成形品の取り数を比較｜1個取り・多数個取り・ファミリー取り

成形品の取り数は1ショットで得る個数

射出成形では、溶かした樹脂を金型へ射出し、冷却して成形品を取り出すまでの1回を1ショットと呼びます。取り数は、その1ショットで得る成形品の個数です。1個取りでは1個、多数個取りでは同じ形状の成形品を2個以上作ります。

1個取り・多数個取り・ファミリー取りの違い

ファミリー取りは、異なる形状の成形品を同じ金型で同時に作る方法です。合計の取り数が複数になる点では多数個取りと共通しますが、キャビティの形状が異なります。材料・色・必要数の比率などの条件が合う部品を組み合わせます。

1個取りと多数個取りを比較

1個取りは金型内の流れや品質を確認しやすく、多数個取りは同一品の生産数を増やしやすい方式です。必要数量だけでなく、金型の大きさ、成形機の仕様、キャビティ間の品質差、保全の負担を比べます。

多数個取りではキャビティ間の充填と品質差を確認する

多数個取りでは、各キャビティへ樹脂がほぼ同時に充填されるよう、ランナーの長さや太さ、ゲートの位置と寸法を検討します。流れのバランスが崩れると、充填の早い側と遅い側で圧力や温度の履歴が変わり、寸法、重量、外観、反り、ショートショット、バリなどの差につながります。

品質確認では、複数個をまとめた平均値だけでなく、キャビティ番号ごとに測定結果を記録します。冷却回路、金型温度、取り出し方法、ゲート摩耗なども、キャビティ間差が生じたときに追跡できるようにします。

ファミリー取りを検討する場合の確認事項

ファミリー取りは各キャビティの形状や体積が異なるため、同じ長さのランナーへそろえるだけでは充填が均等になるとは限りません。ランナー径やゲート形状を調整し、各部品が無理なく充填・保圧できるかをCAE解析や試作で確認します。

一般的な1材の射出成形では、同じショットで作る部品は同じ材料・色になります。また、肉厚が異なる部品を組み合わせると、冷却に時間がかかる部品に合わせてサイクルを設定する場合があります。部品ごとの必要数の比率が変わると余剰在庫も生じるため、組立数量と補修用数量を含めて構成を決めます。

取り数は総費用と成形機の仕様で決める

取り数を増やすと、1ショット当たりの生産数は増えます。一方で、金型が大きく複雑になり、必要な射出量や型締力が増える場合があります。金型費、成形費、材料費、検査費、不良損失、保全費を同じ生産数量で比較します。

たとえば、数量が増えても製品の投影面積が大きく、候補成形機の型締力や金型寸法に収まらなければ、多数個取りにはできません。ファミリー取りも、成形材料・色や必要数の比率が合わなければ、別金型に分けた方が生産計画を組みやすい場合があります。固定の数量基準ではなく、案件ごとの図面と生産計画で判断します。

生産記録から良品数と費用を比較する

同じ製品の1個取りと多数個取りを比較するときは、製品仕様、材料グレード・色、寸法と外観の合否基準をそろえます。候補ごとに、生産と検査が完了したロットの記録を用意します。

1. 対象ロットのキャビティ番号ごとに、生産数と検査合格数を集計します。
2. 同じ製品の検査合格数を合計し、そのロットの良品数とします。
3. 同じロットの稼働時間、材料消費量、検査・段取り・保全の費用を対応させます。
4. 既に成形費などへ含めた費用を重ねて足さず、良品1個当たりの費用を計算します。

金型費を単価へ割り振る場合は、生産計画に記載した数量を基準にします。候補を比較するときは、その基準数量と費用に含める期間をそろえます。

実績のない候補は、試作で測定した時間や良品数と、量産に向けた推定値を区別します。未測定のサイクルタイムや良品率に仮の数字を入れて、量産実績として扱うことはできません。

材料費と成形機の稼働費の計算手順は、射出成形品の製品単価で確認できます。

ファミリー取りは部品ごとの必要数量で比較する

組立品に使う部品をファミリー取りで作る場合は、部品名ごとに検査合格数を集計します。異なる部品の個数を合計しても、組立に使える組数は分かりません。

対象ロットの合格部品だけで組を作り、前のロットからの在庫を含めない場合は、各部品の合格数を1組に使う個数で割ります。それぞれの端数を切り捨て、最も少ない結果を、必要な部品がそろう組数とします。

各部品の検査合格数 ÷ 1組に使う個数 → 部品ごとに端数を切り捨てる → 最小の値が、必要部品のそろう組数

この用途で費用を比較する場合は、同じ部品構成と必要組数を前提に、1組当たりの総費用を比べます。部品がそろう組数がゼロの場合、1組当たりの費用は計算できません。

組にならず余った部品は、補修用や次回生産用に使う予定があるかを確認し、その用途と数量を記録します。既存在庫を加える場合も、部品ごとの受入れ・使用・残数を記録して、対象数量をそろえます。