FMEA 목적과 단계별 과정

FMEA 의 정의

 

FMEA(Failure mode & effects analysis)는 하위 수준의 요건을 상세화 하여 상위 수준을 모형화 하는 상향식 분석 기법으로 공정, 설계를 포함한 일반적인 오류에 대한 잠재적 문제점을 식별하고 파악하여 예방/제거하기 위한 엔지니어링 접근 법으로 설명할수 있습니다. FMEA는 고장의 식별과 이로인해 발생하는 영향을 정의하고 우선순위를 배정합니다. 

 

 

FMEA 목적

 

• 제품생산 공정상에 발생할 수 있는 잠재적 고장과 영향의 관련성을 인식하고 평가한다.
• 잠재적 고장 원인을 사전에 방지할 수 있는 조치사항의 확인과 가능성의 사전 차단.
• 제품생산 공정의 문서화
• 제품생산 프로세스의 보완을 통한 설계 유효성 확보와 고객의 만족.

 

FMEA 형식

 

• Design FMEA = DFMEA
• Process FMEA = PFMEA
• System FMEA = SFMEA
• Using FMEA = UFMEA

 

Design FMEA 의 목적

 

설계 엔지니어링에서 잠재적 고장 원인과 영향 메커니즘을 고려 가능한 범위내에 이를 분석하고 다루는 분석 기법. 조립/제조/ 관련부서의 담당 엔지니어링 팀에서 적용하는 해석기법으로 가능한 잠재적 원인과 영향을 고려하고 이를 해결하기 위한 방안의 준비를 목적으로 한다. 

 

• 설계 개념을 확정하기 전에 시작하여 제품 개발 전반에 걸쳐 변경사항과 추가정보를 지속적으로 업데이트한다. 
• 생산/개발 도면이 완료되기 전에 완료하는 것을 목표로 한다. 

 

 

FMEA 조직의 구성과 효과

 

FMEA 조직의 구성은 담당 엔지니어링 부서의 팀장 혹은 제조, 구매, 품질 생산 관련 분야의 대표를 일임하여 조직을 구성한다. 효과적인 FMEA 를 위해 생산, 제조를 고려하고 개별 구성 요소의 공저 전반에 걸친 타당성 있는 문서를 준비한다. 

 

FMEA 단계별 과제

 

관리계획 관리절차를 포함하여 제품의 사양, 제품의 생산이력 (불량내역등), 플로우차트를 준비한다. 

 

Step. 1

 

FMEA 분석대상의 추적 및 갱신을 위해 문서번호를 지정 입력한다. 

 

Step. 2

 

FMEA 대상 시스템의 공정명과 단계별 개수를 지정 입력한다. 

 

Step. 3 

 

FMEA 담당 부서의 엔지니어와 고객사의 연락처 및 기본정보를 입력한다. 담담 분석 책임자의 이름과 업무 수행범위를 기재하며 

 

Step. 4

 

분석하고자 하는 대상과 관련된 생산 제품(부품)의 일련번호와 제품명을 기재한다. 

 

Step. 5

 

FMEA 날짜를 입력한다. 이 때 날 짜는 제품 생산 시작일과 고객 요청일을 초과할 수 없다. 

 

Step. 6

 

FMEA 분석 시작일과 갱신 일정을 기록한다. 

 

Step. 7

 

FMEA 분석 대상의 기능과 요구사항을 나열하여 문서화 한다. 

 

용접, 조립, 가공등 생산공정의 분석대상에 대한 작업 설명을 기재하며 작업의 목적을 간소화 

하여 기재하고 작업 대상의 요소를 구분하여 나열한다. 

 

Step. 8

 

FMEA 분석

 

분석 대상이 되는 공정의 기능과 요구사항에 대해 이를 충족시키지 못하는 가능성에 대한 분석을 실시한다. 이는 공정간에 발생할 수 있는 결함의 종류를 이야기 하며 선행 공정에서 발생한 용접불량, 표면처리 불량, 스크래치와 같은 결함으로 분류하며 이로인해 후속 공정에서 발생할 수 있는 원인을 사전에 나열하여 분석하고 대안을 수립한다. 

