본문내용
1. FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)
1.1. 정의 및 개요
FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)는 제품 및 공정의 잠재적 고장형태를 파악하고 그 영향을 분석하여 고장의 위험을 사전에 예방하기 위한 기법이다. FMEA는 시스템이나 기기의 잠재적인 고장모드를 찾아내어 가동 중 고장이 발생하였을 경우 그 상위 항목에 어떤 영향을 미치는지를 상향식(Bottom-up)으로 조사하여, 영향이 큰 고장모드에 대해 적절한 대책을 세움으로써 고장을 미연에 방지하려는 정성적 분석 기법이다. FMEA는 설계, 공정, 시스템 등 다양한 분야에서 활용되며, 이를 통해 제품의 안전성과 신뢰성 향상, 고객 불만 방지 및 제조 공정의 효율성 제고 등을 달성할 수 있다.
1.2. FMEA의 분류 및 적용범위
1.2.1. System FMEA
System FMEA는 개발 초기 단계의 상품기획과 설계단계에 적용되는 FMEA의 한 유형이다. 시스템 전체 관점에서 잠재적인 고장 모드와 그에 따른 영향을 분석하여 문제점을 사전에 파악하고 예방하는 것이 그 목적이다.
구체적으로 시스템 FMEA는 신제품 개발 시 전체 시스템의 기능과 요구사항을 정의하고, 이에 따른 잠재적인 고장 모드와 그에 따른 영향을 분석한다. 이를 통해 시스템 전체 차원에서 고장이 미칠 수 있는 파급효과를 사전에 파악하여 적절한 대책을 마련할 수 있다. 또한 시스템 구성요소 간의 상호작용과 연관성을 고려하여 고장 원인을 체계적으로 분석할 수 있다.
시스템 FMEA는 제품 개발 초기 단계부터 활용되어 설계, 공정, 품질 관리 등 제반 측면에서 발생할 수 있는 문제점을 미리 도출하고 개선할 수 있도록 한다. 이를 통해 제품의 안전성과 신뢰성을 제고하고 개발 비용 및 시간을 절감할 수 있다. 특히 복잡한 시스템일수록 시스템 FMEA의 활용도가 높다고 할 수 있다.
따라서 시스템 FMEA는 제품 개발 초기 단계에서부터 잠재적인 고장 모드와 영향을 체계적으로 분석함으로써 제품의 품질과 안전성을 향상시키는 데 기여하는 중요한 기법이라고 할 수 있다.
1.2.2. Design FMEA (D-FMEA)
Design FMEA (D-FMEA)는 제품설계 시 잠재적 고장유형 및 영향을 분석하여 고장의 위험을 사전에 예방하기 위하여 작성하는 문서이다. D-FMEA는 개발초기 상품기획과 설계단계에서 실시되는데, 제품의 각 기능이나 요구사항을 토대로 잠재적인 고장형태와 이에 대한 영향을 체계적으로 분석함으로써 고장발생을 사전에 방지하고자 하는 것이다.
D-FMEA는 상향식(bottom-up) 분석 방식으로, 제품의 설계단계에서 발생할 수 있는 잠재적 고장형태와 고장의 원인 및 메커니즘을 파악하고 그에 따른 영향을 분석한다. 이를 통해 설계상의 취약점을 개선하고 위험을 사전에 감소시키는데 활용된다. D-FMEA에서는 설계의도로 제조/조립될 것을 전제로 하며, 제조/조립 공정 중 발생할 수 있는 잠재적 고장형태와 원인/메커니즘은 공정 FMEA(P-FMEA)에 포함된다.
D-FMEA를 작성할 때는 도면, 사양서, 초기 제품 특별특성 목록, 부품구성 및 기능분석표, 그리고 과거차량의 문제점이나 유사부품의 이력 등을 활용하여 수행한다. 분석대상 제품의 각 기능과 요구사항을 파악하고, 이에 따른 잠재적 고장형태를 도출한 뒤 그 영향을 심각도, 발생도, 검출도를 기준으로 평가한다. 특히 특별제품특성이나 높은 심각도를 가진 고장형태에 대해서는 집중적인 개선 노력이 필요하다.
D-FMEA를 통해 설계상의 잠재적 취약점을 사전에 파악하고 이에 대한 개선방안을 마련함으로써, 제품의 신뢰성과 품질을 향상시킬 수 있다. 또한 D-FMEA는 공정 FMEA와 연계되어 설계와 제조공정이 유기적으로 개선되도록 한다. 이처럼 D-FMEA는 제품 개발 초기 단계에서 잠재적 고장을 사전에 예방하고 관리하는데 매우 효과적인 기법이라고 할 수 있다.
1.2.3. Process FMEA (P-FMEA)
Process FMEA (P-FMEA)는 제조공정의 잠재적인 고장모드와 그 영향을 분석하여 고장의 위험을 사전에 예방하기 위한 기법이다. 제조담당 기술자 또는 팀에서 잠재되어 있는 고장 모드 및 이것과 관련된 원인 메커니즘을 가능한 한 고려하면서 추진하는 수단으로 활용된다.
P-FMEA의 주요 목적은 제조공정 설계 시 발생 가능한 잠재적 고장유형과 영향을 분석하여 고장의 위험을 사전에 예방하기 위함이다. 구체적으로는 설계의도와 공정요구사항을 충족시키지 못하는 작업방법을 파악하고, 유사공정 또는 유사품의 고객불만사항을 고려하며, 설계사양과 무관하게 고객불만...
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