품질경영 시스템에 적용 가능한 통계적 기법 ISO/TS 16949.

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1 품질경영 시스템에 적용 가능한 통계적 기법 ISO/TS 16949

2 목 차 통계적 기법의 종류 QC 7가지 도구 통계적 기법의 적용

3 통계적 기법의 종류 샘플링 검사 많은 상품(제품 ·화물 등)의 품질을 검사할 경우, 몇 개만을 뽑아내어 검사하고, 그것으로 전체의 품질을 추정하는 방법.

4 통계적 기법의 종류 시계열 분석 분석방법 용도 시계열의 분석 방법의 종류
관측된 과거의 자료를 분석하여 법칙성을 발견하고, 이를 모형화하여 추정하는 것을 뜻한다. 시계열의 분석 방법의 종류 분석방법 용도 지수 평활법 시계열 구성요소가 시간의 흐름에 따라 느리게 변동시 효과적이다. 특히, 시계열을 각 구성요소로 분해. 시계열 자료의 분해법 회귀분석 방법 시계열의 구성요소가 시간에 의존하지 않을 경우 사용 박스-젠킨스 방법 어떤 형태의 시계열 자료에도 이용가능. 시계열의 구성요소가 시간의 흐름에 따라 빠르게 변동하는 경우에 효과적.

5 통계적 기법의 종류 시계열의 변동요인과 모형 지수 평활법을 이용한 GNP 성장율 예측 예제
시계열의 변동요인 – 추세변동(장기변동), 순환변동(경기변동), 계절변동, 불규칙변동(잔차변동) 시계열 모형 시계열의 전 변동을 Y, 추세변동부분을 T, 순환변동부분을 C, 계절변동부분을 S, 불규칙변동부분I라 하면 각 모형은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 지수 평활법을 이용한 GNP 성장율 예측 예제 지수 평활법 : 지수평활법은 과거의 관측값으로 미래의 값을 예측할 때 최근의 자료에 더 많은 가중 값을 부여하는 방법. 가법모형 : Y=T+C+S+I 승법모형 : Y=T*C*S*I

6 통계적 기법의 종류 평활상수(최근 자료에 대한 가중값) α(0≤α≤1)를 결정한다. MSE가 가장 작은 α를 선택한다. 위의 예에서는 α=0.1, α=0.3, α=0.5의 경우만 고려하였다. 예측값 Ft 를 계산하는 과정을 α=0.1인 경우에만 설명하면 다음과 같다. 첫째, 초기값 F1을 선택한다. (첫 번째 관측값 혹은 관측된 시계열의 평균을 이용한다. 여기서는 첫 번째 관측값을 이용하였다.) 둘째, 다음의 식을 이용하여 Ft를 계산한다.

7 통계적 기법의 종류 α=0.3, α=0.5에 대해서도 예측값을 계산한다.
α=0.1, α=0.3, α=0.5에 대하여 예측오차와 MSE를 계산한다. 그 결과 α=0.5인 경우의 MSE가 7.85로 가장 작게 나타나 평활상수 α=0.5를 선택한다. 그러므로 1993년 1분기의 GNP 성장율은 3.92로 예측된다. (예측오차 = GNP – 예측값, MSE(평균자승오차) =(∑예측오차2 ) / T )

8 통계적 기법의 종류 품질기능전개(QFD:Quality Function Deployment)
신제품 개념 정립, 설계, 부품, 공정계획, 생산계획, 판매까지 고객의 요구가 최종 제품과 서비스에 충실히 반영되도록 하여 고객의 만족도를 극대화 하는 방법.

