Waste Reduction of Press Load Testing in Steering Shaft Spline Production Process

Main Article Content

Thanchuda Phannikul
Juthamas Daungjai

Abstract

The automotive parts industry has continued to grow steadily over the past several years. Quality control of each component is of utmost importance, as it directly affects driver safety. The case study company, a manufacturer of steering column components, has recently faced quality-related defects during product testing. To address this issue, the research team applied various 7 QC Tools to identify root causes and develop corrective measures. The investigation began with the use of a Pareto chart to compare monthly production defect data, which revealed that the most defect was press load testing, where values frequently exceeded the customer-specified limit of 30 kN. A fishbone diagram (Ishikawa) based on the 4M principle was then used to analyze potential causes. The findings indicated that the main problems were the lack of machine adjustments and the wearing of the jig. As an initial corrective measure, the team installed shim plates (support fixtures) on both sides of the machine to stabilize the setup. Subsequent process monitoring using scatter diagrams and control charts showed that the press load values improved and remained within the customer’s specified range. Additionally, calculations of the process performance indices (Pp and Ppk) after the improvement showed better values, indicating reduced variation in press load measurements. Overall, the improvement reduced the defect rate related to excessive press load from 0.67% to an average of just 0.03% per month, representing a 95.52% reduction. The associated defect cost dropped significantly, from 7,635 THB to just 123 THB per month. Going forward, it is recommended to establish a systematic jig maintenance and machine calibration plan to prevent the recurrence of similar issues and to address other high-cost defects in subsequent phases.

Article Details

How to Cite
[1]
T. . Phannikul and J. . Daungjai, “Waste Reduction of Press Load Testing in Steering Shaft Spline Production Process”, NKRAFA J.Sci Technol., vol. 22, no. 1, pp. 115–130, Feb. 2026.
Section
Research Articles

References

Business Fortune INC, “What impact is the automobile industry having on the global economy?” Accessed: Feb. 25, 2025. [Online]. Available: https://bizfortune.com/2024/7/the-economic-engine-how-the-automobile-industry-powers-global-markets

สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย, “สถิติส่งออกกลุ่มยานยนต์และชิ้นส่วนไทย ปี 2567.” สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย. เข้าถึงเมื่อ: 4 ก.ค. 2568. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้: https://www.fti.or.th/News/details?id=565

ปุญยวีย์ สุขสุสร, ณพณัฐ ออองทรัพย์, นิติพรหม ทิมศรี, และ ภิเษก ฝั้นวงศ์, “ระบบบังคับเลี้ยว.” Blogspot. เข้าถึงเมื่อ: 8 มิ.ย. 2567. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้: http://me322nitiprom.blog spot.com / 2017/09/steering-systems.html

ธนภัทร ไชยเรืองศิริกุล, “7 QC Tool.” Productive Engineer. เข้าถึงเมื่อ: 29 มิ.ย. 2567. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้: https://productiveeng.com/2022 /11/15/qc7tools

Acadamania, “Limitations & absurd misapplications of Pareto analysis.” Acadamania. Accessed: Jul. 11, 2025. [Online]. Available: https://acadamania.wordpress.com/2018/05/22/limitations-absurd-misapplications-of-pareto-analysis/

iZenbridge Consultancy Private Limited, “Pareto chart – an effective graphical tool to resolve problems.” iZenbridge. Accessed: Feb. 15, 2025. [Online]. Available: https://www.izenbridge.com/blog/pareto-analysis-as-a-component-of-seven-basic-quality-tool/

Tech Quality Pedia, “7 QC Tools.” Tech Quality Pedia. Accessed: Feb. 12, 2025. [Online]. Available: https://techqualitypedia.com/fishbone-diagram-ishikawa-diagram/

E Math Zone Co., Ltd, “The Scatter Diagram.” E Math Zone. Accessed: Feb. 15, 2025. [Online]. Available: https://www.emathzone.com/tutorials/basic-statistics/scatter-diagram.html

Kainexus Company, “An introduction to Process Behavior Charts.” Kainexus. Accessed: Feb. 15, 2025. [Online]. Available: https:// blog.kainexus.com/improvement-disciplines/lean/control-charts/an-introduction-to-process-control-charts

D. C. Montgomery, Introduction to statistical quality control (8th ed.)., Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2019, pp. 127–129.

S. Steiner, B. Abraham, and J. MacKay, “Understanding process capability indices.” University of Waterloo. Accessed: Jul. 10, 2025 [Online]. Available: https://www.math.uwaterloo.ca/~shsteine/papers/cap.pdf

อฐิลักษณ์ เตียวติ, บุญชัย แซ่สิ้ว และ ศุภชัย วรรัตน์, “การปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อลดของเสียในกระบวนการผลิต โดยใช้หลักควบคุมคุณภาพ 7 อย่าง: กรณีศึกษาการผลิตขึ้นรูปพลาสติกด้วยระบบสุญญากาศ”, ใน การประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการ ประจำปี พ.ศ. 2557 (IE NETWORK 2014), จังหวัดสมุทรปราการ, ประเทศไทย, 30–31 ตุลาคม 2557, หน้า 1-6.

จักรี อุดมดี และ ศุภรัชชัย วรรัตน์, “การลดของเสียในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่รถยนต์” รวมเล่มวิทยานิพนธ์มหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์, ฉบับที่ 3, เล่มที่ 2, หน้า 605–614, ธ.ค. 2557 – มี.ค., 2558. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้: https://surl.li/fshgme

จิดาภา เบ้าบัวเงิน, “การพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตในกระบวนการเชื่อมความต้านทานแบบปุ่มโดยวิธีการออกแบบการ ทดลอง กรณีโรงงานผลิตชิ้นส่วนยานยนต์แห่งหนึ่ง” วท.ม., สาขาการจัดการงานวิศวกรรม, ภาควิชาอุตสาหกรรมและการจัดการ, บัณฑิตวิทยาลัย, มหาวิทยาลัยศิลปากร, กรุงเทพฯ, 2563. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้: http://ithesis-ir.su.ac.th/dspace/bitstream/123456789/3416/1/620920038.pdf

M. Fathil, C. Ibrahim, N. Ngah, N. Shari, and N. Azinee Said, “Design and fabrication jig and fixture for pin component in vehicle component parts,” International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology (IJISET), vol. 3, no. 10, pp. 269–273, Oct. 2016. [Online]. Available: https://ijiset.com/vol3/v3s10/IJISET_V3_I10_34.pdf

H. C. Pandit and K. R. Pandit, "Advances in jig manufacturing: A comprehensive review of techniques, technologies, and applications," International Journal of Engineering Research and Applications, vol. 13, no. 7, pp. 1–10, Jul. 2023. [Online]. Available: https://www.ijera.com/papers/vol13no7/A13070110.pdf

L. Cheng, Q. Wang, and Y. Ke, "Experimental and numerical analyses of the shimming effect on bolted joints with nonuniform gaps," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol. 233, no. 11, pp. 3964–3975, Oct. 2018, doi: 10.1177/0954406218809139.

D. Schmid, N. Gräbner, and U. von Wagner, "Experimental investigations of brake pad shim properties," Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, vol. 17, no. 1, pp. 41–44, Dec. 2017, doi: 10.1002/pamm.201710012.

G. Yang et al., “Bolt-loosening evaluation method based on normalized screw root equivalent stress and loosening life curve,” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Jul. 2025, Art. no. 20815, doi: 10.1038/s41598-025-02936-6.

J. McCalister, “What is measurement drift?” System Scale. Accessed: Aug. 28, 2025. [Online]. Available: https://www.system-scale.com/what-is-measurement-drift