최근 제품이나 시스템의 품질은 고객만족을 의미하기에 점점 더 중요하게 인식되고 있다. 이러한 품질의 한 특성으로 인식되는 성능은 주어진 기능을 얼마나 잘 수행하는가를 의미하는 것으로 고객만족에 가장 접근하는 특성이다. 그러나 선박과 같은 대형 구조물을 다루는 공학자에게 있어서 안전성은 사고 시에 발생하는 파괴나 인명피해 등과 밀접하게 관계되어 있기 때문에 그 중요성이 더욱 크게 인식되고 있다. 본 연구에서는구조물에서 중요하게 인식되는 성능과 안전성을 고려하여, 품질기능전개(QFD)를 이용하여 성능을 분석하고 파괴모드(Failure Mode) 및 영향 분석(FMEA)을 이용하여 안전성을 분석함으로써 고객의 요구사항에 기반을 둔 품질 분석방법을 제시하였다. 또한 이를 살물선(Bulk Carrier)의 화물창구(Hatchway)에 적용하여 화물창구 시스템의 품질향상을 위한 성능과 안전성 측면에서 중요한 부재를 파악하였고, 성능과 안전성 측면에서 개별적으로 파악된 중요 부재 및 부품들 중에는 공통적으로 파악된 것들이 존재하는데, 이들은 성능과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 부재 및 부품들이므로 설계자는 설계 시 이러한 부재나 부품에 더 많은 관심을 갖고 개선함으로써 제품 및 시스템의 품질을 향상시킬 수 있는 결과를 나타내었다.
최근 제품이나 시스템의 품질은 고객만족을 의미하기에 점점 더 중요하게 인식되고 있다. 이러한 품질의 한 특성으로 인식되는 성능은 주어진 기능을 얼마나 잘 수행하는가를 의미하는 것으로 고객만족에 가장 접근하는 특성이다. 그러나 선박과 같은 대형 구조물을 다루는 공학자에게 있어서 안전성은 사고 시에 발생하는 파괴나 인명피해 등과 밀접하게 관계되어 있기 때문에 그 중요성이 더욱 크게 인식되고 있다. 본 연구에서는구조물에서 중요하게 인식되는 성능과 안전성을 고려하여, 품질기능전개(QFD)를 이용하여 성능을 분석하고 파괴모드(Failure Mode) 및 영향 분석(FMEA)을 이용하여 안전성을 분석함으로써 고객의 요구사항에 기반을 둔 품질 분석방법을 제시하였다. 또한 이를 살물선(Bulk Carrier)의 화물창구(Hatchway)에 적용하여 화물창구 시스템의 품질향상을 위한 성능과 안전성 측면에서 중요한 부재를 파악하였고, 성능과 안전성 측면에서 개별적으로 파악된 중요 부재 및 부품들 중에는 공통적으로 파악된 것들이 존재하는데, 이들은 성능과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 부재 및 부품들이므로 설계자는 설계 시 이러한 부재나 부품에 더 많은 관심을 갖고 개선함으로써 제품 및 시스템의 품질을 향상시킬 수 있는 결과를 나타내었다.
Recently, the quality of a product or system has becoming increasingly important as it means customer satisfaction. The function, which is recognized as a nature of this quality, means how it functions well so it is the closest to the customer satisfaction. On the other hand, it is becoming more imp...
Recently, the quality of a product or system has becoming increasingly important as it means customer satisfaction. The function, which is recognized as a nature of this quality, means how it functions well so it is the closest to the customer satisfaction. On the other hand, it is becoming more important as safety is closely related to destruction or human injury from accidents for engineers who handle large-scaled structures, such as ships. This study analyzed the function using quality function development (QFD) and considering the function and safety, which are being recognized as important in the structure. In addition, the safety and the quality analysis method based on the customers' needs was analyzed using failure mode and influence analysis (FMEA). In addition, the supplementary materials that are important in terms of the aspect of safety and function for the quality enhancement of a hatchway system were determined by applying a bulk carrier and hatchway. As a result, there are commonly understood items in important supplementary materials and parts, which are determined individually in terms of function and safety, because they can enhance both the function and safety simultaneously. This study shows that designers can improve the quality of products and systems by enhancing these supplementary materials and parts with greater interest.
