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가스스프링피스톤로드에 관한가스스프링피스톤로드에 관한가스스프링피스톤로드에 관한가스스프링피스톤로드에 관한

신뢰성 향상지원신뢰성 향상지원신뢰성 향상지원신뢰성 향상지원

최종보고서최종보고서최종보고서최종보고서( )( )( )( )

2006. 06.2006. 06.2006. 06.2006. 06.

주 관 기 업주 관 기 업주 관 기 업주 관 기 업 :::: 주 케이피티주 케이피티주 케이피티주 케이피티( )( )( )( )

위탁연구기관위탁연구기관위탁연구기관위탁연구기관 :::: 두산인프라코아 주두산인프라코아 주두산인프라코아 주두산인프라코아 주( )( )( )( )

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

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최 종 보 고 서 제 출 서

년 부품 소재신로성기반기술확산사업에 의하여 완료한 사업명 가스스프링피2005 ( :�

스톤로드의 신뢰성향상 의 최종보고서를 동사업 운영지침 항에 의하여 별첨과 같) 18

이 제출합니다.

첨 부 최종보고서 부: 10

2006.06.30

주관책임자 : 박 석 봉

주 관 기 관 : 주 케이피티( )

한국부품소재산업진흥원 귀하한국부품소재산업진흥원 귀하한국부품소재산업진흥원 귀하한국부품소재산업진흥원 귀하

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편집순서 2

제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

한국부품소재산업진흥원장 귀 하한국부품소재산업진흥원장 귀 하한국부품소재산업진흥원장 귀 하한국부품소재산업진흥원장 귀 하

본 보고서를 가스스프링피스톤로드에 관한 신뢰성향상지원 사업기간“ ”( : 2005. 06.

과제의 최종보고서로 제출합니다01 ~ 2006 05. 31) .

2006.06.30

주관기관명 : 주 케이피티( )

주관책임자 : 박 석 봉

연 구 원 : 박 상 우

연 구 원 : 이 경 명

연 구 원 : 김 영 국

연 구 원 : 윤 주 영

연 구 원 : 이 광 석

연 구 원 : 권 지 훈

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부품 소재신뢰성기반기술확산사업 보고서 초록부품 소재신뢰성기반기술확산사업 보고서 초록부품 소재신뢰성기반기술확산사업 보고서 초록부품 소재신뢰성기반기술확산사업 보고서 초록�

관리번호관리번호관리번호관리번호

사 업 명사 업 명사 업 명사 업 명 가스스프링 피스톤 로드의 신뢰성 향상

키 워 드키 워 드키 워 드키 워 드 피스톤로드 가스스프링 부식신뢰성 신뢰성시험설계 작동 내구시험/ / / /

사업목표 및 내용사업목표 및 내용사업목표 및 내용사업목표 및 내용

최종 목표최종 목표최종 목표최종 목표1.1.1.1.

자동차에 사용되는 가스 스프링의 사용빈도 환경조건을 조사하고 고장분석을 통하여,○

신뢰성 평가 기준을 설계

가속 환경내구시험과 마모내구시험을 통하여 수명을 예측하고 신뢰성 개선을 실시,○

○ 현재 수립 및 관리되고 있지 않으나 개발품의 신뢰성을 신뢰수준 에서70% B1 수명

시간이상 달성 및 초기 불량률 감소한 이하로 향상을 목표100,000 50% 0.03%

신뢰성 저해요인 정밀진단 내용신뢰성 저해요인 정밀진단 내용신뢰성 저해요인 정밀진단 내용신뢰성 저해요인 정밀진단 내용2.2.2.2.

표면처리 업체의 신뢰성 전문인력 부족으로 신뢰성시험 설계 및 평가능력 미 보유○

환경 및 신뢰성 평가 장비 부족○

고장분석 및 고장메커니즘의 규명과 개선품의 내구시험을 위한 개선시료 제작 공급○

에 제작업체의 협조 미흡Ass'y

고장원인분석 및 대처 결과고장원인분석 및 대처 결과고장원인분석 및 대처 결과고장원인분석 및 대처 결과3.3.3.3.

염수분무시험결과 선진업체 부품대비 내식성 부족○

윤활방청제 사용 및 질화공정 변경을 통하여 선진업체 수준이상 내식성 확보-

가스스프링 사용 내구수명 부족○

로드의 표면 조도 개선 및 표면처리 공정개선을 통하여 목표수준인 신뢰수준 에서- 70%

B1 수명 시간이상 달성 및 선진업체와 동등 수준 확보100‘000

신뢰성 적용결과 사업전 후 정량적 비교신뢰성 적용결과 사업전 후 정량적 비교신뢰성 적용결과 사업전 후 정량적 비교신뢰성 적용결과 사업전 후 정량적 비교4. ( )4. ( )4. ( )4. ( )�내식성 향상 염수분무 시험을 통한 비교( )○

개선전 시간 후 부식발생 개선후 시간 후 부식 발생선진업체 시간- : 72 , : 1,032 ( : 408 )

사용 내구신뢰성 신뢰수준 에서70% B○ 1 수명 시간이상 달성100‘000

개선전 에서 이상- MTTF 25'000 Cycle MTTF 100'000, Cycle

기대효과 기술적 및 경제적 효과기대효과 기술적 및 경제적 효과기대효과 기술적 및 경제적 효과기대효과 기술적 및 경제적 효과5. ( )5. ( )5. ( )5. ( )

자동차용 가스스프링 피스톤 로드의 신뢰성확보를 통한 수입대체 및 해외 수출 확대○

표면처리 부품에 대한 신뢰성평가방법 확립○

적용분야적용분야적용분야적용분야6.6.6.6.

