공장관리기술사 범위

(112회-1교시-7번)

1. 공정능력지수 (Process Capability Index)의 개념

- 단순히 제품의 품질을 측정하는 것이 아니라, 공정 자체의 능력을 평가하는 지표임. 이는 현재 공정이 안정적으로 운영되고 있는지, 변동성이 얼마나 되는지, 그리고 고객이 원하는 품질 수준을 지속적으로 만족시킬 수 있는지를 파악하는 데 중요함

2. 공정능력지수의 목적

- 품질 관리 및 개선: 공정능력지수를 통해 현재 공정의 능력을 객관적으로 평가하고, 개선이 필요한 부분을 파악하여 품질을 향상시킬 수 있음

- 불량 예측 및 예방: 낮은 공정능력지수는 불량 발생 가능성이 높다는 신호이므로, 미리 문제를 예측하고 예방 조치를 취할 수 있음

- 고객 만족도 향상: 안정적인 공정 능력은 품질 좋은 제품을 지속적으로 생산할 수 있게 해주어 고객 만족도를 높이는 데 기여함

- 공정 성과 측정 및 비교: 시간 경과에 따른 공정능력 변화를 추적하거나, 여러 공정의 능력을 비교하여 성과를 측정하고 개선 방향을 설정할 수 있음

- 협력업체 관리: 협력업체의 공정능력지수를 평가하여 품질 수준을 관리하고, 개선을 요구하는 기준으로 활용할 수 있음

- 6시그마 경영: 6시그마 경영의 핵심 지표 중 하나로, 공정 개선 목표 설정 및 달성 여부를 평가하는 데 사용됨

3. 주요 공정능력지수의 종류 및 설명

1) Cp (Process Potential Capability Index)

- 정의: 공정이 잠재적으로 얼마나 능력이 있는지 나타내는 지표임. 즉, 공정이 중심에 정확히 맞춰져 있고, 변동성이 이상적으로 통제된다고 가정했을 때의 능력을 나타냄

- 계산식: Cp = (USL - LSL) / (6σ)

  . USL(Upper Specification Limit): 규격 상한

  . LSL(Lower Specification Limit): 규격 하한

  . σ (Sigma): 공정 표준 편차 (Process Standard Deviation)

- 의미: Cp는 공정의 변동성 만을 고려함. 공정 중심이 규격 중심과 얼마나 일치하는지는 고려하지 않음. 따라서, Cp가 높아도 실제 공정 성능이 좋을 것이라고 단정할 수 없음

- 적용: 주로 초기 공정 설계 단계에서 잠재적인 능력을 평가하거나, 공정의 변동성을 개선하는 목표를 설정할 때 사용됨

2) Cpk (Process Capability Index)

- 정의: Cp의 한계를 보완하여, 공정의 실제적인 능력을 나타내는 지표임. Cp와 마찬가지로 변동성을 고려하지만, 추가적으로 공정의 중심 위치가 규격 중심에서 얼마나 벗어났는지도 고려함

- 계산식: Cpk = min [(USL - μ) / (3σ) , (μ - LSL) / (3σ)]

  . μ (Mu): 공정 평균 (Process Mean)

- 의미: Cpk는 공정의 변동성과 중심 위치를 모두 고려하므로, 실제 고정 성능을 더 정확하게 반영함. Cpk값이 높을수록 공정이 규격 내 제품을 생산할 가능성이 높음

- 실제 공정 능력을 평가하고, 품질 관리 및 개선 활동의 기준으로 널리 사용됨. 제품 품질 보증 및 고객 요구사항 만족 여부를 판단하는 데 중요한 지표임

1. 공정능력(Process Capability)이란?

 - 제조공정의 산포관리 능력을 '공정능력'이라고 한다. 다시 말해, 공정능력이란 제조공정이 얼마나 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있는지를 반영하는 공정의 고유 능력이다. 

2. 공정능력지수(Process capability index)란?

 - 규격의 산포허용 범위에 비추어 산포관리를 얼마나 잘 하는지 평가하는 척도이다.

 - 공정능력지수 Cp = (USL - LSL) / 6σ

 - 공정 능력지수 값이 커질수록 규격범위를 벗어나는 제품이 나올 확률이 적어진다. 

- 일반적으로 공정중심이 한쪽으로 치우쳐져 있을 경우에는 치우침(K)의 정도를 고려한 공정능력지수를 나타내는 Cp 대신 Cpk라고 쓴다. (공식: Cpk = (1-K)(USL-LSL) / 6σ = (1-K)Cp

3. 공정능력지수 계산 공식

출처: 박영택 품질경영론 (박영택 지음)