공정능력, 품질변동을 관리하는 방법

Quality control, Image by Gerd Altmann from Pixabay

 공정능력은 제품이 공정에서 생산될 때, 그 공정이 만들어내는 제품의 품질의 달성 능력을 말한다. 공정능력을 관리한다면 제품의 불량 및 고장이 발생할 가능성을 줄이고, 미리 조치할 수 있다. 그러므로 공정능력은 신제품 개발 또는 4M변경과 같은 품질 변동이 발생할 때, 반드시 검토해야하는 내용이다. 자동차 업계의 경우에도 공정능력은 개발초기부터 양산시작 이후에도 꾸준히 관리해야하는 필수 항목이다.

 

Cp, Cpk 공식 (Minitab 또는 Excel로도 많은 데이터를 간단하게 산출 가능하다.)

 공정능력을 표현하는 방식에는 Cp(Process capability)와 Cpk(Process capability index)가 있다. 이 지수들은 품질변동(산포)와 제품 규격(공차)를 비교하여 나타낸 값이다. 대부분 Cp보다는 Cpk를 사용하는데, 그 이유는 Cp는 단지 산포만을 고려하는 지수이기 때문이다. Cp를 현장에 실제로 적용할 때 경우 규격에 벗어나는 것을 많이 포함된다. 이를 보완한 Cpk는 평균치 μ와 규격과의 거리를 산포와 비교함으로써 규격에서 벗어날 수 있는 확률을 산출하는 것이다. 즉, Cpk는 치우침을 고려한 공정능력이다.

 

공정능력지수평가 (출처 : 한국자격기술인증원 블로그)

Cp, Cpk 공정능력지수를 평가하는 기준은 0.33, 0.67, 1.00, 1.33, 1.67로 구분되어 있다. 제품의 특성에 따라 다르지만 1.33 이상부터 품질이 안정되어 있다고 평가할 수 있다. 이러한 기준은 각 회사와 공정, 제품에 따라 효율적이게 관리해줘야 한다고 생각한다. 예를 들어 용접, 열처리와 같은 중요관리항목에는 높은 수준의 공정능력 지수를, 그렇지 않은 단순 특성, 제품에 영향이 적은 특성에 대해서는 중간 수준의 공정능력 지수를 기준으로 정한다.

 

 공정능력을 평가하면 품질의 움직임을 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 위와 같이 공정 능력이 관리상하한선을 벗어나면 품질문제가 발생할 가능성이 있다. 관리상하한선을 벗어나는 경우에는 품질변동이 발생할 때이다.

 

공정능력 관리는 Cp,Cpk값을 통해 품질변동을 점검하고 개선하여,
이러한 특성값들이 중심에 최대한 분포될 수 있도록 조치하고 예방관리하는 방법이다.

 

품질변동 관리, 품질 예방을 위해 필요한 것