품질관리와 관리도

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품질관리와 관리도에 대한 보고서 자료입니다.

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SUM 관리도)등이 있으며 또한 계수형 관리도에는 불량률 관리도( p 관리도), 불량계수 관리도(pn 관리도), 결점수 관리도(c 관리도) 등이 있으나 여기서는 관리도만 설명하기로 한다.
[그림3] 관리도의 경고선과 조치선
2.3 평균()과 범위(R) 관리도의 작성요령
제품의 품질특성이 길이, 중량, 강도, 부피 등과 같이 연속적으로 변하는 수치를 갖는 경우를 계량형 품질특성이라 한다. 예를 들면 피스톤의 지름, 통조림의 중량, 철근의 인장강도 등은 계량형 품질특성에 해당한다. 품질특성이 계량형인 경우 공정의 평균 및 산포가 직접 품질(불량률)에 영향을 미치므로 그 평균과 산포를 모두 관리할 필요가 있다. 따라서 품질특성이 계량형인 경우 공정평균과 산포를 모두 관리하는 것이 필요한데 공정평균의 관리를 위해서는 또는 관리도가, 공정산포의 관리를 위해서는 또는 S관리도가 널리 이용된다. 많이 사용되는 관리도의 자료표의 형식과 단계별 작성요령을 알아보자.
(1) 부분군의 크기(n)와 채취빈도(k)를 결정하여 자료를 수집한다.
계량형 관리도에서는 부분군 크기로서 n=4 또는 5가 널리 이용되고 있으나 현장에서는 계산상의 편의를 위해 n=5 를 선호하는 경향이 있다. 군내 변동을 작게하기 위해서는 n 이 작을수록 좋으나 품질특성이 정규분포를 따르지 않는 경우는 n 이 클수록가 정규분포에 근사하게 된다는 점을 고려한다. 표본추출 및 검사비용이 높은 경우는 n 을 작게, 공정변화를 민감하게 탐지하기 위해서는 n 을 크게하는 것이 좋다.
부분군의 채취빈도(k)에 대해서는 일반적인 규칙은 없으나 표본추출비용, 측정비용, 관리도에 의해 공정을 관리함으로써 얻어지는 이익, 불량발생으로 인한 비용 등을 고려하여 결정한다. 공정의 진단을 위해 처음 관리도를 시작할 때는 가능한 부분군 채취빈도를 높게하고, 공정이 안정되어 갈수록 채취빈도를 줄여나가는 것이 좋다.
크기(n) 3∼5 정도의 시료를 약 20∼25 번(k) 채취하여 측정한다. 얻어진 데이터를 다음과 같은 자료표(data sheet)에 기입한다. 자료표에는 품명, 시료의 채취방법, 측정방법 등 후에 원인을 규명할 때 필요하다고 생각되는 사항을 기록하여 두어야 한다.
(2) 부분군의 평균 및 범위를 계산한다.
주어진 측정값을 라 할 때 번째 부분군의 평균값 은 에 의해서 구한다. 또한 각 부분군들의 평균값의 총평균값은 으로 계산한다. 다음으로 번째 부분군의 범위(R)는 로 구하고, 이들의 평균치 ()는 로 계산한다.
[표 2] 관리도의 자료표
제품명칭
전기조립품
제조명령번호
기간
품질특성
잡음레벨
직장
측정단위
규준일생산고
기계번호
규격
한계
최대
시료
크기
작업원
최소
간격
검사원
성명인
규격번호
측정기번호
일시
시료군의 번호
측정치
계
평균치
범위
적요

1

2

3


k

관리도
R 관리도
계
n A2 D3 D4
(3) 관리한계선의 계산
평균 관리도의 중시선(CL)와 관리상한선(UCL), 관리하한선(LCL)은 다음과 같이 계산한다.
여기서 의 값은 다음의 표에 수록되어 있는 상수이다
[표 3] 표
자료군의 크기, n
인자,
=
2
1.128
1.881
3
1.693
1.023
4
2.059
0.729
5
2.326
0.577
6
2.534
0.483.
7
2.704
0.419
8
2.8742
0.369
9
2.9700
0.337
10
3.0075
0.315
또한 범위 R관리도의 중심선과 관리한계선도 다음과 같이 계산된다.
여기서 의 값도 다음의 표에서 찾을 수 있다
[표 4] 표
시료군의 크기, n
2
0
3.268
3
0
2.574
4
0
2.282
5
0
2.114
6
0
2.004
7
0.076
1.924
8
0.136
1.864
9
0.184
1.816
10
0.223
1.777
(4) 관리한계선 및 측정값을 기입한다.
관리도 용지를 준비하고, 각 관리도 용지에 중심선(CL), 관리상한선(UCL), 관리하한선(LCL)을 그리고, 또한 각 부분군으로부터 주어지는 와 을 기입한다. 관리한계선을 벗어나는 점을 잘 구별될 수 있도록 , 등의 표기를 한다.
(5) 관리상태의 이상여부를 판정
관리상태의 이상여부는 관리도와 관리도에서 별도로 판정을 내린다. 이때 어떤 점이 관리한계선을 벗어나거나, 점의 배열에 어떤 습성이 나타나면 공정에 이상이 있는 것으로 고려되므로 그 원인을 분석하여 조치를 취해주어야 한다.
3 응용사례
한 기계부품을 제조하는 공정에서 높은 불량률이 문제가 되어 원인을 조사한 결과 조립너트의 내경치수불량이 주요 원인임을 알았다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서 관리도를 적용하기로 결정하고, 너트 5개씩 19번을 반복측정하여 다음의 결과를 얻었다.
[표 5] 너트의 내경치수
부분군
1
15
11
8
15
6
2
14
16
11
14
7
3
13
6
9
5
10
4
15
15
9
15
7
5
9
12
9
8
8
6
11
14
11
12
5
7
13
12
9
6
10
8
8
12
14
9
10
9
10
10
9
14
14
10
13
16
12
15
18
11
7
10
9
11
16
12
11
7
16
10
14
13
11
7
10
10
7
14
13
9
12
13
17
15
17
10
11
9
8
16
4
14
5
11
11
17
8
9
6
13
9
18
9
10
7
10
13
19
15
10
12
12
16
먼저 의 관리도의 관리상한선(UCL)과 관리하한선(LCL)을 계산하면
으로 주어지고, 또한 R관리도의 상한선과 하한선은
,
으로 주어진다. 따라서 관리도와 R관리도의 상하위관리한계선이 구해지면 이들을 점선으로 표시한다. 또한 측정 데이터의 값으로부터 표본평균과 표본범위를 계산하여 순서대로 점으로 표시하면 [그림 4] 관리도를 얻게된다.
[그림 4] 관리도
일단 관리도가 작성되면 주의 깊은 관리도의 해석이 뒤따라야 된다. 가장 정확한 해석은 점이 관리 한계선의 바깥에 떨어질 경우 공정에 이상이 있다고 판단하는 것이다. 또 점들의 추세를 보아 점점 커지거나, 작아지는 경향(일반적으로 연속해서 3점 이상)이 있으면 공정이 이상 상태에 이르기 전에 필요한 조치를 취하여 그 원인을 제거할 수도 있다.

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