자동차 및 중장비의 및 의 시스템trunk Bonnet Lifting○

건설 중장비 및 산업용차량의 유압 자동차용Cylinder, Shock Absorder○

- 5 -

목 차목 차목 차목 차

제 장 서론1 . ······················································································································ 1

제 절 신뢰성향상 기술지원의 개요1 . ············································································ 2

제 장 본론2 . ······················································································································ 4

제 절 신뢰성향상 지원목표 및 내용 계획1 . ( ) ································································· 4

제 절 사업 추진체계 및 수행 주체별 역할2 . ································································ 7

제 절 신뢰성 향상 내용 및 방법 실적3 . ( ) ······································································· 9

가스스프링의 구조 및 작동원리1. ················································································· 9

신뢰성 평가기준의 설계2 ······························································································ 10

필드 데이터 수집 및 분석2-1. ···················································································· 11

기존제품에 대한 신뢰도 분석2-1-1. ·········································································· 11

고장분석2-1-2. ·············································································································· 13

및 의 결정2-2. FMEA Duty cycle ··············································································· 14

가스스프링2-2-1. FMEA ······························································································ 14

의 결정2-2-2. Duty Cycle ···························································································· 15

신뢰성 시험 설계3. ········································································································ 16

로드표면의 부식 신뢰성 시험 설계3-1. ····································································· 16

의 마모 신뢰성 시험 설계3-2. Seal ············································································ 16

물성 평가 및 신뢰성 시험 실시4. ··············································································· 18

기존제품의 재료물성 비교4-1. ···················································································· 18

기존제품의 신뢰성 비교4-2. ························································································ 23

염수분무시험 부식신뢰성4-2-1. ( ) ················································································ 23

작동 내구성 평가4-2-2. ······························································································· 24

신뢰성 개선 및 신뢰성평가결과 분석4-3. ································································· 27

부식 신뢰성 개선 및 평가4-3-1. ················································································ 27

작동 내구성 개선 및 평가4-3-2. ················································································ 28

제 장 결론3 ······················································································································· 30

제 절 계획대비 실적 및 성과1 . ··················································································· 30

제 절 성과 및 기대효과2 . ····························································································· 32

부록※

의 마찰력 및 조도 비교시험보고서1. Gsa Spring Rod

질화열처리품 외산품과 국산품 품질 비교 평가 보고서2. Gas Spring Rod( )

조도측정 및 염수분무시험 성적서3.

수요기업 신뢰성향상지원 사업 전 후 비교자료4. �

- 1 -

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1 .1 .1 .1 .

제 절 신뢰성향상 기술지원의 개요제 절 신뢰성향상 기술지원의 개요제 절 신뢰성향상 기술지원의 개요제 절 신뢰성향상 기술지원의 개요1 .1 .1 .1 .

적용제품및 기술

제품명형상 및 명칭( )

가스스프링 피스톤 로드

특성 및 기능○가스 스프링은 자동차 샤시 부품군에 해당되는 제품으로

의 으로 사용되는 외장부품 임Tail gate, Hood Lift system .

핵심 요소�

기술

○기존 가 크롬도금을 행하던 가스스프링 로드 대비 우수한 내6부식 특성 및 내마모 특성 내윤활 특성을 부여하고, , 공정의 단일화로 생산성 향상과 부품의 신뢰도를 혁신적으로 증가시키는 기술

지원의 필요성

○친환경 내식성 산화피막처리 가스 스프링로드 단품은 기존개발업체 연구기관 간의 지속적인 연구개발로 해외 선진국 독- (일 과 동등한 기술 수준까지 발전한 상태이지만) ,내식성- (ASTM B117) >140hr, rating no9.5반발력- Ft=45±3kgf, Fc=57±4kgf

- 표면조도 Rmax 1.0~0.6s, Ra 0.1~0.06(Lt=1.750mm)국내 기존 기반 인프라의 부족으로 제품의 신뢰성이 선진○

국 부품에 비해 비교열세임.초기 불량 율- = 0.06%내식성- (ASTM B117) 8~360hr, rating no9.5

- 표면조도 Rmax 1.5~0.6s, Ra 0.15~0.06(Lt=1.750mm)부품수명 예측기술 국내 미개발- :내식성 및 수명에 영향을 주는 표면처리가 가스 스프링의○

품질 및 수명에 미치는 영향에 대한 기술 부족으로 국내 대규모 자동차 회사는 글로벌 업체에서 부품을 조달하고 있으나 신뢰성 전문 인력의 부족으로 신뢰성 평가에 애로 사항,발생 따라서 신뢰성 전문기술 확보기관의 지원이 요구됨,

지원범위예상되는 문제점 및(해결방안 포함)

분석 및 고장메커니즘과 영향분석Field Data○신뢰성평가기준 설정 및 가속수명 시험 설계○신뢰성시험 염수분무 마모 신뢰성 온 습도 환경 등( , , )○ �

시험데이터 분석 및 수명예측○고장분석 및 개선방안 도출○

국내기술현황자사제품포함( )

주로 염욕 가스질화 및 가스질화후 산화의 다공정 습식공, ,○정 등의 기술이 활용되고 있으나 다량 생산체제의 고 경제성고 청정 복합단공정 기술은 아직 전무함.

선진기술현황

사Lucas : NITROTEC○,ⓇNITREX

Ⓡ

사Kolene : Q.P.Q○상기의 공정은 가스질화 및 염욕질화 후 산화를 행하는 방○

법으로 국외에서 이용되고 있음.또한 국내에 특허로 등록되어 있음으로 국외기술의 이용시○

별도의 기술지원 및 이에 따른 로얄티의 지불 등이 필요함.따라서 경제적으로 현재의 가 도금보다 단가가 상승되는6 Cr요인이 있음.신뢰수준 에서60% B○ 1 수명 시간으로 추정100,000

기술적 파급효과

환경 및 신뢰성평가 기술을 적용한 수명 예측으로 고 신뢰○성 제품개발에 의한 수입대체효과 및 국제 경쟁력 제고- 가스스프링의 연간 국내 백억원 해외시장 백만불 규모 년, 3 , 816 (03 )- 가스스프링 신뢰성의 문제로 약 가 해외 선진업체에서 수입70.9%한 일 대비 대 일본 수출 경쟁력의 강화 및 중국의, FTA○

자동차 수요 증가에 대한 대외 경쟁력 강화초기 불량률의 감소에 의한 직접 불량 비용 감소 효과○

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제 절 시장수급현황 및 경제적 효과제 절 시장수급현황 및 경제적 효과제 절 시장수급현황 및 경제적 효과제 절 시장수급현황 및 경제적 효과2 .2 .2 .2 .

수급동향 및 전망수급동향 및 전망수급동향 및 전망수급동향 및 전망1.1.1.1.

세계수급동향세계수급동향세계수급동향세계수급동향1)1)1)1)

자료 출처 : PwC AUTOFACTS Global Automotive Outlook-2005 Q1 Release Page 3.※

년도 자동차산업정책 추진방향 산업자원부2004 (“04.1.9)

MERGER PROCEDUER ARTICLE 6(1)(b) DECISION('098.09.2002)

산출 근거:

주 억원 대1) 14,348 =A:(5,9500,000*

개 대4 /1*

원 개4,638 /1 )+A*

일반기계 및 가구용30%( )

국내수급동향국내수급동향국내수급동향국내수급동향2)2)2)2)

자료 출처 : PwC AUTOFACTS Global Automotive Outlook-2005 Q1 Release Page 4.※

한국자동차공업협회 조사통계 수급총괄http://www.kama.or.kr/ /

산출 근거:

주 억원 대1) 766 =A:(3,177,870*

개 대4 /1*

원 개4,638 /1 )+A*

일반기계 및 가구용30%( )

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주요 생산기업주요 생산기업주요 생산기업주요 생산기업2.2.2.2.

