Juran 품질경영과품질관리 Juran 의품질 3 단계 : 품질경영의기초로세계적으로인정되어품질개 선의기본으로적용됨 품질계획 (Quality planning) 품질통제 (Quality control) 품질개선 (Quality improvement) 고객을정의하라 고객이필요로하는것을정의하라 고객의필요한것을우리의말로바꿔라 고객의필요에대응하는제품을개발하라 고객의필요와우리의필요를맞추기위하여제품을최적화하라 제품을생산할수있게프로세스를개발하라 프로세스를최적화하라 최소의검사조건에서제품생산할수있음을보여라 프로세스가운영되게바꿔라 735
ISO 8402 의품질경영과품질 품질경영 (Quality management) 관리은품질방침, 목표및책임을결정하고, 품질시스템내에서품질계획, 품질보증, 품질개선과같은수단에의해이들을수행하는전반적인경영기능에관한모든활동 QM=QP+QC+QA+QI QP(Quality planning; 품질계획 ): 고객이요구를정의하고이에맞게설정 검사방법, 검사소요시간, 목표및총허용오차 QC(Quality control; 품질관리 ): 품질계획에따라운영되고관리되는과정 품질특성, 평균과표준편차계산및변화에대응하는법 QA(Quality assurance; 품질보증 ): 고객의요구에맞는품질을보증하기위하여생산자가행하는체계적활동 품질보증기간설정, 고객만족도조사 QI(Quality improvement; 품질개선 ): 품질관리과정중품질의현상타파를통하여지속적으로개선하는활동 736
SPC 의기초 관리도는 1924 년에 Walter A. Shewhart 에의해개발되었으며다음의기본적인기능이가능하도록한다. 1. 정보에대한통계적검정이가능하도록데이터를패턴화시켜준다. 2. 제품혹은공정의운영상태에대한정보를제공한다. 3. 제품혹은공정의성능을그래프로제시하여변동을쉽게관측하도록하여준다. 4. 표면에쉽게드러나지않는발생원인과공정에대한이해를가능하게하여준다. 5. 특성의중심이변화하는경향혹은변동을초래하는원인등의탐지를가능하게한다. 6. 성능의변화를탐지하는도구로서사용이가능하다. 7. 표본데이터에근거해서추론을할수있도록도와준다. 737
Walter A. Shehart 1891-1967 1917, 캘리포니아대학에서물리학박사 West Electric 및 Bell Lab. 에서직장생활 UC California, Harvard, Princeton 등에서강의 최대업적은관리도개발 정상적인활동을벗어날때에언제조치를취해야하는지에대한연구 샘플이작으면쉽게검출할수없는단점이있음 738
6 SIGMA 와 SPC Y=F(x) Y X 1... 종속적 X N 출력 독립적 효과 입력- 공정 증후 원인위와같은함수관계로 모니터표현될수있는 6 SIGMA는결과를 문제얻기위해우리가변동 (Y) 를발생시키는원인인 X에초점을 관리맞추어야한다고말한다. 그러면우리는 6 SIGMA를위한관리의방법으로어떻게 SPC를활용해야하는가? 739 Y를테스트하고검사할것인가? 아니면문제의원인인 X를
6 SIGMA 와 SPC 대부분의회사에서 SPC는공정특성 (KPIVs) 보다완성된제품의특성 (KPOVs) 을이해하고분석하는데적용되어왔다. 그러나제품의특성 ( 출력 ) 을관리하기위한적용은 SPC의활용중첫번째단계에지나지않는다. SPC의적용이공정특성 ( 입력 ) 에초점이맞추어져이를활용하기전까지는품질, 생산성향상, 원가절감에대한최대의효과를발휘할수가없다. 이러한관점에서 6 SIGMA의도구로서 SPC는공정의원인과문제인 X를통계적으로관리하는데초점이맞춰져야만한다. 740
SPC의목표와방법 SPC 의목표는 X의개선과모니터이다. 입력 (X) PROCESS 출력 (Y) 1. 할당가능한원인측정의탐지 2. 원인의파악 3. 시정조치의실행 4. 검증및모니터링 1, 2, 3, 4 의 CYCLE 을반복하여목표에도달한다. 741
최상 최악 SPC 의목표를달성하기위한관리방법의등급변수의제거 : 변수의상호작용이해, 실수방지를통한근원적제거변수의자동화 : 자동화된설비혹은관리를통한작업자의영향최소화 X 들을관리하는 SPC: Y 를발생시키는 X 변수들에대한통계적공정관리 Y 를관리하는 SPC: 공정의결과인 Y 에대한통계적공정관리흔히사용되는유형임. S.O.P. ( 표준작업절차 ) : 결정탐지를위해실행된표준작업절차단기적장기적지속성이결여되어있음. 742
