강건설계

공장관리기술사 - 토픽 모음

(115회-2교시-2번)

 

강건설계 시 품질 특성에 영향을 주는 다음 인자에 대한 개념과 적용 예를 설명하시오.
1) 신호인자(signal factor: M)
2) 잡음인자(noise factor: X)
3) 제어인자(control factor: Z)

1. 강건설계 시 품질 특성에 영향을 주는 인자

1) 신호인자(signal factor: M)

- 개념: 사용자가 의도적으로 변경하여 원하는 출력을 얻기 위한 입력 변수임. 제품이나 프로세스의 기능을 제어하는 데 사용됨

- 적용 예

  . TV 리모컨의 볼륨 버튼 (음량 조절)

  . 자동차의 엑셀 페달 (속도 조절)

  . 에어컨의 온도 설정 버튼 (온도 조절)

 

2) 잡음인자(noise factor: X)

- 개념: 제품이나 프로세스의 품질 변동을 일으키는 원인이 되는 제어 불가능한 요인임. 외부 환경 변화, 사용 조건 변화, 부품 변동, 제조 공정 변동 등이 이에 속함

- 적용 예

  . 온도 변화, 습도 변화 (외부 환경)

  . 사용자의 습관, 사용 환경 (사용 조건)

  . 부품의 치수 오차, 재질 변동 (부품 변동)

  . 기계 마모, 작업자 숙련도 차이 (제조 공정 변동)

 

3) 제어인자(control factor: Z)

- 개념: 잡음 인자의 영향을 최소화하여 품질 변동을 줄이기 위해 설계자가 조절하는 설계 변수임. 제품의 재질, 형상, 치수, 공정 조건 등이 이에 속함

- 적용 예

  . 제품의 내구성을 높이기 위해 강화 플라스틱 재질을 사용

  . 온도 변화에 대한 저항성을 높이기 위해 특수 코팅 적용

  . 제조 공정의 변동을 줄이기 위해 자동화 시스템 도입

  . 부품의 치수 오차를 줄이기 위해 정밀 가공 기술 적용

 

2. 강건설계의 목표

- 강건 설계는 제어 인자(Z)를 최적화하여 잡음 인자(X)의 영향을 최소화하고, 신호 인자(M)에 대한 원하는 출력을 안정적으로 얻는 것을 목표로 함

 

3. 강건설계의 적용 효과

- 품질 향상: 잡음 요인에 강건한 제품/프로세스 설계를 통해 품질 변동을 줄이고 안정적인 품질을 확보함

- 비용 절감: 불량률 감소, 재작업 감소, 품질 검사 비용 감소 등을 통해 생산 비용을 절감함

- 개발 기간 단축: 시행착오를 줄이고 효율적인 설계를 통해 개발 기간을 단축함

- 고객 만족: 안정적인 품질, 높은 신뢰성을 통해 고객 만족도를 향상시킴