경제적 파급효과경제적 파급효과경제적 파급효과경제적 파급효과3.3.3.3.

구 분 기 대 효 과

경제적

효과

기술지원 전

매 출 액 :□

수 출 액 :□

수입대체 :□

백만원15,474

백만원2,806

백만원46,0331)

기술지원 후

매 출 액 :□

수 출 액 :□

수입대체 :□

백만원18,500

백만원3,457

백만원52,600

증감율

매출증대 :□

수출증대 :□

수입대체 :□

120%

123%

114%

산출 근거 국외업체 시장점유율 국내업체 생산량 국내업체 국내 시장점유율: ( X )/※

백만원=(52% X 425)/48%=46,033

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제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2 .2 .2 .2 .

제 절 신뢰성향상 지원목표 및 내용제 절 신뢰성향상 지원목표 및 내용제 절 신뢰성향상 지원목표 및 내용제 절 신뢰성향상 지원목표 및 내용1 .1 .1 .1 .

최종목표최종목표최종목표최종목표1.1.1.1.

자동차에 사용되는 가스 스프링의 사용빈도 환경조건을 조사하고 고장분석을,○

통하여 신뢰성 평가 기준을 설계하고,

가속 환경내구시험과 마모내구시험을 통하여 수명을 예측하고 신뢰성 개선을,○

실시함으로써

현재 수립 및 관리되고 있지 않으나 개발품의 신뢰성을 신뢰수준 에서60% B○ 1

수명 시간이상 달성 및 초기 불량률 감소한 이하로 향상을100,000 50% 0.03%

목표로 한다.

지원내용지원내용지원내용지원내용2.2.2.2.

사용 및 빈도 조사사용 및 빈도 조사사용 및 빈도 조사사용 및 빈도 조사1)1)1)1)

가 가스 스프링 사용환경 및 사용빈도 조사를 통한 확정) Duty Cycle

고장분석 및고장분석 및고장분석 및고장분석 및2) FMEA2) FMEA2) FMEA2) FMEA

가 현 제품의 분석을 통한 필드 고장모드 분석) Warranty

나 실시를 통하여 잠재고장모드 및 고장메커니즘과 영향분석으로 위험도가) FMEA

높은 고장모드를 찾아내서 개선 추진

표면 불량에 의한 내구성 및 내식성 감소○

잠재적 불량영향 구동부위 및 상대재료 마모에 의한 피스톤로드의. : (seal) leakㄱ

발생 및 내식성 감소에 의한 부품교체주기 감소

잠재적 불량 원인.ㄴ

표면조도 상승에 의한 마찰계수 증가-

찍힘에 의한 와 간의 공차 발생 및 부식전위 증가- rod seal .

해결방안.ㄷ

표면입고 조도 관리- : 1.2 Rmax≤

표면 관리 찍힘 없을 것- : .

피스톤로드 재료 부적합에 의한 내구성 감소/seal○

잠재적 불량영향 표면처리 종류에 따른 마찰력 증가에 의한 부품교체주기 감소. : .ㄱ

잠재적 불량 원인.ㄴ

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피스톤로드와 재료간의 적합성 결여- seal

해결방안.ㄷ

표면처리 종류에 따른 재료의 적합성 향상- seal

열 표면처리 불량에 의한 내식성 감소○ �

잠재적 불량영향 내구성 감소 및 내식성 감소에 의한. :ㄱ 부품교체주기 감소

잠재적 불량 원인.ㄴ

미세조직 화합물층 두께 화합물층 미세구조 산화물층 제어 불량- ( , , )

해결방안.ㄷ

미세조직 제어를 위한 공정 조건 설정- .

신뢰성 시험설계신뢰성 시험설계신뢰성 시험설계신뢰성 시험설계3)3)3)3)

가 실험계획법을 이용한 최적설계)

나 을 근거로 가속수명시험 모델 개발 및 신뢰성 시험 디자인) Duty Cycle

개발기간을 고려 신뢰수준 및 가속스트레스 시료 수 결정( , )

신뢰성시험 실시신뢰성시험 실시신뢰성시험 실시신뢰성시험 실시4)4)4)4)

가 사용 환경조건에서의 내구성을 검증하기 위한 염수분무 및 온 습도 가속내구) �

시험 실시

나 차량조건을 고려한 피스톤 로드의 마모 가속수명시험 실시)

시험 의 분석 및 수명예측시험 의 분석 및 수명예측시험 의 분석 및 수명예측시험 의 분석 및 수명예측5) Data5) Data5) Data5) Data

가 시험 중 발생한 고장모드와 고장 모드와의 일치성 확인 및 신뢰성 분석을) Field

통하여 피스톤 로드의 수명을 예측

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가스스프링 피스톤 로드의 예상 욕조곡선

나 목표품질 미달 시 고장분석 및 개선 실시)

신뢰성향상 지원 결과의 활용방안신뢰성향상 지원 결과의 활용방안신뢰성향상 지원 결과의 활용방안신뢰성향상 지원 결과의 활용방안6)6)6)6)

가 양산적용 후 필드 모니터링을 통한 가속모델 및 신뢰성 시험의 적합성 검증)

나 표면처리 부품의 신뢰성평가기술의 확보 및 유사제품 확대적용) .

최종평가항목 및 기준최종평가항목 및 기준최종평가항목 및 기준최종평가항목 및 기준3.3.3.3.

- 7 -

제 절 사업 추진체계 및 수행주체별 역할제 절 사업 추진체계 및 수행주체별 역할제 절 사업 추진체계 및 수행주체별 역할제 절 사업 추진체계 및 수행주체별 역할2 .2 .2 .2 .

사업추진체계사업추진체계사업추진체계사업추진체계1.1.1.1.

- 8 -

수행주체별 역할수행주체별 역할수행주체별 역할수행주체별 역할2.2.2.2.

