제 17 장 품질통제 및 개선

현대 생산운영관리

부산대학교

2013 년 2 학기

하병현

2

목차 서론

샘플링 검사

공정통제

공정능력

지속적 개선

식스 시그마

3

서론 품질통제시스템의 설계

검사점• 수입검사 : 구입 원자재나 서비스에 대해 수행 ( 인증된 공급자는 생략 )• 공정검사 : 생산공정 중의 재공품에 대해 수행• 완제품검사 : 완제품 생산 직후 수행

측정치의 유형• 계량치 : 길이 , 무게 , 강도 등이 연속적인 값을 갖는 측정치 ( 연속형 분포 )• 계수치 : 불량품의 개수나 단위당 결점수 등 ( 이산형 분포 )

검사의 크기• 전수검사• 표본검사

검사자• 작업자 자신 , 기업 내부의 전문 검사자 , 외부의 검사자 또는 고객이나 정부 현장품질 (quality at the source)

4

샘플링 검사 샘플링 검사

로트로부터 임의로 표본을 추출하여 검사 검사결과에 따라 전체 로트의 수용 여부를 결정

계수형 1 회 샘플링 검사법 N: 로트의 크기 n: 표본의 크기 c: 합격판정개수 x: 표본에서 발견되는 불량품의 수

샘플링 검사 설계 : 표본의 크기 n과 합격판정개수 c의 결정 입력

• 합격품질수준 (AQL)• 불량률이 AQL 일 때 로트를 불합격시킬 확률 , 생산자위험 , 제 1 종 오류

• 로트허용불량률 (LTPD)• 불량률이 LTPD 일 때 로트가 합격될 확률 , 소비자위험 , 제 2 종 오류

5

샘플링 검사 예 : 1 회 샘플링검사법에서 = 0.05, = 0.10 일 때 n과 c의 값

6

샘플링 검사 검사특성곡선 (OC curve; operating characteristic curve)

7

샘플링 검사 로트의 합격확률 Pa의 계산 : 계수형 1 회 샘플링 검사법

p: 로트의 실제 불량률

8

공정통제 통계적 공정통제 (SPC; statistical process control)

생산공정상의 품질을 감시 생산공정으로부터 정기적으로 표본을 추출하여 검사 품질특성이 변했다고 판단되면 그 원인을 찾아 시정하여 , 안정된 상태로

공정 유지

품질변동의 원인 우연변동

• 품질변동이 우연원인에 의해서만 발생하면 관리되고 있는 상태 이상변동 : 공정통제의 대상

• 관리도를 사용하여 파악

관리도와 관리한계 생산공정으로부터 정기적으로 표본을 추출하여 얻은 자료치를 타점 이 점들의 위치 또는 움직임의 양상에 따라 생산공정의 이상 유무를 판단 계량형 관리도 : X-bar 관리도 , R 관리도 , ... 계수형 관리도 : p 관리도 , c 관리도 , ...

9

공정통제 X-bar 관리도

이상원인에 의해 품질특성의 공정평균이 변화하였는지를 판단

10

공정통제 X-bar 관리도 ( 계속 )

=

= +

=

11

공정통제 X-bar 관리도 ( 계속 )

예제

12

공정통제 조사가 요구되는 관리도상의 변화

13

공정통제 R 관리도

공정분산의 이상변동 여부를 파악

X-bar-R 관리도 공정평균과 공정분산의 이상변동 여부를 함께 파악하기 위해 동시 사용

14

공정통제 p 관리도

불량률 등 관리 ( 이항 분포 )

15

공정통제 c 관리도

결점수 등 관리 ( 포아송 분포 )

16

공정통제 관리도 사용 시 문제점

표본 크기• 계수형 관리도의 표본 크기는 최소한 1 개 이상의 불량품이나 결점이 나올

정도로 커야 함• 계량형 관리도는 보통 3 10∼ 개 정도의 훨씬 작은 표본 크기 요구

표본 추출 빈도• 표본 추출 빈도는 생산율과 검사비용 대비 불량품 생산으로 인한 비용에

근거하여 결정• 대량생산공정에서는 표본을 자주 추출해야 함• 불량품 생산으로 인한 비용이 검사비용에 비해 크면 공정으로부터 표본을

자주 추출해야 함 설계규격과 관리한계 간의 관계

• 공정이 통제되고 있는 상태에 있더라도 많은 생산품이 규격한계를 벗어나면 생산공정은 설계규격을 충족시킬 수 없음

• 이 경우에는 설계규격을 완화하거나 , 생산공정을 개선하거나 , 또는 설계규격의 완화나 생산공정의 개선이 이루어지기 전까지는 전수검사를 실시하여 불량품을 제거해야 함

17

공정능력 공정능력 (process capability)

공정이 제품이나 서비스를 정해진 설계규격에 맞게 생산할 수 있는 능력

공정능력비율 (Cp: process capability ratio)

18

공정능력 공정능력지수 (Cpk: process capability index)

실제 공정능력을 더 정확하게 반영

19

지속적 개선 지속적 개선 (CI: continuous improvement)

제품이나 공정을 지속적으로 개선해 나가는 경영철학 카이젠 ( 改善 )

PDCA 사이클 (plan-do-check-act cycle): Deming Wheel

20

지속적 개선 벤치마킹 (benchmarking)

다른 기업들의 제품 , 서비스 , 공정 , 업무수행과정 등의 사례 분석 , 활용

• 동일 산업 내의 경쟁기업 또는 타 산업 분야의 우수 기업을 대상 단계

• 계획 (planning), 분석 (analysis), 통합 (integration), 실행 (action)

유형• 경쟁적 벤치마킹 , 기능적 벤치마킹 , 내부 벤치마킹 , ...

지속적 개선을 위한 분석적 도구 흐름도표 (flowchart) 체크 시트 (check sheet) 히스토그램 (histogram), 막대그림 (bar chart) 파레토 분석 (Pareto analysis) 특성요인도 (cause-and-effect diagram) 산포도 (scatter diagram), 상관관계도 (correlation chart) ...

21

식스 시그마

식스 시그마 (six sigma: 6) 1980 년대 중반 미국의 Motorola 사가 창안한 체계적인 품질향상운동 기업 내 모든 프로세스에서 일관되게 매우 높은 품질을 추구

• 백만 개 중 3.4 개의 불량품 ( 즉 , 3.4 ppm) 에 해당 단순한 품질향상운동이 아니라 기업의 종합적인 품질전략

• 품질뿐 아니라 기업 전반의 프로세스를 지속적으로 개선

DMAIC 과정 정의 (Define) 측정 (Measure) 분석 (Analyze) 개선 (Improve) 관리 (Control)