass |
| Impacto Izod |
| ASTM D256 |
| >3 ft-lb/in |
| 4.2 |
| Pass |
Requisitos de Capacidad del Proceso
Requisitos del Estudio de Capacidad
Factor | Estándar | Notas
| --- |
|---|
| Tamaño de muestra |
| ≥30 piezas consecutivas |
| Condiciones de producción |
| Datos recolectados |
| 1 turno mínimo |
| Análisis |
| X-bar/R o I-MR |
| Basado en tipo de datos |
| Reporte |
| Cpk, Ppk, Pp |
| Todos los índices |
Característica de Aceptación de Capacidad
Característica | Requisito Cpk
| --- Crítico (★) | ≥1.67 Mayor | ≥1.33 Menor | ≥1.00
Acción cuando el Cpk es bajo
Límite | Propósito
| --- Documentar Cpk < 1.33 | Rastreabilidad Investigación Cpk < 1.00 | Causa raíz Contención Cpk < 0.67 | Evitar envío Reenvío después de mejoras | Verificar solución
Normas de Apariencia Visual
Elemento de Aprobación de Apariencia
Requisito
Terminación superficial | Según especificación Color | Estándar maestro Vestigio de boquilla | Según estándar Línea de separación | Según estándar Empaque | Según requisito
Artículo de Inspección de Apariencia (AAI)
Estándar | Evaluación
| --- Color | Muestra maestra | Coincidencia Brillo | Muestra maestra | ±5 unidades Superficie | Especificación | Sin defectos Boquilla | Estándar | Aceptable
Requisitos de Presentación
Lista de Verificación de Presentación
Preparación previa a la presentación
Herramienta completada y pruebas realizadas Proceso validado Piezas listas para producción Todas las dimensiones identificadas Sistema de medición listo Documentación iniciada
Documentación
PSW completado y firmado
Resultados dimensionales (todo el diseño) Certificaciones de material Informes MSA Diagrama de flujo del proceso PFMEA Plan de control Estudios de capacidad Presentación IMDS Informe AAI (si es aplicable) Dibujos de herramienta (si es aplicable)
Muestras de Presentación
Partes de presentación (cantidad por cliente)
Partes representativas de producción Todas las cavidades representadas Etiquetado adecuado Empaque según requisito Documentos de envío
Fallos Comunes en el FAI
Problemas de Documentación
Fallo | Prevención
| --- Dimensiones faltantes | Revisión completa del dibujo Documentos obsoletos | Control de versiones Registros incompletos | Completar lista de verificación Especificaciones poco claras | Clarificar antes de comenzar
Problemas de Medición
Fallo | Prevención
| --- Método de medición incorrecto | Definir en el plan de inspección MSA insuficiente | Completar antes del FAI Muestreo deficiente | Plan de muestreo estadístico Equipo incorrecto | Herramientas calibradas y adecuadas
Problemas de Proceso
Fallo | Prevención
| --- Piezas no representativas | Condiciones de producción Proceso no capaz | Cpk antes del FAI Herramienta no lista para producción | Debugging adecuado Operario no capacitado | Registros de capacitación
Estructura del Informe FAI
Informe FAI Estándar
SECCIÓN 1: INFORMACIÓN GENERAL
- Número de pieza, nombre, revisión
- Nombre del proveedor, ubicación
- Número de herramienta, estado
- Fecha del FAI
- Requisitos del cliente
SECCIÓN 2: FORMULARIO DE PRESENTACIÓN DE PIEZA
- Formulario PSW firmado
- Firmas de aprobación
SECCIÓN 3: RESULTADOS DIMENSIONALES
- Plan de inspección
- Resultados del diseño completo
- Estado de aprobación
- Artículos no conformes
SECCIÓN 4: CERTIFICACIÓN DE MATERIAL
- Certificación de resina
- Resultados de pruebas
- Verificación de cumplimiento
SECCIÓN 5: DOCUMENTACIÓN DEL PROCESO
- Flujo del proceso
- PFMEA
- Plan de control
SECCIÓN 6: SISTEMA DE MEDICIÓN
- Informes MSA
- Calibración de equipos
SECCIÓN 7: CAPACIDAD DEL PROCESO
- Datos del estudio
- Resultados Cpk/Ppk
- Análisis
SECCIÓN 8: VISUAL/APARIENCIA
- Informe AAI
- Muestras maestras
- Estándares
SECCIÓN 9: HERRAMIENTA
- Dibujos de herramienta
- Registros de mantenimiento
SECCIÓN 10: APROBACIONES
- Aprobación de calidad
- Aprobación de ingeniería
- Aprobación del cliente
El punto clave
El FAI es su promesa de calidad: la documentación que dice “lo hicimos bien, lo medimos bien y cumple con los requisitos”. Complete la documentación. Use los sistemas de medición correctos. Verifique la capacidad. No presente un FAI incompleto. No use equipo no calibrado. No salte la validación del proceso. Así es como obtiene el FAI aprobado desde el primer intento.