주관기관의 역할주관기관의 역할주관기관의 역할주관기관의 역할1)1)1)1)

선진기술 동향 및 제품분석 선진기술 동향 분석 제품분석 미세조직 조도 표: , ( , ,○

면경도 경화층 깊이, )

공정 및 공정능력 분석 표면처리 공정복합산질화 및 공정능력 분석FMEA ( ) FMEA○

양산화 공정조건 확립○

위탁 참여 기관의 역할위탁 참여 기관의 역할위탁 참여 기관의 역할위탁 참여 기관의 역할2) ( )2) ( )2) ( )2) ( )

사용 환경조건 조사 필드부하 계측 및 분석: duty cycle○ �

고장모드 메커니즘 분석 분석/ : Field data , FMEA/FTA, 2 stage QFD○

시험설계 및 실시 시험평가기준 설계 신뢰성시험 실시 및 데이터분석: ,○

고장분석 및 해결방안 도출 고장분석을 통한: root cause analysis○

수요기업의 역할 신뢰성 공통애로품목에 한함수요기업의 역할 신뢰성 공통애로품목에 한함수요기업의 역할 신뢰성 공통애로품목에 한함수요기업의 역할 신뢰성 공통애로품목에 한함3) ( )3) ( )3) ( )3) ( )

소재가공○

공정 및 공정능력 분석FMEA○

가공 공정 설정○

완성품 조립○

- 9 -

제제제제 절 신뢰성 향상 내용 및 방법 실적절 신뢰성 향상 내용 및 방법 실적절 신뢰성 향상 내용 및 방법 실적절 신뢰성 향상 내용 및 방법 실적3 . ( )3 . ( )3 . ( )3 . ( )

가스스프링의 구조와 작동원리가스스프링의 구조와 작동원리가스스프링의 구조와 작동원리가스스프링의 구조와 작동원리1.1.1.1.

대상 부품인 피스톤 로드는 승용차용 가스스프링의 구성부품으로서 재질o Steel

의 환봉을 사용하며 마모에 의한 내부 기체의 유출을 방지하기 위하여 크롬, Seal

도금 혹은 질화표면처리 된 제품이 많이 사용되고 있다, .

피스톤 로드가 장착되는 가스스프링의 형상은 그림 과 같으며 사용되는 부위o 1-1. ,

는 그림 에서와 같이 승용차의 개폐 조향장치의 조정 의1-2. Bonnet , , Trunk Lifting,

의 높이 조절장치로 사용되고 있으며 건설 중장비 및 산업차량 등 다양한 분야Seat ,

에 사용되고 있다.

그림 가스스프링 형상< 1-1. > 그림 가스스프링 장착 부위< 1-2. >

가스스프링의 구조 및 작동원리가스스프링의 구조 및 작동원리가스스프링의 구조 및 작동원리가스스프링의 구조 및 작동원리1-1.1-1.1-1.1-1.

가스스프링은 용도에 따라 여러 종류가 있으나 일반적으로는 그림 과 같은1-3. Tube,

로 구성되며 내에 가스와 소량의 윤Piston, Piston Rod, O-ring, Seal , Tube Nitrogen

활유가 충진 되어있어 일반 스프링과 같이 가스스프링 상단에 사용 압력이상의 부하

가 가해지면 가스가 압축되어 로드가 튜브 속으로 밀려들어가게 된다 또한 부하가.

해제 되면 내부 가스압력의 반발력으로 인해 로드가 튜브 속에서 나오게 되어 스프링

의 역할을 하게 된다 이대 윤활유는 로드의 반복 작동에 의해 이 마모되는 것을. Seal

방지한다.

그림 가스스프링의 구조< 1-3. >

- 10 -

신뢰성평가기준의 설계신뢰성평가기준의 설계신뢰성평가기준의 설계신뢰성평가기준의 설계2.2.2.2.

생산하고 있는 부품의 품질 및 신뢰성을 개선하기 위해서는 체계적이고 통계적인o ,

방법을 이용하여 개선을 실시하고 개선이 제대로 이루어졌는지를 평가하는 것이 중,

요하다 그러나 대부분의 회사들이 경험에 의존하여 분석을 실시하고 개선을 추진함. ,

으로써 원가상승을 유발하고 개선이 제대로 이루어지지 않는 경우를 흔히 볼 수 있,

다.

부품의 신뢰성을 개선하기 위해서는 제일 먼저 해야 할 일이 의 분석이o Field Data

다 의 분석 시 현 생산제품에 대한 수명을 예측하고 고장분석을 통하여. Field Data ,

고장 모드와 고장 메커니즘 고장의 근본원인을 규명하는 것이 중요하다, .

고장분석이 완료되면 를 실시하여 부품의 구성항목별로 중요도 발생빈도o FMEA , ,

검출력 등을 평가하여 위험요인이 큰 것을 찾아내어 설계 및 공정 개선을 실시하고, ,

개선부품에 대한 검증방법을 재검토 한다 필요시 실험계획에 의하여 최적화 설계를.

실시하고 개선부품을 제작한다.

가 완료되면 위험요인이 큰 고장메커니즘별로 신뢰성시험 을 실시하o FMEA Design

게 되는데 이때 사용 환경에 대한 조사 및 을 결정해야 한다Duty Cycle . Duty Cycle

을 알아야 통계적인 신뢰성시험설계 및 가속수명시험설계가 가능하다.

신뢰성시험설계가 완료되고 개선부품이 제작되면 시험을 실시하고 수명분석을 실o , ,

시하여 목표수명을 만족하는지를 평가한다 만약 목표시간이내에 고장이 발생하게 되.

면 고장분석을 통하여 설계개선을 실시하고 다시 설계검증을 실시한다, .

다음의 그림 은 체계적인 신뢰성향상 업무 추진 를 보여주고 있다o 2-1. Flow .

- 11 -

그림 신뢰성향상 업무 추진< 2-1. Flow>

필드 데이터 수집 및 분석필드 데이터 수집 및 분석필드 데이터 수집 및 분석필드 데이터 수집 및 분석2-1.2-1.2-1.2-1.

에 의한 수명분석을 하기 위하여 판매부품에 대한 고장정보 팬매호기 판매Field Data ( ,

일자 발생일자 가동시간 고장내용 등 와 부품이 장착된 출하제품의 출하현황, Claim , , )

출하호기 출하일자 가 필요하다 또한 고장부품을 회수하여 고장분석을 실시하여 고( , ) .

장모드 및 메커니즘을 규명하는 것이 중요하다.

기존제품에 대한 신뢰도 분석기존제품에 대한 신뢰도 분석기존제품에 대한 신뢰도 분석기존제품에 대한 신뢰도 분석2-1-1.2-1-1.2-1-1.2-1-1.

가 현재 피스톤 로드가 조립되어 출하되는 가스스프링의 분석을 통하여. Field Data

가스스프링의 수명예측 및 고장분석을 실시하였다 아래 표 는 미니탭 통계 소프. 2-2.

