제 15 장 공정능력

공정능력의 정의 (p597) Process Capability 와 Process Capacity - Process Capability : 질적인 의미에서 달성능력과 가능성을 의미하고 달성되는 품질, 상태를 의미 7 - Process Capacity : 양적인 면에서 수용력과 수납력을 의미하고 용량 또는 수용력을 의미 공정능력의 본질 - 품질에 한정되지 않고 공정의 성과로서 얻어진 대상의 특성, 즉 품질, 원 가, 시간, 생산량 등에 대한 각각의 달성능력의 한계를 나타냄으로서 공정품질능력, 공정기산능력, 공정생산량능력, …등의 의미로 사용 ‘Process Capability’의 의미로 사용

(4)요건의 상태에 대한 결과측으로부터의 규정은 공정이 놓인 조건 에 따라 달라진다. 공정능력 개념 규정을 위한 기본요건(p599) (1)공정능력은 결과에 대한 것이다. (2)과거에 만들어진 결과를 평가할 수는 없다. (3)요인의 상태에 대한 규정이 필요하게 된다. (4)요건의 상태에 대한 결과측으로부터의 규정은 공정이 놓인 조건 에 따라 달라진다. (5)공정능력은 특정 조건하에서의 도달 가능한 한계상태를 표시하 는 정보라야 한다. (6)공정능력의 측도는 공넝능력의 개념에 부수시켜 결정하는 것이 바람직하다. 그러나 측도는 반드시 고정된 것은 아니다.

공정능력의 분류와 분해 (p600) 공정 구성의 4요소(4M) 사람(Man), 설비(Machine), 원재료(Material), 방법(Method)과 측정 Measurement) 공정능력은 제 M 의 능력으로 분해 그림 15-1] 공정과 4M과의 관계 공정 = 사람 + 설비 + 원재료 Process Man Machine Material 조작 목적 측정 방법 (Measurement) (Method)

정적공정능력(static process capability)란? - 문제의 대상물이 갖는 잠재능력 동적공정능력(dynamic process capability)란? - 현실적인 면에서 실현이 되는 (잠재)능력 단기공정능력 : 임의의 일정시점에 있어서의 공정의 정상적인 상태를 말함 장기공정능력 : 공구마모의 영향, 재료의 배치간의 미소한 변동 및 유사한 작은 예기할 수 있는 변동을 포함한 것 ※Seder와 Cowan의 협의의 Capability - “단기공정능력 = 급내변동, 장기공정능력은 급내변동 + 급간변동”을 나타 내는 것 정적공정능력과 동적공정능력 단기공정능력과 장기공정능력(Western Electric Co.에서 도입)

※보전부문은 단기공정능력정보(이를테면 )에 의해 설정된 관리수준을 기준으로하여 설비(기계)의 정비보전을 하고, 제조부문은 장기공정능력정보(이를테면 )에 의해 설정된 다른 관리수준을 기준으로하여 작업표준의 설정이나 그것을 지키는 활동 등의 작업관리를 하는 것 [그림 15-2] 단기능력과 장기능력

공정능력의 정량화(p603)  공정능력의 표시 :  대상으로 하는 품질특성척도상의 특정점(1점 또는 2점)을 (정 량 화) 지정할 것 개개의 사상(제품)이 그 점을 넘는, 또는 넘지 않는 혹은 두 점 사이에 있는 비율, 즉 달성확률을 지적할 것에 의해 구체화된다. (,로 지정하는 것을 “공정능력의 정량화”라함) 공정능력의 정량화(p603) 달성능력 개념으로서의 공정능력 산포가 있을 때 무엇이 어느정도 잘되는가 어느정도 실현되는가 그 수치(이상, 이하)가 실현할 확률을 지정함으로써 정량화 된다 특정의 품질특성의 척도상 에서 어떤것이 상기 척도상에 어떤 수치를 지정함으로써 정량화 된다. P 1-P 그림은 정규분포의 경우를 표시한다. [그림 15-3] 산포가 있을 때의 공정능력의 정량화에 필요한 두 종류의 항목  

공정능력 정량화의 방법(p608) 개량치를 중심으로 한 정량화의 방법 (1)분포의 파라미터가 기지일 때 공정이 정규분포 를 따를 때, 품질특성치가 큰 것이 바람직할 때 는 분포의 하측한계가 공정능력으로 규정되므로 공정능력은 상술한 ,에 의해서 각각 및 로 표시한다.(그림 15-5 참조) [그림 15-5] 공정에서 과 와의 관계 (2)분포의 파라미터가 미지일 때(생략) 공정능력 정량화의 방법(p608) 1-P P 정수

공정능력 정량화 방법의 선택(p611) 품질특성치가 적은 것이 요망될 때는 분포의 상측한계가 공정능력으로서 규정되므로 공정능력은 로 표시된다. 또한 정규분포는 좌우대칭 이므로 이다. (2)분포의 파라미터가 미지일 때(생략) 정수  파라미터 기지로 생각하는 근거의 음미  과거의 데이터와 대상공정과의 대응의 음미  치우침과 측정오차의 검토 공정능력 정량화 방법의 선택(p611)

공정능력의 정량화 예(p612) 히스토그램에 의한 방법 - 제조조건이 잘 유지된 상태에서 제조된 제품을 50~100개 취하여 도수표를 작성 - 도수분포에 의해 공정능력치를 구하는 방법 예제) SO2 가스 전화율(%)에 대하여 작성한 히스토그램에서 다음과 같은 표준편차 s 의 값을 얻었다고 하자. 단, 이 데이터는 정규분포를 한다고 가정 따라서 공정능력치 (상세설명은 [그림 15-7]참고)  관리도에 의한 방법 - 공정이 안정상태에 있는가 의심스러울 때 사용 - 관리도를 작성하여 공정의 안정상태를 조사, 안정상태에 있다고 판단되었을 때 공정능력치를 산출. - 만약, 공정이 관리상태가 아니면 그 원인을 규명하여 공정에 대하여 조처를 취하고 공정을 안정화한 다음 재차 조사를 실시 공정능력의 정량화 예(p612)