9 통계적 기법의 종류 품질기능전개 추진 프로세스 상품기획·개발 설계·시작 생산준비 제조 품질특성전개 요구품질 기획품질
품질표(1) 부품전개 · 공정 FMEA 실시 · 공정 조건 최적화(시험) 품질특성 설계품질 설정 상세설계 품질표(2) 공정전개 · 생산요구조건의 명확화 · 생산조건 최적화 부품품질목표 부품특성 · 시장 니즈 파악 · 사용 환경 조건 · BNE 기술의 추출 · 세일즈 Point의 명확화 공정기획 품질표(3) 생산요구전개 공정특성 공정품질목표 생산기획 품질표(4) · FMEA/FTA 실시 · 신뢰성 시험 생산품질목표

10 통계적 기법의 종류 품질기능전개 추진 단계별 개요 ■ Stage 1 ■ Stage 2 ■ Stage 3 ■ Stage 4
상품기획단계에서 이루어지는 활동으로써 신제품 개발의 주안점 을 명확히 하기 위한 활동을 전개 (상품개발의 명확화) ■ Stage 2 신제품의 목표 품질특성을 달성하기 위한 설계단계로써 제품·부품 신뢰성 및 목표 원가를 Meet하기 위한 설계·시험·평가 활동을 전개 (설계품질 확보) ■ Stage 3 중요 품질특성을 달성하기 위한 공정설계 및 조건을 도출하고 공정 전개 활동을 실시(공정품질 확보 및 안정화 계획 수립) ■ Stage 4 생산공정을 중심으로 하는 활동으로 설계품질을 보증하기 위한 생산 시스템 구축을 목표로 함 (제조품질 확보)

11 통계적 기법의 종류 연관도법 원인-결과, 목적-수단 등 관계가 복잡하게 얽혀 있는 문제에 대하여 각 요인의 인과관계를 논리적으로 연결한 그림으로 나타냄으로써 문제를 종합적인 견지에서 쉽게 파악하여 해명할 뿐 아니라, 적절한 해결책을 이끌어 내는 데 사용되는 유용한 수법.

12 통계적 기법의 종류 매트릭스도법 각 항목 가운데에서 짝이 되는 요소를 찾아내어 행과 열로 배치하여 그 교점에 각 요소의 연관의 유무나 정도를 나타낸 것.

13 통계적 기법의 종류 실험계획법 < 실험계획법의 순서 >
해결하고자 하는 문제에 대하여 어떻게 실험을 행하고, 데이터를 어떻게 취하며, 어떠한 통계적 방법으로 데이터를 분석하면 최소의 실험횟수에서 최대의 정보를 얻을 수 있는가를 계획하는 것. 실험을 계획하고, 이를 실시하여 얻어진 데이터를 분석하며, 그 결과를 실제로 적 용 시키는 일련의 과정은 오른쪽 그림과 같다. < 실험계획법의 순서 >

14 통계적 기법의 종류 상관, 회귀분석 상관 분석 회귀 분석
상관분석 : 연구하고자 하는 변수들간의 관련성을 분석하기 위해 사용하는 분석방법으로서, 하나의 변수가 다른 변수와 관련성이 있는지, 있다면 어느 정도의 관련성이 있는지를 알아보기 위한 분석기법 회귀분석 : 변수들 중 하나를 종속변수로 나머지를 독립변수로 하여 변수들 간의 상호관계의 본질을 규명하는 통계적 기법이다. 회귀분석은 독립변수들의 개수에 따라 단순회귀분석과 다중회귀분석으로 구분할 수 있다. 상관 분석과 회귀 분석의 차이점 상관 분석 회귀 분석 둘 이상의 변수들이 어느 정도의 상관관계를 가지고 있는지 파악 변수들간의 관례를 통한 예측을 목표

15 통계적 기법의 종류 간트차트(Gantt Chart)
미국의 간트가 창시한 일정관리도표의 일종으로 막대그래프 차트라고도 한다. 일의 예정 및 진행 상황을 한눈에 볼 수 있는 도표. ③각 작업의 시작일과 종료일 ①날짜 ②작업(공정)목록 ④완료된 작업의 표시 ⑤현재시점

