1. 课程导入与良率定义

塑料成型车间的早会上,最常听到的一句话是“今天良率怎么样”。但“良率”这个词在不同岗位嘴里往往不是同一件事:注塑班长说的是当班产出里有多少是好的,品质工程师看的是检验批里有多少被判退,生产经理关心的是从投料到入库整条线走下来还剩多少。如果口径不统一,改善就会变成各说各话。本章先把良率的三个核心指标、废品的分类与成本影响讲清楚,再说明本课程的学习路径与实战任务,为后续三十章的分析方法建立共同语言。

一、三个核心指标:一次合格率、废品率、直通率

塑料成型中最常用的三个指标,定义必须固定下来,否则数据无法比较。

一次合格率(First Pass Yield,FPY)指产品在第一次检验中即判定合格的数量占投入数量的比例,返工、返修后合格的不计入。它反映的是“一次做对”的能力,是衡量工艺稳定性的首选指标。计算式为:FPY = 一次检验合格数 ÷ 投入数 × 100%。

废品率(Scrap Rate)指无法修复、只能报废的数量占投入数量的比例。它与一次合格率互补但不完全相等,因为一次不合格品中有一部分可以通过返工挽救,只有彻底报废的才计入废品率。废品率直接对应材料、工时和机时的净损失。

直通率(Rolled Throughput Yield,RTY)用于多工序场景,是各工序一次合格率的连乘积。例如某塑件经过注塑、去毛刺、喷涂、装配四道工序,各工序一次合格率分别为 96%、98%、95%、99%,则 RTY = 0.96 × 0.98 × 0.95 × 0.99 ≈ 88.5%。直通率揭示了一个常被忽视的事实:每道工序看起来都不错,串起来损失却相当可观。

口径约定:本课程中“投入数”一律指实际投入成型的模次对应的产品数(含多腔模具的全部型腔产出),不以原料重量折算;返工品单独统计,不回流计入一次合格数。后续章节的所有计算均遵循此约定。

二、废品分类与成本影响

废品不能只统计一个总数,必须分类,否则无法定位原因。工程上通常按三个维度切分:

  • 按发生阶段:试模废品、调机废品、稳定生产废品、停机后重启废品。试模与调机废品往往占比很高,却常被“正常损耗”掩盖。
  • 按缺陷类型:短射、飞边、缩痕、气纹、银纹、熔接痕、翘曲变形、烧焦、顶白、尺寸超差等。缺陷类型直接指向工艺参数或模具结构。
  • 按可否挽救:可返工(如去飞边、补漆)、可降级(如外观件降为内部件)、只能报废。只有第三类才计入废品率。

成本影响远不止材料费。一件报废品的真实成本包括:原料成本、成型机时成本、模具折旧分摊、人工与能耗,若已进入后工序还包括喷涂、装配的附加投入。以一台 250 吨注塑机、周期 30 秒、每模 4 腔、单件原料成本 1.2 元估算,机时成本按 80 元/小时计,则单件机时成本约 0.17 元;若单件废品综合损失按 1.5 元计,月产 50 万件、废品率从 5% 降到 3%,每月可减少损失约 1.5 万元。这个量级足以说明:良率改善不是“锦上添花”,而是直接的利润项。

投入数 模次 × 型腔数 一次合格品 计入 FPY 分子 可返工/降级品 不计入废品率 报废品 计入废品率 一次合格率 FPY 合格数 ÷ 投入数 衡量一次做对能力 废品率 报废数 ÷ 投入数 对应净损失 直通率 RTY 各工序 FPY 连乘 多工序综合能力 单件废品成本构成 • 原料成本 • 成型机时成本 • 模具折旧分摊 • 人工与能耗 • 后工序附加投入 示例:单件损失 1.5 元 月产 50 万件,废品率 5%→3%,月省约 1.5 万元 口径统一:投入数按模次×型腔数计,返工品不回流计入一次合格数

三、为什么良率改善必须从“分类”开始

很多工厂的良率报表只有一个总数,比如“本月良率 94.2%”。这个数字无法指导行动,因为 5.8% 的损失可能来自十几个完全不同的原因:试模占了 2%,调机占了 1.5%,稳定生产中的飞边占 1%,尺寸超差占 0.8%,其余为零星缺陷。如果不分类,改善资源就会被平均分配,而真正的大头反而没人管。

正确的做法是先建立“缺陷帕累托”。以某家电外壳件为例,连续两周统计报废品按缺陷类型排序,得到:飞边 38%、缩痕 22%、熔接痕 15%、翘曲 12%、其他 13%。前两项合计 60%,这就是首轮改善的靶心。再往下追,飞边集中在模具分型面磨损的 2 号腔,缩痕集中在壁厚突变区域,问题就从“良率低”变成了“2 号腔分型面间隙超差”和“壁厚过渡区保压不足”两个可执行的具体课题。这正是本课程后续章节要反复训练的分析路径。

四、课程学习路径与实战任务

本课程共三十章,整体按“建立口径—识别缺陷—分析原因—优化工艺—固化标准”的逻辑推进。前段解决指标定义与数据采集,中段按缺陷类型逐一展开机理与对策,后段进入参数优化、模具与设备因素、标准化与持续改善。每一章都会给出可操作的判断依据和示例参数,而不是停留在概念层面。

本课程的实战任务贯穿全程,核心是围绕一个自选塑件建立完整的良率改善档案。建议按以下方式启动:

  1. 选定对象:选择一个你所在车间真实生产、缺陷率有改善空间的塑件,记录材料牌号、模具腔数、成型机吨位、当前周期。
  2. 建立基线:连续采集不少于 3 个班次的数据,按本章口径计算 FPY、废品率,并按缺陷类型做帕累托排序。
  3. 锁定主因:从帕累托前两项入手,记录对应的工艺参数窗口(料温、模温、注射压力、保压压力与时间、冷却时间)。
  4. 验证改善:每次只调整一个因素,记录调整前后的缺陷率变化,形成可复现的参数-结果对应关系。
常见误区:把“返工后合格”算进一次合格率,会让 FPY 虚高,掩盖真实的工艺波动;把试模废品排除在统计之外,会让新项目导入阶段的损失被低估。两种做法都会让改善失去方向,务必在基线阶段就纠正。

完成本章后,你应当能够用自己的话向同事解释 FPY、废品率、RTY 三者的区别与适用场景,能够对一个塑件的废品做出至少三个维度的分类,并估算废品率每降低一个百分点对应的成本节约。这些是后续所有分析工作的起点。