공정능력 평가와 그 방법(p614) 공정능력평가의 사고와 규준 - 평가척도 : 품질 또는 품질목표에 관한 요구항목의 만족도(단위만족도) 평가방법 - 종래의 평가법 : 대부분이 요구항목으로서 품질에 대한 규격을 사용 하므로 종래의 평가법을 예로 든다. 직접평가하는 방법(계량치의 경우)  정량화된 공정능력과 규격과의 상호관계를 직접 비교하는 것  양자의 대소관계를 수량적으로 파악하여 그 만족도를 추정한다든지 규격을 만족하지 못하는 비율(불량률이나 합격률)을 산출하며 그것에 의해 평가  단지 양자의 대소관계를 비교하거나 만족도를 추정하는 등 평가의 작업은 타방법에 비하여 간단  평가치에 대한 공정능력의 평가방법은 를 사용 특정의 평가척도를 가지고 평가하는 방법

공정능력 평가와 그 방법(계속)  특정의 평가척도를 가지고 평가하는 방법  척도의 이용법  척도의 이용법 - 규격의 폭 : T , 공정능력과의 비 : 6 공정능력지수(Cp) (Process capability index) T (a) (b) (c) 규격하한 규격상한 (a)Cp = 1은 T = 6 를 의미 (이때의 규격 을 벗어난 제품은 겨우 0.27%임) (b)Cp의 값이 1보다 클수록 규격에 대해서 공정능력이 충분함을 의미 (c)Cp의 값이 1보다 작을 수록 공정능력이 불충분(부족)한 경우 [그림 15-9] 규격폭과 의 관계

공정능력 평가와 그 방법(계속) 규격에 대한 만족도를 Cp값으로 표시하고 정량화하여 평론하나 실제로는 기계에 있어서의 공정의 마모, 기타의 원인에 의한 어쩔수 없는 공정의 산포의 변화를 감안하여 한쪽(편측)에 분 만큼 여유를 주어 [표 15-1]과 같은 평가방법을 사용 [표 15-1] 잘 사용되는 공정능력지수의 분류 등급 1 : 공정상태 매우 만족 정밀도가 높은 물품을 가공하도록 노력, 단위당 가공시간(공수)을 단축하여 양적인 생산능력의 향상을 시도해야 함 등급 2 : 현재의 규격치에 겨우 맞추고 있음을 의미, 등급1로의 향상노력 등급 3,4 : 공정능력 매우 부족 능력지수의 범위 등 급 1 2 3 4

공정능력 평가와 그 방법(계속)  척도의 이용법 ; 미국에서는 “공정능력비(process capability- - ratio)”라 함 - 공정능력비(Dp = , 종래 사용되어온 Cp 의 역수 - 미지일 때 취급이 Cp에 비해 용이, 더욱 통계적 특성파악이 쉬움  (한쪽규격 - )/3 척도의 이용 - 양쪽 규격에 있어서 기대치가 자유로이 조절되지 않을 때 “공정능력지수 (Cpk)”이용 - Cpk = (1-K)Cp (0 < K < 1) (15.20) - Cpk = 0 (K 1) - 단 이며 Cpk값을 Cp의 값의 경우에 준하여 행하고 있다.

 [표15-4]공정능력의 산출방법/공정능력지수의 산출과 평가[표15-5] 공정능력 평가와 그 방법(계속)  공정능력의 유무를 판단하는 기준의 1예  [표15-4]공정능력의 산출방법/공정능력지수의 산출과 평가[표15-5] 참조(p.624-625)

공정능력 정보의 활용(p.626) 공정능력정보활용의 기본 공정능력  대상으로 하는 공정이 다할 수 있는 능력이라는 일종의 정보  기업의 제 활동에 관한 각종의 의사결정에 필요 일반의 정보관리업무의 세가지 방향 1) 정보의 채취(생산) -- 일반적으로는 수집 -- 해석, 표시 전달, 이용, 즉 정보의 생성이용과정에 관한 시스템의 설정, 개선에 관한 방향 2) 상기의 시스템에 준하여 정보활동이 적절히 행해지도록 각각의 과정적 업무를 계획, 지도, 통제하는 방향 -- 통상 이것은 일반의 업무관리 활동에 포함되는 것이 많다. 3) 특수한 정보의 기록, 해석, 표시 등을 일원화, 집약화하고, 정보이용의 신속화, 유효화, 원가절감 등을 겨냥한 것, EDP 시스템의 채용 등 공정능력정보활용의 요점 (1) 공정능력(정보)의 종류의 선택 (2) 공정능력(정보)의 평가척도 및 그 정밀도의 선택 (3) 공정능력의 참된 정보의 파악 (4) 공정능력정보제공의 타이밍(timing)의 선택 (5) 공정능력정보선도(鮮度)의 선택 (6) 경제성의 균형 (7) 공정능력정보에 관한 제활동의 시스템화

공정능력 정보의 활용(계속) 공정능력정보의 종류(p.629) 공정능력의 측정척도로서의 종류 공정능력 평가척도로서의 종류 공정능력 정보생성과정의 단계에 의한 종류 등  공정능력정보의 선택은 조건이 각각의 경우에 따라 다르므로 이 정보의 이용목적, 이용자, 이용방법 등을 충분히 고려해야 함