SPC 의장점과단점비교 장점 1. 생산성향상의방법으로입증됨 2. 효과적결함방지가능 3. 불필요한공정수정을방지 4. 공정진단의정보를제공 5. 공정능력에대한정보를제공 6. 계수형과계량형의두가지데이터유형에모두사용될수있다 단점 1. 관련된모든사람이 SPC의운영에대해정확히알고있어야하며정기적이교육이필요함. 2. 정확한데이터의수집이필수적인요소이다. 3. 정확한평균, 범위, 표준편차의계산을필요로한다. 4. 올바른데이터가수집되고차트화되어야하며분석되어야한다. 5. 언제나차트상에서나타난패턴에대한대응조치가적절해야한다. 743
SPC 를위한관리도의활용 모든공정은자연변이 ( 우연요인에의해기인되는 ) 와비자연변이 ( 이상원인에의해기인되는 ) 를가지고있다. 이상원인에의해서발생한변동을탐지할수있다. 즉, 관리도상에서관리한계를벗어나는데이터의등장을그신호로변동의발생을알수있다. 그러나이러한신호는공정이관리한계를이탈했다는정보만을제공할뿐이며실제로그원인까지를밝혀주지는못한다. 관리도는시간의변화에따라서공정과제품의 parameter 들이통계적으로변화하는것을추적할수있는도구로서활용된다. 744
SPC 를위한관리도의활용 관리도는공정에서의변동의자연한계를반영해주는관리한계의상한과하한을가지고있다. 이들한계는고객의규격한계와는다른것이며비교되어서는결코안된다. 관리도는통계적원리들을바탕으로하여공정변수들에서발생하는이상패턴의인지를가능하게하여준다. 관리도가이상패턴을나타내보일때우리는이상원인에의해공정이변동되었음을알수있다. 관리도에나타난이상패턴을파악하고취하는조치는성공적인 SPC 사용의열쇠이며, 이를위해적용된관리한계는측정된 KPOV 또는 KPIV에대해 + / - 3 시그마한계를하는데근거를두고있다. 745
관리도란? 생산공정 규격에맞는제품을생산하고관리. 따라서공정에변화가생겨규격을벗어날때, 이를탐색하여제품의불량발생을예방할수있는조치가필요 1924년벨연구소의 Shewhart가처음제안 - 3σ관리도 1954 Page에의한 CuSum 관리도 1959 Roberts의지수가중이동평균관리도 품질변동의요인 우연요인 지속적으로작용하는요인으로변동의폭이작으며, 이경우통계적으로관리상태에있다고봄 이상요인 품질변동에큰영향을미치며산발적으로발생하는요인으로원인을제거해야만양품의제품생산 746
관리도란? 개요샘플을추출해서얻은데이터에의해서점을찍어가면서이점들의위치또는움직임을미리정해진기준과비교하여공정의이상유무에대한판정을내리며그원인을찾아내는통계적품질관리기법이다 역할 1) 시간의흐름에따라공정과시스템을모니터링한다 2) 개선활동에변화를줌으로써공정과시스템에대한연구활동을지원한다 3) 공정능력에대한기초를제공한다 관리도는공정의이상상태를감지하고조치하며시간의흐름에따른 data의추이를알아보기위해사용한다 관리한계 (CONTROL LIMIT) 우연요인과이상요인을구분하기위하여설정되는한계로, 관리상항과관리하한으로구분 747
관리도의구성요소 이상변동영역 관리상한 자연변동영역 공정평균 관리를벗어남 이상변동영역 관리하한 X-bar 관리도 for C3 (C3 에대한 X- 바차트 ) 표본수 Sample Mean 표본평균 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3.0SL=2.945 X=1.283 관리하에있음 0-1 -3.0SL=-0.3793 0 10 20 30 Sample Number 표본수 748
관리도작성절차 관리할주요 X 특성의선정 관리도의목적결정 데이터수집 point 선정 Y 에대한관리도의경우특성의하부그룹에대한기초확립 관리도의유형선정 측정방법기준선정 관리도작성을위한일반적인단계 표본의크기를결정 사용될중심선의유형결정 관리한계계산의근거확립 관리도의양식제작 데이터수집양식제작 관리도사용에대한작업방법을문서화 데이터수집의간격및회수확립필요한사람들에대한교육의실시 749
