제 10 장 설계를 통한 품질향상

1. 제10장 설계를 통한 품질향상 2012 . 05.30일 안산 대학교 디지털 정보학과 품질관리 담당: 조 중 상 교수

2. 차 례 • 동시공학 • 품질기능전개 • Taguchi 기법

3. 10.1 동시공학 • 설계 초기부터 관련된 모든 사람들이 공동설계 • 과거 연속적 설계의 문제점 • 제품에 대한 정의가 불분명 • 제품 비용과 DFMA에 대한 설명이 불충분 • 사후에 잦은 설계 변경 • 문제 발생시 책임 전가 • 과거의 설계과정 • 마케팅 설계 제조 품질

4. 10.1 동시공학 • CE란 무엇인가? 설계에 관련된 모든 부서와 사람들을 처음부터 설계에 참여 시켜 효과적인 설계 수행 • CE의 4가지 ‘C’ • 동시성(concurrence) : 제품과 공정설계 동시 • 제약성(constraints) : 공정은 제품설계에 제약 • 협조성(coordination) : 제조와 공정이 서로 협조 • 합의성(consensus) : 모든 구성원들의 합의 • CE와 품질 품질이 모든 사람들의 책임, 초기에 제품을 잘 만들자

5. CE의 효과 신속한 제품소개 품질향상 설계변경 감소 개발비용 감소 재공품 감소 팀워크 증진

6. CE의 성공 요건 최고경영자의 적극적 참여와 협조 고객욕구 파악을 위한 고객과의 빈번한 접촉 DB 공동구축 동시공학을 수용할 수 있는 기업문화의 개혁 팀에 전폭적 권한 이양 능력있는 팀 리더 선발 의사결정능력 함양 공급업자의 참여와 팀워크에 대한 지속적인 교육과 훈련

7. 10.2 품질기능전개 • 고객의 욕구와 기대를 제품 및 서비스의 기술적 기능으로 전환시키는 기법 • 기업의 품질기능을 수행하는 중요한 기법 • 품질이 설계단계서부터 확실하게 제품에 주입되도록 함 • CE의 첫 출발점 • 고객을 중시하는 기업전략을 수립하는 도구로써 널리 사용 • Hazerlrigg의 주장은 불가능이론(Impossibility Theorem)에 근거

8. 신제품 실패의 경우

10. 10.2.2 품질의 집(House of Quality)

11. QFD 효과 • 부서간의 장벽 타파, 협동심 고취 • 제품의 품질 안정과 개선 • 고객만족 증가 • 매출액 향상 • 신제품 개발 소요시간 단축 • 기계작동준비시간과 생산 전 발생비용 감소 • 설계비용 감소 • 조직을 고객이라는 공통 언어로 통합 • 단순한 제품이 아닌 ‘경영제품’생산 • 고객의 소리를 전략에 반영 • 설계변경의 횟수 감소

12. 10.2.3 불가능이론 • QFD의 효능에 대해 의문을 제기하는 이론 • Hazerlrigg(1996)는 QFD가 제품을 설계하는데 있어서 갈등을 가져오고 비합리적인 요구를 한다고 주장 • Arrow(1963)가 처음으로 기술한 불가능이론이란 사회적 선택과 개인적 가치의 갈등에 관한 이론 • Arrow는 대부분의 경우 집단의 선호도를 표현하는데 개인의 효용이 사용되지 않는다

