서열척도를 이용한 효율적 FMEA 설계

Abstract

오늘날 산업은 제품의 품질과 신뢰성에 대한 고객의 기대치가 계속적으로 높아지는 반면에 비용적인 제약과 제품의 사이클 타임이 짧아지는 압박이 있다. 그래서 제품 설계 개발 단계에서 신뢰성의 중요성이 점점 커지고 있다. 신뢰성에서 제품 설계 개발 단계에서 제품의 잠재적 고장을 보장하기 위하여 많이 사용되는 도구로써 FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)가 있다. 기존의 FMEA는 시스템이나 제품, 기기, 부품 등을 만드는 설계자의 입장에서 잠재적인 고장들을 찾아내고 어떤 고장이 그 제품이나 기기, 부품에 심각한 영향을 줄 것인가 평가해왔다. 그리고 각 고장들을 독립적으로 생각하여 평가해왔다. 하지만 제품, 기기 그리고 부품 등이 복잡해지고 각각의 고장들이 서로 연관성을 가지고 있을 경우 FMEA를 수행하는데 있어서 오류가 생길 것이다. 그리고 어떤 고장이 제품, 기기, 부품 등에 영향을 많이 줄 것인가를 판단하는 방법으로 RPN(Risk Priority Number) 평가 방법이 있는데, 이 방법도 평가자가 지나치게 자의적으로 판단할 수 있는 오류가 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 기존 FMEA를 QFD/HoQ로 확장하고 극한확률이론을 이용해 고장모드들 간의 상호연관성을 고려하여 고장의 우선순위화를 하고자 한다. 그리고 RPN 평가 방법의 문제점을 개선하고자 다수 그룹의사결정을 통해 도출된 결과들을 서열척도법을 이용하여 통합하고자 한다. 이 두 가지를 함께 고려하여 고장모드를 우선순위화함으로써 보다 현실적인 FMEA를 수행할 수 있을 것이다.; Today, industries face continuously with higher customer expectations for quality and reliability of products but in contraposition with severe cost constraints and with the pressure for shorter product-cycle times. Especially, the importance of reliability during product design development grows greater each day. Failure mode and effects analysis (FMEA) is a widely used technique to assess or to improve reliability of products at early stage of design and development. Traditionally, the prioritization of failures for corrective action is performed by developing a risk priority number (RPN). This study applied the concept of Quality Functional Deployment/House of Quality (QFD/HoQ) to reliability studies. It is able to translate the reliability requisites of customers into functional requirements for the product in a structured manner based on a Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), splitting the severity into a detailed series of basic severity aspects. There are several drawbacks to estimate RPN through vague standards because each result of assessment could have bias. In this regard, this study used the concept of ordinal scale through decision of peer group of multi-experts. Moreover, limiting probability theory is used to derive correlation between failure modes. In conclusion, this study suggests the approach to improve limitations of a risk priority number and correlation between failure modes