비정규분포에서 목표 값을 고려한 공정능력지수 개발

Abstract

공정능력지수는 제품의 품질과 생산성에 지속적인 개선을 위하여 측정하는 중요한 품질 도구 중의 하나이다. 대부분 일반적으로 이용되는 공정능력지수는 공정 데이터가 정규분포를 따른다고 가정한다. 그러나 많은 상황에서 정규성 가정의 타당성에 대해 의문을 가지며 정규분포를 따른다는 가정 하에서 개발되어온 공정능력지수는 공정분포가 비정규분포를 따르는 경우에 정확한 공정능력을 평가할 수 없게 된다. 실제로 많은 제조 산업에서 빈번하게 비정규분포를 따르는 공정이 나타난다. 공정능력지수 Cp와 Cpk는 공정중심의 측정치로 적절하지 못하다는 점을 고려하여 비정규분포의 공정능력을 실무에서 비교적 용이하게 평가하기 위한 공정능력지수를 제안하였다. 이 연구에서는 공정변동과 공정평균의 치우침을 고려하며 목표 값에 대한 공정중심의 위치까지 고려하는 공정능력지수 WSD Cpm과 WSD Cpmk를 다루었다. 제안된 공정능력지수에는 가중치 표준편차 방법을 이용한다. 이 방법은 품질 특성치의 표준편차를 상·하한 표준편차로 나누고, 샘플데이터에서 나누어진 표준편차를 이용하여 공정능력지수 값을 조정한다. 가중치 표준편차 방법에 기반을 둔 공정능력지수는 표준 공정능력지수, 가중치 분산 기법의 공정능력지수와 비교하여 성능을 비교 평가한다. 그 결과 기존의 다른 방법에 비해 가중치 표준편차 방법의 공정능력지수가 좋은 성능을 보이며 특히, 샘플사이즈가 작은 경우인 n이 50인 경우에 가장 좋은 성능을 보인다.