16 통계적 기법의 종류 PERT/CPM PERT(Program Evaluation and Review Technique) : 1958년에 미국해군 군수국의 특별기획실의 계획평가부문에 의해 폴라리스함대 탄도미사일 계획의 개발과정에 따르는 일정의 계측, 제어의 기술로 개발되어 단순한 일정만을 계획, 관리하는 기법으로 성립된 것이다. CPM(Critical Path Method) : CPM은 1957년 Dupont사 공무부의 월커와 레민턴랜드사의 켈리등에 의해 개발되었는데, 실험용의 모델 플랜트에 의하여 분해검사와 유지관리를 위하여 플랜트를 일시 폐쇄하는 프로젝트의 일정과 원가의 관리에 적용되었다. PERT/CPM 이란 『 프로젝트를 구성하는 각 분야를 보다 세분화된 작업으로 분할하여 작업의 순서, 소요기간, 기타 제반사항들을 네트워크 형태로 표시함으로써 일차적으로 주공정 및 여유공정을 산출하여 중점관리 대상작업을 명확히 하고, 전체적인 작업일정을 세분화 함으로써 공기지연의 사전예방, 공기단축등의 효율적인 일정관리를 도모하기 위한 것 』으로 정의될 수 있다. 1962년 PERT와 CPM은 양자의 장점만을 취합하여 PERT/CPM으로 발표되었으며, 오늘날 프로젝트 관리의 일반 이론으로 사용되고 있다.

17 통계적 기법의 종류 PERT/CPM 네크워크는 일반적으로 활동(ACTIVITY)과 단계(EVENT) 두 가지 기본요소로 구성된다. 활동 - 사업 혹은 작업을 수행하는데 실제 자원과 시간을 필요로 하는 작업 단위. 단계 – 활동에는 시작 또는 완료를 나타내는 특정 시점이 있는데 이런 시점을 단계라 한다. 활동(ACTIVITY) ─────▶ 단계(EVENT) ○ 가상활동 (DUMMY ACTIVITY) ─ ─ ─ ─▶

18 통계적 기법의 종류 전진계산법 (Forward Computation) : TE 의 계산
전진계산법은 가능한 한 작업의 선후관계를 만족하는 조건하에서 빨리 시작하여 빨리 끝내는 계산방식이다. 첫번째 event의 TE 는 0 어떤 event의 TE 는 선행단계의 TE 와 해당단계에 이르는 activity의 기대시간의 합 어떤 event까지 2개 이상의 activity가 연결될 때는 그중에서 가장 긴 activity의 공기를 취함 후진계산법 (Backward Computation) : TL 의 계산 후진계산법은 전체작업의 완성 시간을 어기지 않으면서 각 작업이 가능한 한 늦게 시작하는 계산방법이다. 마지막 event의 TL 은 마지막 event의 TE 값을 갖음 어떤 event의 TL 은 후속 event의 TL 에서 해당 activity의 기대시간을 감한 것임 어떤 event에서 2개 이상의 activity가 발생하는 경우 가장적은 수치를 택하여 계산

19 통계적 기법의 종류 PERT/CPM 일정계산(TE) 예제 (TE)3 (TE)2 (TE)4
단계 1 - 첫번째 단계의 TE는 0(zero) 단계 2, 3, 4 어떤 단계의 TE는 선행단계의 TE와 해당 단계에 이르는 작업의 기대시간(TE)를 합한 것임. 즉, 단계 2의 TE는 선행 단계인 단계 1의 TE(=0)와 단계 2에 이르는 작업의 기대시간 3을 더하면 TE는 3의 값을 갖음 (TE)2 = (TE)1 + (te)1,2 = = 3 (TE)2 : 단계 2의 TE (TE)1,2 : 단계 1에서 단계 2로 가는 작업의 기대시간 (TE)3 = (TE)2 + (TE)2,3 = = 5 (TE)4 = (TE)2 + (TE)2,4 = = 4 (TE)3 (TE)2 (TE)4

20 통계적 기법의 종류 Gage R&R Gage는 계측 혹은 측정 시스템을 말하며 R&R은 Repeatability & Reproducibility의 약자이다. 즉, 계측시스템(또는 측정시스템)의 측정오차가 요인 별로 얼마나 큰지를 분석하는 것이다. Repeatability(반복성) : 한 명의 측정자가 동일 부품의 동일 특성을 동일한 계측기를 사용했을 때 발생하는 산포. Reproductibility(재현성) : 서로 다른 작업자가 동일한 계측기를 가지고 반복 측정하 였을 때 작업자간의 차이를 나타내는 산포. Gage R&R이 중요한 이유는 계측시스템의 오차가 신뢰할 수 있는 수준인지를 평가하는데 있다.

