사출성형 PFMEA 작성 예시 — 주요 고장 유형 및 Control Plan

사출성형 공정의 주요 고장 유형을 AIAG-VDA 2019 기준으로 분석하고, PFMEA 표와 Control Plan을 작성하는 방법을 예시와 함께 설명합니다.

APQP Manager 편집팀2026년 4월 18일읽는 시간 2

들어가며

사출성형(Injection Molding)은 플라스틱 제품 생산에서 가장 널리 쓰이는 공정 중 하나입니다. 짧은 사이클 타임과 높은 재현성이 장점이지만, 금형·수지·온도·압력 등 수십 개의 인자가 복합적으로 작용하기 때문에 고장 유형도 다양합니다.

이 글에서는 사출성형 공정에 대한 PFMEA 분석 예시와 이를 바탕으로 작성한 Control Plan 예시를 살펴봅니다. 본문의 수치와 항목은 렌더링 확인용 플레이스홀더입니다. 실제 적용 시 공정 특성에 맞게 검토·수정하세요.


사출성형 공정의 주요 고장 유형

AIAG-VDA 2019 지침에 따르면, PFMEA는 고장 유형(Failure Mode) → 고장 영향(Effect) → 원인(Cause) 순으로 분석합니다. 사출성형에서 반복적으로 발생하는 대표 고장 유형은 다음과 같습니다.

  • 치수 불량: 금형 마모 또는 수지 수축률 편차로 인한 외경·내경 오차
  • 표면 불량: 수지 오염, 게이트 자국, 플로 마크
  • 버(Burr) 발생: 금형 파팅라인 손상, 클램핑 압력 부족
  • 미충전(Short Shot): 수지 점도 과다, 사출 속도·압력 부족
  • 강도 불량: 충전재 비율 오류, 용착선(Weld Line) 위치 불량

PFMEA 분석표 (사출성형 예시)

아래 표는 사출성형 주요 공정에 대한 PFMEA 초안입니다. S(심각도)·O(발생도)·D(검출도)는 각 10점 만점이며, RPN = S × O × D로 산출합니다.

사출성형 공정 PFMEA — 초안 (AIAG-VDA 2019 기준)
공정기능/요구사항잠재 고장 유형고장 영향S잠재 원인O현재 관리 방법DRPNAP
사출 성형치수 정확도 유지 (±0.2 mm)치수 불량조립 불가, 고객 불만8금형 마모4초물 CMM 검사5160MEDIUM
사출 성형치수 정확도 유지 (±0.2 mm)치수 불량조립 불가, 고객 불만8성형 온도 편차5온도 모니터링3120MEDIUM
사출 성형외관 품질 확보표면 불량 (플로 마크)외관 불량, 고객 클레임6수지 오염·수분3원재료 건조 관리472LOW
사출 성형버 없는 제품 생산버 발생안전사고 위험, 2차 가공 필요7금형 파팅라인 손상4금형 정기 점검5140MEDIUM
사출 성형규정 인장강도 확보강도 불량필드 파손, 리콜 위험9충전재 비율 오류2배합비 확인354LOW

판정 기준 (예시): RPN 150 이상 → HIGH (즉시 조치), 100~149 → MEDIUM (계획 수립), 100 미만 → LOW (모니터링 유지)


Control Plan 예시

PFMEA에서 HIGH·MEDIUM으로 분류된 항목을 우선적으로 Control Plan에 반영합니다. 아래는 AIAG 표준 컬럼 구조에 따른 Control Plan 초안입니다.

부품명: (부품명 입력)부품 번호: (부품번호 입력)
사출성형 Control Plan — 초안
공정 No.공정명관리 특성구분규격/기준측정/검사 방법샘플 크기빈도관리 방법이상 시 조치
10사출 성형외경 치수제품50.0 ± 0.2 mmCMM초물 3개/로트로트 초물SPC 관리도라인 즉시 정지 후 원인 조사
10사출 성형성형 온도공정240 ± 5 °C열전대 센서전수매 쇼트알람 + 자동 정지온도 즉시 조정, 이상 쇼트 선별
10사출 성형외관 (버·플로 마크)제품버 0.1 mm 이하, 플로 마크 없음육안 + 조명 검사전수전수검사 기준서 (한도 견본)불량 선별 후 금형 즉시 점검
10사출 성형사출 압력공정850 ± 30 bar압력 게이지초물 1개로트 초물공정 파라미터 기록파라미터 재설정 후 재가동

PFMEA → Control Plan 연동 포인트

PFMEA와 Control Plan은 독립 문서가 아닙니다. 아래 흐름으로 두 문서가 연결되어야 개정 시 누락이 없습니다.

  1. PFMEA HIGH 항목 → Control Plan에 특별특성 표시 필수
  2. 현재 관리 방법(PFMEA) = 관리 방법(CP) — 내용 불일치 시 즉시 정합
  3. PFMEA 원인 변경 → Control Plan 검사 빈도·방법 재검토
  4. 공정 변경(4M 변경) → PFMEA 재평가 후 CP 자동 개정 권장

APQP Manager는 PFMEA와 Control Plan을 FK로 연결하여, PFMEA 행 변경 시 해당 CP 항목에 개정 권장 알림을 자동 발송합니다.


마치며

사출성형 PFMEA는 금형·수지·공정 파라미터 세 축의 리스크를 모두 커버해야 합니다. 이 예시를 바탕으로 실제 공정에 맞는 S/O/D 값과 관리 방법을 수정하여 활용하세요.

다음 글에서는 PFMEA HIGH 항목에 대한 개선 계획(Action Plan) 작성법재평가 프로세스를 다룰 예정입니다.

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