트웨어를 이용하여 기존제품에 장착되어 사용 중인 가스스프링의 신뢰도를 분석한 결

과이다.

- 12 -

구 분 확률용지 Plot

분포의 적합성

검증

에 대한 확률 플롯Time

추정치 의 중도절단 열LSXY -Censor

가스스프링 의 분포의 적합성 검증결과 와이블 분포에 적합Field Data

한 것으로 분석되었다.

분포의 개관

Plot

을 를 위한 분포 개관 플롯Time ( )

추정치 의 중도절단 열LSXY -Censor

신뢰도 확률

Plot

에 대한 확률 플롯Time

분포Weibull - 70% Cl

의 중도절단 열 추정치Censor - ML

그림 미니탭을 이용한 신뢰도 분석< 2-2. >

- 13 -

나 기존 피스톤 로드로 제작된 가스스프링의 신뢰도 분석결과 형상모수. 1.1, B1

시간으로 분석되었으며 품질의 산포가 크고 신뢰성목표 수명인Life 5,453 , B1 Life

시간에는 크게 미달하고 있어 체계적인 신뢰성 향상 활동을 통한 개선이 필100,000

요한 것으로 나타났다 신뢰도 분석결과를 표로 정리하면 아래와 같다. .

고장분석고장분석고장분석고장분석2-1-22-1-22-1-22-1-2

하자품을 회수하여 분석한 결과 가스스프링의 주요 고장모드는 아래와 같다.

마모에 의한 가스의 누기로 가스스프링 작동력 상실이 주요한 고장모드로 분o Seal

석 되었고 고장의 근본원인으로는 피스톤로드의 표면 조도관리 불량과 운반 및 사용,

중 로드의 찍힘 현상이 원인인 것으로 추정된다.

그림 고장품의 로드표면 분석 및 조도측정 사진< 2-3. >

다른 한가지의 고장모드는 부식에 의한 의 마모에 의한 누기로 판명되었다o Seal .

그림 고장품 로드의 표면부식 사진< 2-4. >

- 14 -

가스스프링가스스프링가스스프링가스스프링2-2-1. FMEA2-2-1. FMEA2-2-1. FMEA2-2-1. FMEA

품 명 : Gas Spring

적용기종 승용차 및 건설중장비 용: Lift ,

제조업체 케이피티:

작성부서 두산인프라코어 주 신뢰성평가센터: ( )

담당자 이상규 부장:

작성일 : 2005. 08. 23

실시결과 가스스프링을 년 간 보증하기 위한 조건 중 피스톤 로드 관련하여FMEA 10

가장 위험요인이 큰 것으로는 염분 및 온습도에 의한 로드의 부식과 로드의 표면조�

도의 양향으로 인한 의 마몰 발생하는 가스 누기로 분석되었다 따라서 염분 온Seal . , �

습도 반복작동에 의한 내구성을 개선하고 이에 대한 신뢰성시험 설계와 검증이 필요, ,

함을 알 수 있다.

- 15 -

의 결정의 결정의 결정의 결정2-2-2. Duty Cycle2-2-2. Duty Cycle2-2-2. Duty Cycle2-2-2. Duty Cycle

실시결과에서 위험요인이 크게 평가된 고장의 근본원인인 온습도 번복작동FMEA ,�

횟수에 대한 를 확정하여 에 기초한 신뢰성시험설계를 실시하Duty Cycle Duty Cycle

였다 여기서 근본원인 중의 하나인 염분에 대하여는 를 확정하기가 어려. Duty Cycle

움으로 미국방성환경시험 규격인 방법에 의거 시험 후MIL_STD_810F Salt Fog Test

가스스프링 세계 최고 업체인 사 제품과 부식발생 시간을 비교하였다Brand S .

가 온습도가 온습도가 온습도가 온습도) Duty Cycle) Duty Cycle) Duty Cycle) Duty Cycle�

금속의 부식은 습도에 의한 영향을 많이 받으므로 습도는 국내여름철 습도조건인

의 습도조건으로 결정되고 온도는 승용차 에 장착된 가스스프링 피스톤85%RH , Trunk

로드에 을 장착하여 온도를 모니터링 한 후 일 평균온도인 를 적Thermocouple 40 ℃

용하였으며 이때 부식에 주로 영향을 미치는 시간은 여름 계절인 개월을 적용하였. 3

다.

그림 가스스프링 피스톤 로드 온도 측정< 2-5. >

나 반복작동 사용횟수나 반복작동 사용횟수나 반복작동 사용횟수나 반복작동 사용횟수. ( ) Duty Cycle. ( ) Duty Cycle. ( ) Duty Cycle. ( ) Duty Cycle

승용차에서 가스스프링은 개폐 개폐 조정 상Trunk , Bonnet , Steering Column , Seat

하 높이 저절 등에 사용되고 있으며 가장 사용이 빈번한 곳은 인 것으로 조사, Trunk

되었으며 택배 등 특수 목적차량을 제외하면 일 회 사용을 보증하면 충분한 것으, 1 4

로 보인다 따라서 사용횟수는 일 회로 결정하였다. 1 4 .

- 16 -

신뢰성시험설계신뢰성시험설계신뢰성시험설계신뢰성시험설계3.3.3.3.

부품의 수명이 와이블 분포를 따르고 형상모수 의 값을 알고 있을 때 고장이 개 발생o , rβ

하더라도 β100x 수명 이(0 x 1) t≤ ≤*이상임을 신뢰수준 로 보증할 수 있는 샘플 크100(1-a)%

리 와 시험(n) cycle(t0 은 다음과 같은 식으로부터 계산할 수 있다) .

가스스프링 분석결과 와이블 분포에 적합하고 있으므로 상기의 식을 활용하o Field Data

여 신뢰수준에 따른 샘플의 수와 시험 을 결정할 수 있다Cycle .

로드의 표면 부식 신뢰성시험 설계로드의 표면 부식 신뢰성시험 설계로드의 표면 부식 신뢰성시험 설계로드의 표면 부식 신뢰성시험 설계3-1.3-1.3-1.3-1.

가 부식에 대한 신뢰성 시험설계 결과 현재 보유하고 있는 온 습도 를 이용하여가. Chamber�

속수명시험을 실시하기에는 한계가 있는 것으로 분석되었다 신뢰수준 에서. 70% B1 Life10

년을 보증하기 위해서는 시료 개를 가지고 시험을 실시해도 시험시간이 년 이상 걸리는20 1

것으로 계산되어 온 습도에 따른 부식 신뢰성시험은 염수분무 시험으로 대체하는, Salt Fog( )�

것으로 결정하였다.