Recently, the quality of a product or system has becoming increasingly important as it means customer satisfaction. The function, which is recognized as a nature of this quality, means how it functions well so it is the closest to the customer satisfaction. On the other hand, it is becoming more important as safety is closely related to destruction or human injury from accidents for engineers who handle large-scaled structures, such as ships. This study analyzed the function using quality function development (QFD) and considering the function and safety, which are being recognized as important in the structure. In addition, the safety and the quality analysis method based on the customers' needs was analyzed using failure mode and influence analysis (FMEA). In addition, the supplementary materials that are important in terms of the aspect of safety and function for the quality enhancement of a hatchway system were determined by applying a bulk carrier and hatchway. As a result, there are commonly understood items in important supplementary materials and parts, which are determined individually in terms of function and safety, because they can enhance both the function and safety simultaneously. This study shows that designers can improve the quality of products and systems by enhancing these supplementary materials and parts with greater interest.
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문제 정의
그 다음으로 FMEA를 이용하여 안전성과 관련된 주요 부재를 파악하도록 하자. R.
QFD를 이용하여 성능 (performance)을 분석하였으며, FMEA를 이용하여 위험도(risk)를 분석하였다. 그러면 이 결과를 이용하여 성능과 안전성에 중요한 부재들을 알아보도록 한다.
따라서 본 연구에서는 구조물의 품질특성들 중에서 성능과 안전성을 주요 요소로 파악하고 이를 고객의 요구사항에 맞춰 분석하는 방법을 제시하며, 이를 살물선의 화물창구에 적용해 봄으로써 그 활용 가능성을 알아 보고자 한다.
모두 다섯 가지의 기능들과 관계가 있는데 이들 중에서 "Provide cover" 및 "Fasten closed hatch cover"와 "Provide watertightness" 및 "Drain water and impurities"의 차이를 알아보자.
고객의 요구사항에 입각한 중요한 기능들이 파악되었 다면, 이는 제품/시스템을 구성하는 구조(서브 시스템, 부재 및 부품)들과 함께 2단계에 입력된다. 여기에서는 중요한 기능들을 수행하기 위한 구조 내지는 부품들이 무엇인지를 파악하는 것이 목적이며, 이 결과는 분석대 상의 품질 중 성능과 밀접하게 관계된 것으로 평가될 수 있다. 3단계는 앞에서 파악된 구조를 중심으로 이들의 파괴 모드를 알아내어 FMEA를 수행하는 단계이다.
제안 방법
1. FMEA를 통해 파악된 파괴모드를 공학자의 견해 뿐만 아니라 고객의 목소리까지 반영하여 평가하 였으며, 살물선의 화물창구 적용 예제에서 PSAM의 최종 결과는 성능과 안전성 측면에서 중요하게 다루어야 하는 부재/부품을 파악하였다.
본 연구에서 제시한 방법을 화물창구에 적용한 과정과 그 결과를 앞에서 언급하였다. QFD를 이용하여 성능 (performance)을 분석하였으며, FMEA를 이용하여 위험도(risk)를 분석하였다. 그러면 이 결과를 이용하여 성능과 안전성에 중요한 부재들을 알아보도록 한다.
우선 창구의 덮개 역할을 하는 hatch cover와 창구의 입구 역할을 담당 하는 hatch coaming이있으며 hatch cover를 움직이는데 필요한 actuating/operating 시스템, 화물창의 수밀을 위한 security arrangement가있다. 덧붙여 여기에 포함되지 못한 다른 부재들을 묶어서 miscellaneous fittings라는 서브 시스템을 추가하였다. 이러한 서브 시스템 하위에는 이를 구성하는 부재나 부품이 존재하는데 이러한 전체적인 구조는 Fig.
본 연구에서는 고객을 해치커버를 직접 조작하는 오퍼레이터로 정의하였고 이들의 요구사항은 모두 9가지로 나타났으며[10,11] 각 요구사항의 중요도를 1에서 10 사이의 수치로 분석하면 다음의 Table 1과 같다[12].
본 연구에서는 제품/시스템의 품질을 성능과 안전성으로 나누어 각각을 QFD와 FMEA를 이용하여 분석하는 방법을 제시하였으며, 다음과 같이 요약할 수 있다.
우선 QFD를 통해 분석된 성능과 관련된 주요 부재를 파악한다. 고객의 요구사항에서 출발하여 기능을 거쳐 화물창구의 구조까지 전개된 두번째 행렬(Fig.
우선 고객을 정의하고 이들로부터 요구사항을 파악하고, 동시에 분석하려는 대상의 기능을 파악한다. 1단계는 이 두 가지를 받아들여 이들의 관계성을 파악하고, 이로부터 고객의 요구사항들을 만족시키기 위한 중요한 기능들이 무엇인지를 파악하는 단계이다.