효과적인 SPC 를위한기획 관리도를사용하려는분야에대해다음의지침들이사용되어야만한다. 1. 주요요인을차트화한다 2. 불필요한것으로판명된차트는제거하고상황의변화에따라필요성이입증되면관리도를추가혹은변경한다. 3. 가능한한계량형관리도의사용을늘이고계수형관리도의사용은감소시킨다. 4. 관리도에근거한결과의해석, 개선등의의사결정은팀의합의가있어야한다. 750
관리도의유형및적용범위 Y 를대상으로한관리도 제품의주요출력변수를 모니터하기위해사용 계량형 DATA 1. Pre Control Chart 2. X bar & R Chart 3. X bar & Sigma Chart 계수형 DATA 1. np Chart 2. P Chart 3. C Chart 4. U Chart 참고사항 -Pre Control Chart 는고객의주요 Y 와관련해서생산가동의여부만을판단하는단순한도구임. - X bar : 시간의흐름에따른 Y 의중심경향을측정 - R 관리도는변위를나타내는 Y 내하부그룹의균일도의증감을측정 - Sigma 관리도는하위그룹내의변위가아니라표준편차에근거한변이를추적 참고사항 - Binomial 분포를가지는 defective ( 불량단위의수 ) 에대한 Chart 는 np Chart 와 P Chart 이며, 표본의크기가일정할경우 np 를, 크기가일정하지않은경우 P 를사용함. - Poisson 분포를가지는 defect ( 생산단위당결점수 ) 에대한 Chart 는 C Chart 와 U Chart 이며, 표본의크기가일정할경우 C 를, 크기가일정하지않은경우 U 를사용함. 751
관리도의유형및적용범위 X 를대상으로한관리도 공정입력변수를관리하기위하여사용 연속형 DATA 1. X & mr Chart 2. EWMA(Exponentially Weighted Moving Average) Chart 3. CuSum (Cumulative Sum: 누계 ) Chart 4. Realistic Tolerancing 참고사항 - X 와 mr 관리도는 X bar & R 관리도와유사하다. 하위그룹의평균과범위를차트화하는대신각개별값 ( 하위그룹크기 = 1) 과이동범위를기록함. - EWMA( 지수가중이동평균 ) 관리도는공정이통계적관리하에있다고판단될때사용됨. 공정평균상에서지속적으로유지되는이동을탐지하기위하여이전데이터를현데이터와관련시켜지수가중을실시한다. 매우복잡한관리도로자동화를대상으로해서만사용한다. - CuSum 관리도는 EWMA 관리도와유사함. 현공정데이터와최근의공정데이터를사용하여공정평균또는변이상의작거나중간크기의이동을감지함. 이전의데이터와현데이터를동등하게가중함. 매우복잡한관리도로자동화를대상으로해서만사용한다. - Realistic Tolerancing ( 현실적허용차 ) 란출력변수들에대한규격을바탕으로입력변수에대한최적수준과적절한허용공차를정하는데사용되는단순화그래프화방법이다. 752
관리도의유형및적용범위 계량형데이터 런 ( 개별값 ) 어떤관리도를언제사용할것인가? 공정특성화를시작하기위해데이터를수집하고자할때 : 공정상의범위를고찰할수있게해주거나공정에영향을주는특별원인이존재할때 ( 미니탭의 다변량 프레젠테이션 ) 평균과 _ 범위 (X와 R) 생산량이많으며, 표본크기가 3-5, <10 일때 : 공정평균과변이를같이조사 평가할수있게해준다. X 와 mr Pre Control chart 생산량이적거나제품제조주기가길거나이동과표류가문제일때 설치가매우중요하거나폐기비용이높을때 지수가중이동평균 작은이동을탐지해낼필요가있을때또는공정이연속적이거나혼합이발생할수있을때 ( 예 : 화학공장, 철사만들기 ) 753
관리도의유형및적용범위 어떤관리도를언제사용할것인가? 계수형데이터 P 결점이있는단위의비율을알고자할때 : 표본크기가일정하지않으며, 보통 > 50 이다 np C U 결점이있는단위의수를알고자할때 : 표본크기가일정하며, 보통 > 50 이다 결점수를알고자할때 : 표본크기가일정하다 단위당결점수를알고자할때 : 표본크기가일정하지않다 754
계량형, 계수형관리도의관리도의장 / 단점장단 장점 점 - 자료수집이쉽다 - 비용과시간이적게소요 - 전반적인품질수준을파악하는데효과적이다 계량형관리도의 단점장 / 단점 - 공정변동에대한 장점탐지의민감도가낮다 - 관리항목에대하여정확하고자세한정보를제공 - 공정의변동을민감하게반영 - 적은 data로많은정보를얻음으로계수형에비해경제적임 단점 - 자료수집이어렵고시간과경비가많이소요 755
