[논문]냉각팬 모터 제조공정의 품질개선에 관한 사례연구

정지용; 배영주

doi:10.12812/ksms.2013.15.4.279

냉각팬 모터 제조공정의 품질개선에 관한 사례연구
A Case Study of Quality Improvement practice in Cooling Fan Motor Manufacturing 원문보기

대한안전경영과학회지 = Journal of the Korea safety management & science, v.15 no.4, 2013년, pp.279 - 288

정지용 (한국교통대학교 산업경영공학과) , 배영주 (한국교통대학교 산업경영공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to present a case study of six sigma quality improvement practice in cooling fan motor(CFM) manufacturing processes. In this study, the CFM manufacturing process of automobile parts not relevant to the target process rate of the process point of view, in order to reduce the system to solve the problem of localized resolution procedures of six sigma DMAIC methodology was applied to study. In conclusion, this study's field D in order to improve the initial rate of inadequate quality management best practices by applying the method of Six Sigma quality CFM failure through stabilization schemes were proposed cost reduction.To be CFM product to satisfy customers based on continuous monitoring of the effective field of claims quality management system is required.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

결론적으로 본 연구는 D사의 필드 초기 부적합률을 개선하기 위해 품질경영의 베스트 프렉티스 방법인 식스시그마를 적용하여 CFM 품질 안정화를 통한 실패비용 저감 방안을 제시하였다.
본 연구는 자동차 부품 중 냉각팬 모터 제조공정의 부적합률을 감소시켜 품질을 개선하기 위해 D사의 공정을 중심으로 실증적인 사례 연구를 수행하고자 한다. 이를 위해 기업경영 전반의 성과를 향상 할 수 있는 시스템 화된 문제해결 절차인 식스시그마의 DMAIC 단계별 로드맵을 적용하여 연구 하였다.
본 연구에서는 자동차 부품 중 CFM 제조 공정을 대상으로 공정 부적합률을 감소시키기 위해 프로세스적인 관점에서 문제를 해결하는 시스템 화된 해결 절차인 6시그마의 DMAIC 방법론을 적용시켜 연구하였다.
본 연구에서는 자동차 부품 중 냉각팬 모터(Cooling Fan Mortor) 제조공정의 높은 초기 부적합품을 개선하기 위하여 6시그마의 DMAIC절차를 수행하였으며, 제조공정 관련 구체적 수치들은 기업 비밀보호를 위해 임의로 가공해 논문을 구성하였다.

제안 방법

도출된 개선결과를 [Table 12]과 같이 관리계획서에 반영하여 관리방법 및 작업방법을 표준화 하였다.
도출된 핵심인자인 Balance정도와 이음에 대하여 가설검증을 위해 검증 계획을 [Table 7]과 같이 수립하고, 분석 하였다.
연구 대상 라인의 프로세스 맵을 분석하여 이음과 Balancing 정도에 대한 개선 범위를 설정하였다. 설정된 공정의 CTQ 수준을 파악하기 위하여 측정시스템을 사전 검증 하였으며, 분석 대상인 Balancing 정도는 측정기를 사용하였고, 이음은 검사원의 감성평가로 진행하였다. (단.
연구 대상 공정에 대한 브레인스토밍, 프로세스로드맵, SIPOC 분석을 병행하여 각각의 잠재인자를 도출하고, 도출된 잠재인자로부터 Balancing 정도와 이음에 대한 핵심인자를 도출하고자 한다.
연구 대상 라인의 프로세스 맵을 분석하여 이음과 Balancing 정도에 대한 개선 범위를 설정하였다. 설정된 공정의 CTQ 수준을 파악하기 위하여 측정시스템을 사전 검증 하였으며, 분석 대상인 Balancing 정도는 측정기를 사용하였고, 이음은 검사원의 감성평가로 진행하였다.
본 연구는 자동차 부품 중 냉각팬 모터 제조공정의 부적합률을 감소시켜 품질을 개선하기 위해 D사의 공정을 중심으로 실증적인 사례 연구를 수행하고자 한다. 이를 위해 기업경영 전반의 성과를 향상 할 수 있는 시스템 화된 문제해결 절차인 식스시그마의 DMAIC 단계별 로드맵을 적용하여 연구 하였다.
정의단계에서는 VOC와 VOB를 확인하여 CTQ를 설정하고 개선목표의 타당성을 검토하였다. 측정단계에서는 측정분석 시스템을 확인하고 ,이항 공정능력 분석, 정규성 검정 등의 통계적 분석방법을 사용하여 CTQ에 대한 현 수준을 파악하고 인자들을 선정하였다.
정의단계에서는 VOC와 VOB를 확인하여 CTQ를 설정하고 개선목표의 타당성을 검토하였다. 측정단계에서는 측정분석 시스템을 확인하고 ,이항 공정능력 분석, 정규성 검정 등의 통계적 분석방법을 사용하여 CTQ에 대한 현 수준을 파악하고 인자들을 선정하였다. 분석단계에서는 브레인스토밍을 통한 프로세스 맵 분석, X-Y 매트릭스 기법 등을 사용하여 과학적인 분석을 수행한 결과 공정 부적합률이 감소하였고, 이를 근거로 관리계획서, 설비점검표, 일상점검시트의 관리방법을 표준화 하였다.
현재 개선라인의 품질수준 파악을 위해 데이터 수집 계획을 수립하여 balancing 정도는 샘플링 검사를 통해 진동부적합을 측정하였고, 이음부적합은 전수검사를 통해 집계 하였다. (단.