위에서 제시한 분석 방법을 살물선의 화물창구 (hatchway)에 적용하여 그 활용가능성을 알아본다. 화물 창구의 형식은 여러 가지가 있으나 그 중에서 대형 살물 선에 설치되어 선박의 폭 방향으로 덮개가 나뉘어 열리는 side rolling 형식을 그 대상으로 정하였다.
제품/시스템의 품질을 평가하는데 있어서 품질을 성능과 안전성으로 구분하고, 이를 동시에 분석하는 Performance- Safety Analysis Model(PSAM)을 제시하 고자하며 PSAM의 흐름을 Fig. 1에 나타내었다.
전체 파괴모드는 43가지가 파악되었으며 이의 결과, 원인 및 발견 방법에 대한 정량적인 평가는 다음의 Table 3, Table 4, Table 5를 기준으로 수행된다. 파괴모드, 결과, 원인 및 발견 방법에 대한 내용과 이들의 정량적 평가에 대한 예시는 Appendix를 참고하도록 한다.
위에서 제시한 분석 방법을 살물선의 화물창구 (hatchway)에 적용하여 그 활용가능성을 알아본다. 화물 창구의 형식은 여러 가지가 있으나 그 중에서 대형 살물 선에 설치되어 선박의 폭 방향으로 덮개가 나뉘어 열리는 side rolling 형식을 그 대상으로 정하였다.
이론/모형
scale을 곱하여 계산하는 것으로 고객과 공학자의 견해가 포함된 개념이다. 따라서 위험도는 R.P.N. score를 기준으로 평가하도록 한다. R.
성능/효과
2. 성능과 안전성 측면에서 개별적으로 파악된 중요 부재/부품들 중에는 공통적으로 파악된 것들이 존재하는데, 이들은 성능과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 부재/부품들이므로 설계자는 설계 시이러한 부재나 부품에 더 많은 관심을 갖고 개선함으로써 제품/시스템의 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
후속연구
이렇게 구한 이상적인 모델의 score는 본 연구에서 다루려는 side rolling 종류의 화물창구의 고객요구사항에 기반한 기능만족 정도를 분석하는데 중요하게 사용될 수있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
FMEA는 무엇을 분석하기 위한 도구인가?
PSAM은 기본적으로 두 가지 도구로 구성되어 있다. 품질기능전개(QFD: Quality Function Deployment)[3,4,5]와 파괴모드 및 영향 분석(FMEA: Failure Modes and Effects Analysis)[6,7,8,9]이 바로 그것인데, QFD는 전형적인 품질분석도구로 알려져 있으며 FMEA는 위험도(risk)를 분석하기 위해 사용되는 도구이다.
PSAM은 어떤 도구로 구성되어 있는가?
PSAM은 기본적으로 두 가지 도구로 구성되어 있다. 품질기능전개(QFD: Quality Function Deployment)[3,4,5]와 파괴모드 및 영향 분석(FMEA: Failure Modes and Effects Analysis)[6,7,8,9]이 바로 그것인데, QFD는 전형적인 품질분석도구로 알려져 있으며 FMEA는 위험도(risk)를 분석하기 위해 사용되는 도구이다.
PSAM은 어떤 단계로 나누어지는가?
PSAM은 크게 다섯 단계로 나누어지는데 1단계: 고객 요구사항과 기능의 관계행렬, 2단계: 기능과 구조의 관계행렬, 3단계: FMEA 수행, 4단계: 고객 요구사항과 파괴모드의 관계행렬, 5단계: 성능과 안전성 평가가 바로 그것이며, 1단계와 2단계, 그리고 4는 QFD와 관련되어 있으며 3단계 및 4단계는 FMEA와 밀접한 관계가 있다.
참고문헌 (12)
K. Kivenko, Quality Control For Management, Prentice-Hall, Inc., 1984.
D. A. Garvin, What Does Product Quality Really Mean, Sloan Management Review, pp. 25-43, 1984.
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J. K. Yoo, S. Choi, "A Study on the Quality Function Deployment for TQM Structure", Proceedings of the Korea Academy-Industrial Cooperation Society Spring Conference, pp. 233-236, 2003.
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Y. W. Lee, I. G. Kwon, "A Study on the Applicability of FMEA and it's Results for Hand Grenade in Government Quality Assurance Planning", J. of the Korea Academy-Industrial Cooperation Society, vol. 17, no. 2, pp. 252-258, 2016. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2016.17.2.252
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