SPC 흐름도 적절한관리도선정결점에대해 SPC 사용하지실수방지 (MP) 를마시오네할수있는가? MP를실행하시오 아니오 추적시스템 입력 출력또는입력? 출력 개선또는가동 / 정지? 가동 / 정지 공정이관리하에있는가? 네 자동 수동 개별값과이동범위관리도 아니오 네 개선연속형데이터? 아니오 아니오 단위당하나이상의결점을탐지할수있는가? 네 사전관리 과거가현재만큼중요한가? 아니오 EWMA 관리도 네 CuSum 관리도 X 바와시그마관리도 네 하위그룹크기가 > 8 이고시그마가쉽게계산되는가? X 바와범위관리도 아니오 % 결점 ( 불량품의 %) 표본크기일정? 네 np 관리도 아니오 P 관리도 결점 / 단위 표본크기일정? 네 C 관리도 아니오 U 관리도 756
Pre-Control 757
Pre-Control 목차 왜그리고언제 Pre-Control을사용하여야하는가 Pre-Control에대한정의 Pre-Control 방법론 단측한계를사용한 Pre-Control 758
Pre-Control 왜그리고언제사용하여야하는가? 제조상의결점을방지하기위해 설치가치명적일때 폐기비용이높을때 공정능력이알려져있을때 장점 설치하기쉽다 - 단순알고리즘을사용함 이의사용이정규분포를가지는공정에달려있지않다 생산협조자들에의해서사용되도록설계됨 주요매개변수를작업원이측정하고수정할수있을때효과적임 개별적인적용또는연속적인적용 ( 제지공장 ) 이가능하다 단점 3 개또는그이상의개수가전체생산라인을거쳐서생산되어야만함 759
Pre-Control Pre-Control 는교통신호등처럼작동한다... -3.0-1.5 +1.5 +3.0 빨강 노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 표집계획 : 주기적으로두개의부위를잇달아취하시오 760
Pre-Control 방법론 단계 1: 관리한계상한과관리한계하한사이의부분을 4 개의동일한띠로나눈다. 가운데있는명목값양쪽의 2 개의띠는 초록색구역 으로지정된다. 그바깥쪽 2 개의띠는 노란색구역 으로지정된다. 관리한계밖의부분은 빨간색구역 이다. 단계 2: 5 개의부위 (parts) 를연속적으로취한샘플을사용해서공정능력을파악한다. 공정이능력이있고관리하에있다고결론내리기위해서는 5 개의부위전부가초록색구역안에들어야한다. 부위중에하나라도초록색구역밖에떨어지면공정은관리하에있지않다. 개별값 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 0 5 사전관리 10 15 관측수 20 25 761
그래프로살펴본시행규칙 규칙 1: 첫번째부위가초록색이면, 아무조치취하지않음 - 계속해서가동 규칙 2: 첫번째부위가노란색이면, 두번째부위를검사한다 두번째부위가초록색이면, 진행한다 두번째부위가노란색이고동일한측면에있으면, 조정한다 두번째부위가노란색이고반대쪽측면에있으면, 정지한다규칙 3: 어떤부위라도빨간색이면, 정지한다 - 규칙 1로간다 -3.0-1.5 +1.5 +3.0-3.0-1.5 규칙 4: 5개의부위가연속해서초록색이면 -3.0-1.5 공정은 적격한 것이다. +1.5 +3.0 +1.5 +3.0 빨강노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 빨강노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 빨강노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 -3.0-1.5 +1.5 +3.0-3.0-1.5 +1.5 +3.0-3.0-1.5 +1.5 +3.0 빨강노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 빨강노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 빨강노랑 초록 노랑.07.86.07 빨강 762