13. ▽ ▽ ▽ ▽ ▼ ▽ ▲ ▲ ▽ ▲ ▼ ▲ ▲ △ ▽ 기술적 상관관계 개폐기술 밀폐기술 문을 닫는 에너지 평지의 정지력 언덕의 정지력 문을 여는 에너지 언덕의 문닫는 힘 문짝 밀폐저항 변속기의 소리 도로소음 감소 물의 저항력 계획 매트릭스 상호관련성 고객의 느낌 1 2 3 4 5 자AB B 자A 자BA A 자B A자B B A자 고객의 욕구 밖에서 문닫기가 편해야 한다 ◎ ◎-◎ 개폐편의성 ◎ ◎ 언덕에서도 잘 열려야 한다 ◎ ○ 밖에서 문열기가 편해야 한다 ○ ○ ○ -◎ 반동이 있어서는 안된다 ◎ ◎ 외부와의 격리 비가 새서는 안된다 ○ ○ ◎ 주행중 소음이 나서는 안된다 11 12 6 10 18 3 .1 9 70 자사 객관적측정치 9 12 6 9 13 2 .1 9 70 경쟁사 A 기술적 매트릭스 9 11 7 11 14 2 .1 6 60 경쟁사 B 4 5 1 1 3 1 3 3 5 기술적 난이도 22 13 9 20 2 13 4 9 7 상대적 중요성(%) 7 9 6 7 12 3 .1 9 70 목표치

14. QFD의 효과 설계비용 감소 부서간 협조심 고취 설계변경의 감소 품질의 개선 제품개발 시간 감소 매출액 향상 고객만족 극대화 고객의 소리 반영

15. 10.3 Taguchi 기법 • 품질이란 제품이 고객에게 판매된 후부터 발생되는 사회에 끼치는 손실 • 품질관리 목표는 사회적 손실을 감소하는 것 • 품질향상이란 품질특성이 목표 값으로부터 • 이탈하는 변동을 감소시킴 • 목표 값: 목표 규격 설정 • 성능특성: 고객의 욕구를 만족시키는 가장 기본적인 품질특성 • 성능변동: 목표 값에 대한 성능특성 변동

16. Taguchi 기법 최소비용으로 품질이 균일한 제품을 생산하기 위하여 제품과 공정간의 최상의 조합을 구하는 통계적인 방법 • 품질에 대한 Taguchi의 철학 • 품질에 영향을 주지 않고 비용을 감소할 수 없다 • 비용을 증가하지 않고도 품질을 향상시킬 수 있다 • 품질을 향상함으로써 비용을 감소할 수 있다 • 품질변동을 감소함으로써 비용을 감소할 수 있다 • 변동이 감소되면, 성능과 품질은 자동적으로 개선 • 원래 설계의 향상을 위해 개발 • 설계뿐 아니라 최상의 공정을 위해서도 적용

17. 10.3.2 오프라인 품질관리 ⁧ 생산라인 밖에서 Taguchi 기법이 품질관리에 많은 책임을 지고 있기 때문에 오프라인(off-line) 품질관리라고 함 ⁧ 제품설계와 공정설계의 특성에 대한 목표값과 공차를 정하기 위해 제시한 Taguchi 3단계 방법 • 시스템 설계 • 파라미터 설계 • 공차 설계

18. 10.3.3 Robust Design • 로바스트 제품 불리한 작업과 환경조건에서도 지속적으로 성능 특성이 균일한 제품 • 로바스트 설계의 근본 원리 • 변동 원인을 직접 제거하지 않음 • 변동 원인이 끼치는 영향을 극소화하여 품질향상 • 로바스트 설계 질문 • 설계가 최종적으로 어떻게 되어야 하는가? • 고객들은 어떤 기능을 원하는가? • 설계가 얼마나 효과적으로 에너지를 사용하게 하는가?

19. The Engineered SystemRobustness=insensitivity to noise Control factors Y Output response System or Subsystem M Input Signal Noise factors

20. 10.3.4 Quality Loss Function ⁧ QLF는 제품에서 결점을 제거할 경우 감소할 수 있는 비용을 계량적으로 파악하는 기법 ⁧ 골대모형 (뒷 그림 참조)

21. Quality Loss Function 결점을 제거할 경우 감소할 수 있는 비용을 계량적으로 파악하는 기법 전형적 Taguchi QLC QLC 불합격 합격 합격 불합격 불합격 합격 합격 불합격 USL 목표값 USL 목표값 LSL LSL