나 표 은 가스스프링 피스톤 로드의 부식에 대한 신뢰성시험 설계를 을 이용하여. 2-1. Excel

정리한 것이다.

의 마모 신뢰성시험 설계의 마모 신뢰성시험 설계의 마모 신뢰성시험 설계의 마모 신뢰성시험 설계3-2. Seal3-2. Seal3-2. Seal3-2. Seal

가 가스스프링 피스톤 로드의 왕복운동에 의하여 의 마모가 진행되며 의 마모는. Seal , Seal

로드의 재질 경도 조도와 윤활 방청제에 의하여 영향을 받게 된다, , .

따라서 마모 신뢰성시험을 통하여 의 마모수명을 예측하고 의 마모에 직접적Seal Seal , Seal

으로 영향을 주는 로드의 개선을 통하여 의 마모에 의한 누기를 방지하고자 신뢰성시험Seal

설계를 하였다 신뢰성시험설계 결과 신뢰수준 에서 시간을 보증하기. 70% B1 Life 100,000

위해 개의 시료를 고장 없이 을 통과해야만 목표 수명을 만족하는 것으로 계4 40,000 Cycle

산되었다 이때 고장판정 기준은 피스톤로드가 압축했을 때의 압력이 이상. 10%

- 17 -

떨어지게 되면 고장으로 판정하는 것으로 결정하였다.

나 표 은 가스스프링 피스톤 로드에 의한 의 마모 신뢰성시험 설계를 을 이용. 2-2. Seal Excel

하여 정리한 것이다.

가스스프링 신뢰성시험 설계가스스프링 신뢰성시험 설계가스스프링 신뢰성시험 설계가스스프링 신뢰성시험 설계�수명분포 와이블1. :

고장모드 로드 부식2. :

고장메커니즘 장기간 외기 노출에 의한 부식3. :

주요 습도 온도4. Stress : ,

신뢰성 인증 시험 시료수와 시험시간의 결정5. Table

표 로드 표면 부식 신뢰성시험 설계< 2-1. Table>

가스스프링 신뢰성시험 설계가스스프링 신뢰성시험 설계가스스프링 신뢰성시험 설계가스스프링 신뢰성시험 설계�수명분포 와이블1. :

고장모드 마모2. : Seal

고장메커니즘 로드의 반복작동에 의한 의 마모3. : Seal

주요 반복작동에 의한 마찰4. Stress :

신뢰성 인증 시험 시료수와 시험시간의 결정5. Table

표 마모 신뢰성시험 설계< 2-2. Seal Table>

- 18 -

물성평가 및 신뢰성시험 실시물성평가 및 신뢰성시험 실시물성평가 및 신뢰성시험 실시물성평가 및 신뢰성시험 실시4.4.4.4.

현제품의 품질수준을 확인하기 위하여 세계 시장점유율 위 업체인 사 제품과 재료 물성1 S

및 부식신뢰성 작동내구성 등을 비교하였다, .

기존제품의 재료물성 비교기존제품의 재료물성 비교기존제품의 재료물성 비교기존제품의 재료물성 비교4-1.4-1.4-1.4-1.

조도 및 마찰력 측정o

기존 생산중인 피스톤 로드와 해외 사 제품과 조도 및 로드의 작동 시 마찰력을 비교한- S

결과 해외 사 제품이 조도 및 마찰력 모두 배 이상 양호한 것으로 판명되었다S 2 .

구분 기존제품 사(K ) 사 제품S

조도 1.186 mμ 0.479 mμ

마찰력 최소값 비교( ) 0.283 kgf 0.136kgf

그림 마찰력 측정 사진< 3-1. >

화학성분 분석o

피스톤 로드의 화학성분 분석결과 해외 사 로드는 재료를 사용하였고 국내- S SM35C , K

사 신뢰성 추진 과제 대상제품 의 로드는 를 사용한 것으로 추정된다( ) SM45C .

- 19 -

비금속 개재물o

해외 사 국내 사 시편이 모두 일반적인 탄소강재의 규정을 만족하였다- S , K .

구분비금속 개제물

비고dT(%) dA(%) dB(%) dC(%)

참고 Spec. 이하0.25 - - - 탄소강재의 일반기준

Act.Stabilus 0.08 0.05 0.00 0.03 양호

KPT-1 0.04 0.01 0.00 0.03 양호

열처리 품질o

질화층은 화합물층의 경도가 높게 나타난 해외 사 제품이 좀더 우수한 것으로 판단되- S

고 원소재의 품질은 국산품이 다소 우수해 보인다, .

구분

질화 열처리품질내부경도

(HB)비고표면경도

(HV)

화합물층

두께 ( m)μ

실용 질화층

깊이 (mm)

참고 Spec. 이상600 10~20 - 167-229 소재 시Normalizing

Act.Stabilus 754 13.3 0.32 207 양호

KPT-1 591 13.7 0.45 238 표면경도 낮음

굽힘하중 시험o

로드가 측면에서 힘을 받는 경우를 감안하여 의 영구변형이 발생될 때 까지의 하- 10 mm

중을 측정한 결과 소재경도가 높았던 국내 사의 제품이 다소 높게 나타났다K .

구분굽힘 하중 (N)

비고1 2 3 평균

Stabilus 2902 2,953 2,925 2,927 직경Rod : 8φ

KPT-1 3,474 3,450 3,390 3,438 직경Rod : 8φ

표면 질화층 관찰o SEM

해외 사 제품의 경우 전반적으로 표면상태가 고르며 원주방향으로 형성된 가공흔의 폭- S ,

도 조밀한 상태이고 형상의 크기도 매우 작다 반면 국내 사 제품의 경우 표면상태가, Pit . K

부위별로 고르지 않고 형상도 다소 크고 연속하여 형성되어 있다 이와 같은 마이크로적Pit .

인 표면형상들이 부식형성에 영향을 줄 수 있을 것이다.

- 20 -

그림 을 이용한 해외 사 표면 관찰 사진< 3-2. SEM S Rod >

그림 을 이용한 국내 사 표면 관찰 사진< 3-3. SEM K Rod >

사 표면 분석 결과(a) Stabilus Rod EDX

성분 관찰됨-> Ni사 표면 분석 결과(b) KPT Rod EDX

그림 질화화합물층의 분석결과< 3-4. EDX >

- 21 -

단면 미세조직 관찰o

양사 모두 전반적으로 양호한 것으로 판명되었다- .