대상 데이터

[Figure 2]의 생산 공정 분석 결과 연구대상인 C라인이 타 라인에 비하여 부적합률이 840ppm 높게 나타났으며, 전체 공정부적합의 77%를 점유하고 있는 것으로 파악되어 개선 공정대상으로 선정하였다.
[Table 9]에서와 같이 12개의 개선안 중 개선효과 대비 인적 물적 자원이 많이 투입될 것으로 판단되는 3개의 안은 기각 하고, 9개를 최종 개선 안으로 선정하였다.

이론/모형

VOC와 VOB를 확인하여 도출된 이음과 진동 중 측정이 어려운 진동은 회전기기의 균형도(KS B 0612)를 적용하여 측정하고, Balancing 정도와 이음은 허용범위(규격)가 정의된 을 반영하여 CTQ로 선정 하였다.
[Figure 7]의 X-Y MATRIX법을 이용하여 행의 7개의 잠재인자와 열의 9개의 부적합항목에 대한 가중치 1,5,10점을 부여하여, 이음 정도를 분석한 결과 2개의 핵심인자를 도출하였다.

성능/효과

Balancing 정도의 부적합률은 개선 전 1083ppm서 개선 후 298ppm으로 감소하였고, 이음 부적합률은 개선 전 3658ppm에서 개선 후 1250ppm으로 감소하였다. 또한 재무적 성과는 개선 전보다 약 70%의 비용이 절감 되었다.
MINITAP 14.20을 사용하여 분석한 결과 4개 핵심인자 X1-1(Putty 이탈), X1-2( Armature Run-out 부적합), X1-3(Shaft & Stator 동심도 부적합), X2-1(검사 M/C) P-값=0.000으로 매우 유의한 영향을 주는 중요인자로 판정되었다.
데이터 수집 후 정규성 검증결과 에서 P-Value가 0.05보다 큰 0.18로 정규성이 있다고 판단되며, 공정능력을 통해 현재의 수준을 파악한 결과 Z-Bench는 3.3이며, 시그마수준은 4.8로 나타났다.
Balancing 정도의 부적합률은 개선 전 1083ppm서 개선 후 298ppm으로 감소하였고, 이음 부적합률은 개선 전 3658ppm에서 개선 후 1250ppm으로 감소하였다. 또한 재무적 성과는 개선 전보다 약 70%의 비용이 절감 되었다.
설비 개선을 포함한 모든 개선 인자들 간 교호작용이 있다고 판단되어, 개선 효과는 개선 전후의 부적합률과 2-비율 검증으로 실시하였으며, 분석결과 [Fiure 8]에서 P-값이 0.05 보다 작으므로 Balancing 정도 와 이음 부적합률은 개선이 된 것으로 판단되었다.
연구결과 설비개선이 7건, 관리방법개선 1건, 프로세스 개선 1건을 도출하였다.
정량적 효과는 연구대상 라인의 진동 및 이음에 의한 폐기비용이 연간 87% 감소 (9백50만원→ 1백20만원) 될 것으로 예상되며, 전체 불량률은 39%로 감소(364 ppm → 222 ppm) 될 것으로 예상된다.

후속연구

또한 각 내용을 PFMEA, 작업표준서에 반영하여 신규 차종 및 추후 진행되는 개선활동에 활용 될 것으로 기대된다.
정성적 효과로는 추가생산 감소에 따른 작업자 피로도 감소 및 직행률 향상에 따른 고객사 품질 및 납기 만족도가 향상 될 것으로 예상된다.
추후 CFM 제품의 고객을 만족시키기 위해 지속적인 필드클레임의 모니터링을 기반으로 효율적인 품질관리 시스템 구축이 요구된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	TOC는 무엇인가?	TOC란 조직의 목표를 달성하는데 제약이 되는 요인을 찾아 집중적으로 개선하고, 조직 내의 모든 의사결정을 제약요인 위주로 수행함으로써 조직의 목표를 달성하는 도구라고 정의 할 수 있다.
	Lean 식스시그마는 무엇인가?	그 중의 하나인 Lean 식스시그마는 고객만족, 비용,품질, 프로세스 속도, 투자 자본을 가장 신속하게 개선시킴으로써 기업 가치를 극대화 할 수 있는 방법론이다. 또 다른 식스시그마 경영혁신과 경영 도구 중 TOC(Theory of constraints)와의 접목이 있다.
	식스시그마는 어떻게 시작되었는가?	1980년대 초 일본에 대한 미국 기업의 위기의식으로부터 품질을 획기적으로 개선하고자 연구되어 1985년 모토롤라가 시작해 GE에 의해 가치가 극대화된 품질경영 전략을 의미한다. 식스시그마 활동은 프로세스 개선을 통해 품질을 혁신하고, 효율적인 경영혁신 문화를 조성하여 기업경영 성과를 향상시키는 종합적인 기업의 경영혁신 전략으로 활용하고 있다.

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Fontenot, G., Banara, R., and Gresham, A.(1994) "Six Sigma in Customer Satisfaction", Quality Progress December : 73-76
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Hoerl, R.W(1998), " Six Sigma and the Fu ture of the Quality Profession", Quality Progress July : 35-42

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