 

공정간에 발생할 수 있는 고장은 반드시 일어날수 밖에 없다는 가정하에 발생할 수 있는 모든 고장 사항을 나열하고 이로 인한 공정간의 영향을 분석한다. 

 

Step. 9

 

FMEA 분석을 통한 잠재적 영향을 파악한다. 

 

잠재적 영향은 결함 및 고장으로 인해 고객에게 미치는 영향으로 정의하며 이는 실제 사용자가 겪을 수 있는 문제점을 고객 관점에서 기술한다. 잠재적 분석을 통해 고객이 겪을 수 있는 문제는 생산일정 차질로 인한 수율 감소와 납기 지연에 의한 영향으로 분류할 수 있다. 

 

Step. 10

 

FMEA 분석을 통해 잠재적 영향이 공정에 미칠 수 있는 심각도를 기준으로 하여 순위를 지정한다. 이를 문서화 할 때 우선순위가 높은 고장 항목에 대해서는 식별이 가능토록 기호나 문자 (iv) 로 구분한다. 

 

Step. 11

 

지정된 순위외 공정에 영향이 미칠 수 있다 판단된는 요인을 별도로 목록화 하여 FMEA에 포함할 수 있다. 

 

Step. 12

 

고장원인의 분석

 

고장원인이 발생할 수 있는 모든 가능성을 목록화 하고 이를 제어하거나 대체할 수 있는 방안을 기술한다. 부적절한 절삭이나 프로그램 오류, 리머 가공 도구의 마모와 같은 일반적인 원인에 대한 내용을 기술한다. 

 

Step. 13 발생원인

 

발생원인 메커니즘을 구체적으로 평가 기준화하며 이 때 관련 부서의 의견을 치합하고 상대적관점 또는 주관점 관점에서 작성한다. 

 

 

 

Step. 14 공정의 제어

 

FMEA 분석대상의 제어를 위해 예방과 검출 활동을 실시한다. 예방은 고장이 발생할 수 있는 원인에 대해 사전적으로 대비하는 것을 말하며 검출은 고장원인이 될 수 있는 요소를 발견하여 교체,수리 등의 시정 조치를 수행하는 것으로 정의한다. 예를 들어 주요 부품의 사용수명을 확인하고 교체일정을 준수하며 정기 검사를 통해 주요 부품의 마모, 파손, 결선 여부를 파악하는 일련의 활동을 예방과 검출로 정의한다. 

 

Step. 15 분석을 통한 결과의 조치

 

FMEA 우선 순위 공정에 대해 예방, 검출 활동의 우선순위를 배정하고 심각도와 발생 빈도수 검출 결과에 따라 예방, 검출 활동 일정을 단축하거나 조정한다. 필요에 따라 조치사항의 최우선 순위는 제조 및 안전사고와 관련된 경우 배정할 수 있으며 필요치 않은 경우 문서에 이를 식별할 수 있도록 한다. 

 

Step. 16 조치 결과와 책임

 

FMEA 분석 대상의 예방조치와 시정조치의 활동 이후 이에 대한 날짜, 조치사항, 결과, 심각성, 발생원인등을 기록하며 지속적인 개선활동을 실시한다. 개선활동을 통해 해결된 사항은 공정 제품의 요구사항 달성도와 공정 흐름의 적합성으로 평가할 수 있다. 

 

Step. 17 완료 및 문서화

 

• 제조, 조립, 가공의 변경사항을 통합하여 문서화.
• 관리계획 과 조치사항 변경사항의 통합.
• 필요시 FMEA 문서의 업데이트.
• 공정 흐름도의 업데이트.

 

내용정리

 

 

FMEA기법은 과거의 누적된 데이터를 분석하여 발생할 수 있는 문제점을 정의하거나 통계, 시뮬레이션, 수학적 접근 방식을 통한 엔지니어링으로 식별하고 정의할 수 있습니다. FMEA분석을 통해 얻을 수 있는 기대 효과는 다음과 같습니다. 

 

• 고장 혹은 잠재적 고장원인을 식별.
• 고장원인과 실패 원인을 식별하고 결과에 대한 간접적 데이터 제공.
• 분석 대상의 분석 결과에 의해 미치는 영향과 우선순위의 식별.
• 분석 대상물의 문제를 추적 및 조치사항의 수립.

Inside Insights