사 표면부 미세조직(a) Stabilus Rod

[×50]의 부분확대(b) (a) [×250]

사 심부 미세조직(c) Stabilus Rod [×50] 의 부분확대(d) (c) [×250]

그림 해외 사 의 단면 미세조직 관찰 사진< 3-5. S Rod >

그림 국내 사 의 단면 미세조직 관찰 사진< 3-6. K Rod >

시편 표면부 미세조직(e) KPT-1 [×50] 의 부분확대(f) (e) [×250]

시편 심부 미세조직(g) KPT-1 [×50] 의 부분확대(h) (g) [×250]

- 22 -

결과 요약o

국내 사 피스톤 로드의 경우 가스스프링 동작시 의 마모에 직접적인 영향을 주는- K Seal

표면조도가 해외 사 제품에 비하여 좋지 않음으로 인하여 마찰력 결과도 해외 사K Test S

제품에 비하여 배정도 큰 것으로 분석 되었다 조도는 마모에 직접적으로 영향을 주2 . Seal

어 가스스프링 누기에 의한 압력저하의 원인이 됨으로 개선이 필요한 것으로 분석 되었다.

표면 형상에 대한 관찰결과 해외 사 제품이 전반적으로 고른 표면상태를 보이고- SEM S

있으며 원주방향으로 형성된 가공흔의 폭도 조밀한 상태이고 형상의 크기도 매우 작, , Pit

다 이와 같은 마이크로적 표면 형상이 부식에 영향을 줄 수 있으므로 개선이 필요한 것으.

로 판단된다 또한 표면의 분석결과 해외 사 피스톤 로드에서 성분이 검출된 것으. EDX S Ni

로 보아 계 방청제가 사용된 것으로 추정 된다Ni .

굽힘하중 시험에서는 국내 사 제품이 우수한 것으로 나타났고 사이드 가 많이 작- K , Force

용하는 부위에 적용 시 상대적으로 사 제품이 유리한 것으로 추정된다K .

기타의 재료 물성결과는 유사한 것으로 나타났다- .

- 23 -

기존제품의 신뢰성 비교기존제품의 신뢰성 비교기존제품의 신뢰성 비교기존제품의 신뢰성 비교4-2.4-2.4-2.4-2.

본 과제 대상 부품인 국내 사 피스톤 로드의 부식 신뢰성 수준 및 작동 내구수명을 파악K

하기 위하여 기존 제품에 대한 신뢰성시험을 실시하여 해외 사 가스스프링과 비교하였다, S .

염수분무시험 부식신뢰성염수분무시험 부식신뢰성염수분무시험 부식신뢰성염수분무시험 부식신뢰성4-2-1. ( )4-2-1. ( )4-2-1. ( )4-2-1. ( )

가 염수분무시험은 기준인 용액의 분무조건. MIL-STD-810F Salt Fog Test 35 , 5% Nacl℃

에서 실시하였으며 시료는 해외 사 로드 개 국내 사 로드 개를 대상으로 발청 시 까, S 2 , K 2

지 를 실시하였다 실시결과 국내 사 로드는 시간 만에 적색 발청이 발생하였고 해Test . K 72 ,

외 사 제품은 시간에 적색 발청이 발생하였다K 408 .

그림 염수분무 시간 후 양사< 3-7. 72

로드 비교>

그림 염수분무 시간 후 해외< 3-8. 408

사 로드 발청 사진S >

나 부식 발생원인 분석.

부식된 시편에 대하여 관찰 및 단면 미세조직 관찰결과 부식은 형상의 표면흠 근SEM , Pit

방으로 염수가 침투한 후 부식되지 않는 질화층을 피하여 모재 내부에서 부식 생성물이 발

생되어 한 표면의 화합물층을 들어 올리는 양상으로 진행 되었다 이는 표면의Brittle . Rod

에 기인한 것으로 보여진다 또한 해외 사의 로드의 경우 계 방청제가 도포되어Texture . S Ni

염수분무시험 상태에서 장시간 부식이 발생되지 않은 것으로 추정된다.

- 24 -

그림 국내 사 로드 발청 시료 표면 관찰 사진< 3-9. K >

작동 내구성평가작동 내구성평가작동 내구성평가작동 내구성평가4-2-2.4-2-2.4-2-2.4-2-2.

가 그림 과 같이 사용조건과 유사하게 시험 장치를 제작하여 로 왕복작동. 3-10. Full Stroke

시험을 실시하였다 이때 연속작동에 의한 발열을 방지하기 위하여 을 이용하여 공냉을. Fan

실시하고 단위로 반발력을 측정하였다 단 반발력 측정시 로드의 최대 압축10,000 Cycle .

전 지점의 압력인 압력이 감소하는 시점을 고장으로 판정하였다10 mm P3 10% .

그림 가스스프링 내구시험 장치< 3-10. >

- 25 -

나 초기 반발력 측정.

다 국내 사 제품 작동내구성 시험결과. K

하기와 같이 만 이내 고장이 발생하여 목표 수명인 무 고장에 크- 3 Cycle 40,000 Cycle

게 미달 하였다.

시험 Cycle 20,000 25,000 30,000

고장개수 1 1 2

신뢰도 분석 구간자료 이용- ( )

- 26 -

라 해외 사 제품의 작동 내구성시험 결과. S

만 결과 고장발생 없음 압력 최대 감소- 6 Cycle Test (P3 8.8% )

마 회귀식에 의한 양사 압력손실 비교.

회귀식에 의거 양사 제품의 수명비교 시 반발력 감소 시점은 국내 사 제품은- 10% K

해외 사 제품은 로 국내 사 제품보다 우수한 것으로 나타23,470 Cycle, S 155,000 Cycle K

났다.

그림 국내 사 및 해외 사 회귀분석< 3-11. K S >

- 27 -

신뢰성 개선 및 신뢰성평가 결과 분석신뢰성 개선 및 신뢰성평가 결과 분석신뢰성 개선 및 신뢰성평가 결과 분석신뢰성 개선 및 신뢰성평가 결과 분석4-3.4-3.4-3.4-3.

기존 제품의 부식 신뢰성 시험 및 작동 내구성시험 결과에서 보듯이 국내 사 제품이 해외K

사 제품에 비하여 부식 신뢰성 및 작동 내구성에서 현저히 열세인 것으로 판명되어 해외S

사 제품의 품질 수준을 목표로 부식 신뢰성 개선 및 작동 내구성 개선을 실시하고 개선품S ,

에 대한 신뢰성평가를 실시하였다.

부식 신뢰성 개선 및 평가부식 신뢰성 개선 및 평가부식 신뢰성 개선 및 평가부식 신뢰성 개선 및 평가4-3-1.4-3-1.4-3-1.4-3-1.