21 통계적 기법의 종류 ABC분석 통계적 방법에 의해 관리대상을 A, B, C 그룹으로 나누고, 먼저 A그룹을 중점 관리대상으로 선정하여 관리노력을 집중함으로써 관리효과를 높이려는 분석방법.

22 TS16949 요구사항 8.1.1 통계적 도구의 파악 각 프로세스에 대한 적절한 통계적 도구는 사전 품질 계획(A.P.Q.P) 동안 결정되어야 하며 관리계획서에 포함되어져야 한다. 8.1.2 기본적인 통계적 개념에 대한 지식 산포, 관리(안정성), 공정능력 및 과일조정과 같은 기본적 통계적 개념은 조직 전반에 걸쳐 이해되고 활용되어야 한다.

23 QC 7가지 도구 파레토도(중점지향) 체크시트(점검기록) 히스토그램(분포파악) 산점도(관계파악)
그래프(데이터 시각화) – 관리도(공정관리) 포함 특성요인도(원인도출) 층별

24 QC 7가지 도구 파레토도 체크시트 <불량 종류별 파레토도>
불량, 결점, 고장 등의 발생 건수(또는 손실금액)를 분류 항목별로 나누어 크기 순서대로 나열해 놓은 그림. 체크시트 불량수, 결점 수 등 셀 수 있는 데이터가 분류 항목별로 어디에 집중되어 있는가를 알기 쉽게 나타낸 표, 그림. <불량 종류별 파레토도>

25 QC 7가지 도구 히스토그램 길이, 무게, 시간, 경도 등을 측정한 데이터(계량치)가 어떠한 분포를 하고 있는가를 알기 쉽게 나타낸 그림. 산점도 두 개의 짝으로 된 데이터를 그래프 용지 위에 점으로 나타낸 그림으로 산포도라고도 한다.

26 QC 7가지 도구 그래프 특성요인도 인간의 시각에 호소하여 단순 명료하면서도 많은 정보를 빠르게 전달하기 위한 각종 그림.
결과에 원인이 어떻게 관계하고 있는가를 한 눈으로 알 수 있도록 작성한 그림.

27 QC 7가지 도구 층별 관리도 집단을 구성하고 있는 많은 것을 어떤 특징에 따라 몇 개의 그룹으로 구분한 것을 말함.
제조공정을 잘 관리된 상태로 유지하거나, 잘 관리된 상태에 있는가를 조사하기 위하여 품질 특성치를 꺾은선 그래프로 나타내는 방법. 공정능력 산출 후 공정능력이 충분하면 약 1개월간 X bar R 관리도로 관리하고, 1개월 동안 LCL/UCL을 벗어나지 않으면 그 선 (UCL/LCL)을 연장하여 관리한계선으로 결정하여 관리함.

28 통계적 기법의 적용 회사의 업무에 적용할 경우 적절하고 간단한 기법을 적용 구체적 방법은 절차를 수립
결과의 기록은 보관, 유지 적용 범위 적용기법 현장개선 체크시트, 파레토도, 히스토그램, 층별, 연관도, 계통도, 특성 요인도 등 공정관리 공정능력, 샘플링 검사, 관리도 등 설계,생산기술에의 활용 실험 계획법, 회귀분석, 분산분석, 검.추정 등 시험, 검사관리 샘플링검사, 신뢰성 기법, 검교정, 회귀분석 등

29 통계적 기법의 적용 경영책임 적용 범위 적용기법 품질목표 관리 그래프, 시계열 분석, 파레토도 내부 품질감사 결과
그래프, 파레토도 시정 및 예방조치 활동결과 그래프, 특성요인도