가 차 개선내용 및 염수분무 시험 결과. 1

개선내용(1)

분석 시 부식에 의한 누기현상이 발생하였고 기존품에 대한 염수분무시험 결과Field Data ,

해외 사 대비 조기 부식이 발생하여 표면결함에 의한 부식여부를 확인하기 가공공정을 추S

가하여 가공량 및 조도에 따라 종류 각 개의 시료를 제작하여 염수분무시험을 실시하였9 , 2

다.

시험결과(2)

가공량 및 조도에 관계없이 기존품과 동일한 시간에 적색 발청이 발생하였다 따라서 발72 .

청의 원인과 가공량 및 조도와는 무관한 것으로 판명 되었다.

나 차 개선. 2

개선내용(1)

부식과 가공량 및 조도와 관계가 없음이 확인되어 공정 개선을 통하여 질소 장입량 조절,

버핑공정 추가 윤활 방청제를 도포한 시료를 제작하여 염수분무 시험을 실시하였다, .

시험결과(2)

로드 표면의 버핑을 실시하지 않고 질화처리 개선하여 질화처리 후 방청유를 적, Process

용 한 시료의 부식 내구성이 목표 기준인 시간 이상인 시간2 0 0 1 , 0 3 2

- 28 -

후 발청되어 목표대비 배 해외 사 대비 약 배 정도 우수하였다5 , S 3 .

시료구분

시료번호 #1 #2 #3 #4

버핑유무 미실시 미실시 실시 실시

방청유무 미실시 실시 미실시 실시

발청시간 168hr 1,032hr 168hr 624hr

작동 내구성 개선 및 평가작동 내구성 개선 및 평가작동 내구성 개선 및 평가작동 내구성 개선 및 평가4-3-2.4-3-2.4-3-2.4-3-2.

가 개선내용.

로드 작동 시 과의 마찰력 감소를 위하여 해외 사 수준으로 피스톤 로드의 조도를 개Seal S

선하고 질화처리 를 변경하였으며 윤활 방청제를 도포한 가스스프링을 제작하여 작Process

동 내구성을 실시하였다.

나 작동 내구성시험 결과.

상기 개선시료에 대하여 내구성시험을 실시한 결과 신뢰수준 에서 시70% B1 Life 100,000

간을 보증하기 위한 목표수명 시험기준인 만 을 고장 없이 통과 하였고 만4 Cycle , 10 Cycle

까지 시험하여 해외 사와 비교 시 유사한 반발력 변화율을 보였다 아래 표는 개선품에 대S .

하여 만 시험후 반발력을 측정한 결과이고 그림 는 내구시험 진행에 따른 반10 Cycle , 3-12.

발력을 비교한 그래프이다.

- 29 -

그림 국내 사 및 해외 사 반발력 변화 비교< 3-12. K S >

- 30 -

제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3 .3 .3 .3 .

제 절 계획대비 실적 및 성과제 절 계획대비 실적 및 성과제 절 계획대비 실적 및 성과제 절 계획대비 실적 및 성과1 .1 .1 .1 .

과제 목표인 피스톤로드의 신뢰성을 신뢰수준 에서70% B1 수명 시간이상 만족 시100,000

킬 수 있도록 과제의 목표를 수립하였으며 이를 위하여 신뢰성시험설계를 하고 기존제품, ,

의 신뢰성을 분석 및 신뢰성 시험을 통하여 확인하였으며 목표 신뢰성 달성을Field Data ,

위하여 해외 선진제품과 재료물성 및 수명 비교시험을 통하여 개선점을 도출하고 공정 및,

설계 개선을 통하여 목표 신뢰성을 만족하는 제품을 제작하였으며 해외 선진업체와 동일,

수준의 품질을 확보 할 수 있었다 가스스프링 피스톤 로드의 신뢰성 향상 내용을 요약하면.

아래와 같다.

구 분 목표수명 기존품 해외선진사 개선품

부식신뢰성

염수분무시험( )200 hr 72 hr 408 hr 1,032 hr

작동내구성40,000 Cycle

이상20,000 Cycle

80,000 Cycle

이상

80,000 Cycle

이상

개발목표대비 사업진척현황o

- 31 -

최종평가항목 계획 대비 실적o

평가항목

기술적 성능지표( )단위

전체

항목에서

차지하는

비중(%)

계획 실적시험기준

평가기관( )

내식성1. hr. 20 200 1032KS D9502

두산인프라코어( )

표면조도 변화율2.Rmax

(Lc=0.25)10 10% 10%≥

KS B 0161

두산인프라코어( )

부식 율3.RatingNo

.20 8.5 8.5≥

KS D 9502

두산인프라코어( )

초기 불량 율4. % 20 0.03% 0.03%≥

신뢰성향상5. B1 30 100,000 100,000≥ 신뢰수준70%

합계 100

- 32 -

제 절 성과 및 기대효과제 절 성과 및 기대효과제 절 성과 및 기대효과제 절 성과 및 기대효과2 .2 .2 .2 .

가스스프링 피스톤 로드와 같이 금속의 표면처리 제품인 경우 기존에는 품질관리의 문제o ,

로 생각되어 수요기업 및 표면처리 업체에서 품질관리에만 신경을 쓴 결과 제대로 된 신뢰

성개선을 실시하지 못하였다.

금번 가스스프링 피스톤로드의 신뢰성향상과제 추진결과 표면처리 업체에서 공정 기술력o

은 보유하고 있음을 확인하였으나 제품의 사용용도에 따른 신뢰성 시험설계 및 평가 기술,

력을 보유하고 있지 못함으로써 근본적인 신뢰성 개선을 실시하지 못 한 것으로 판단된다.

본 신뢰성과제를 통하여 체계적인 고장분석 확정 신뢰성 시험설계o , FMEA, Duty Cycle ,

및 평가를 통하여 목표수명을 만족시켰으며 해외 선진사와 동등 이상의 품질을 확보할 수,

있었다.

피스톤로드의 신뢰성향상과제 추진을 바탕으로 향후 유사한 표면처리 제품인 자동차용o

의 피스톤로드 건설 중장비 및 산업용 에 대해서도 신뢰성향Shock Absorber , Cylinder Rod

상 기술의 접목을 통하여 신뢰성 확보가 가능할 것으로 판단된다.

또한 신뢰성 문제로 국내 소요 가스스프링의 를 해외 선진업체에 의존하고 있으나o 70% ,

신뢰성 기술 확보를 바탕으로 상당부분 국내산 제품의 적용이 가능할 것으로 판단된다.