30 통계적 기법의 적용 계약 검토 적용 범위 적용 기법 월별 계약 건수 그래프 발주처별 계약 건수

31 통계적 기법의 적용 설계관리 적용 범위 적용 기법 설계관련 원인분석 연관도법 설계시 최적 조건 산출 매트릭스도법, 실험계획법
FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) : 고장 형태 영향 분석 FTA (Fault Tree Analysis) : 결함 요인계 해석, 고장 요인계 해석, 또는 불량 요인계 해석 적용 범위 적용 기법 설계관련 원인분석 연관도법 설계시 최적 조건 산출 매트릭스도법, 실험계획법 초기 공정능력 조사 공정능력지수(Ppk) 고객의 Needs조사 품질전개기능(QFD) 일정관리 PERT/CPM, 간트 차트 설계시 고장모드 및 영향분석 FMEA 설계시 고장확률 계산 FTA

32 통계적 기법의 적용 구매 검사 및 시험 적용 범위 적용 기법 적용 범위 적용 기법 월별 구매금액 그래프 재고관리 분석
ABC 분석도 적용 범위 적용 기법 제품의 개선 후 개선 유무 확인 검.추정 데이터를 모집단에서 모수를 추정할 시 검사대상 합부 판정 샘플링 검사

33 통계적 기법의 적용 공정관리 적용 범위 적용 기법 공정 불량율 그래프 생산 저해요인 분석 그래프, 파레토도, 특성요인도, 층별
공정파악 개선 히스토그램 공정의 품질 특성치 관리 해석 관리도 공정능력 조사 공정능력지수 평가 제품의 특성치에 미치는 인자에 대한 실험 실험계획법 확률변수와 관련성 규명 상관회귀 분석

34 통계적 기법의 적용 공정능력지수(Process Capability Index) 공정 능력(6σ)과 규격의 폭과의 비율로서 공정이 규격에 맞는 제품을 생산할 수 있는 능력이 충분한지를 나타내는 지수이다. 이에는 규격, 치우침, 목표치 등과의 관계에 따라 Cp, Cpk, Cpm등이 있다.

35 통계적 기법의 적용 계측장비의 관리 적용 범위 적용 기법 데이터 값의 경향 분석 그래프 계측장비의 정확/정밀도 확보
게이지 R&R, 관리도

36 통계적 기법의 적용 부적합품의 관리 적용 범위 적용 기법 부적합품에 대한 유형별 분석 체크시트
부적합품에 대한 월별 건수 및 실패비용 분석 그래프 부적합품의 원인 분석 특성요인도

37 통계적 기법의 적용 시정 및 예방조치 적용 범위 적용 기법 부적합품에 대한 원인 조사 특성요인도, 계통도, 연관도, 파레토도
개선 결과에 대한 비교 파레토도, 검.추정, 그래프, 관리도 wd

38 통계적 기법의 적용 취급, 보관, 포장, 보존 및 인도 적용 범위 적용 기법 재고관리 그래프, ABC분석
자재를 3 Group으로 분류 A Group은 연간사용량이 아주 많거나 가격이 비싼 품목으로 연간 사용금액이 가장 높은 Group C Group은 연간 사용량이 적고, 사용회수도 낮아 연간 사용금액이 적은 품목 적용 범위 적용 기법 재고관리 그래프, ABC분석 금 액 Item 누적비율 100% 90% A B C D A 그룹 B 그룹 C 그룹

39 통계적 기법의 적용 내부 품질감사 교육훈련` 적용 범위 적용 기법 적용 범위 적용 기법 감사결과 분석
그래프, 체크시트, 매트릭스도법 적용 범위 적용 기법 교육훈련 계획에 따른 실적 평가 그래프

40 통계적 기법의 적용 부가서비스 적용 범위 적용 기법 서비스 정보 분석 그래프 고객 만족도 조사 그래프, 파레토도
고객 불만 원인조사 특성요인도

41 결론 모든 프로세스 전반에 걸쳐 사용되는 통계적 기법의 필요성을 파악하여 제품 품질을 확보 및 관리하는데 그 목적이 있다.