설계 FMEA (D-FMEA) (3)

▣ 설계 FMEA 실행

▶ 발생도(Occurrence)

• 정의:
파악된 원인/ 메커니즘 이발 생활 가능성
• 발생도(0) 등급을 감소시킬 수 있는 유일한 방법은 설계변경
• 잠재적 고장원인/ 메커니즘의 발생 가능성을 1~10 단위로 추정
• 발생도(0) 등급 결정 시 고려사항
- 유사부품/ 서브 시스템의 서비스 이력/ 필드 사례
- 구성품이 이관 부품인가, 새로운 부품인가?
- 구성품이나 서스 시스템에서 중요한 변경이 있었는가?
- 구성품이 지난번 수준의 구성품과 판이하게 다른가?
- 구성품이 완전히 새로운가?
- 구성품이 적용이 변경되었나?
- 환경의 변화는 무엇인가?
- 기대되는 발생률을 추정하기 위해 기술적 분석이 이용되었는가?
• 발생도(0) 등급은 순위 부여에만 관련되고 실제의 발생 가능성을 반영한 것은 아님

※ 참조

1. 발생도는 설계 잘못으로 공정에서 잘못 생산되거나 설계 미스에 따라 불량품이 고객에게 인도될 확률로
표시된다.
2. 발생률 평가 시 팀의 합의에 의한 기준에 따라 결정되는 경우가 많다. 이 경우 팀장은 최종 결정 시
객관성과 공정성이 유지되도록 실시한다.

고장확률	CNF/1000	고장 가능 비율	등급
매우높음 : 고장은 거의 필연젹이다.	> 16	2개중 1개 이상	10
	316	3개중 1개	9
높음 : 반복적인 고장	134	8개중 1개	8
	46	20개중 1개	7
보통 : 때때로의 고장	12.4	80개중 1개	6
	2.7	400개중 1개	5
	0.46	2,000개중 1개	4
낮음 : 상대적으로 적은 고장	0.063	15,000개중 1개	3
	0.0068	150,000개중 1개	2
희박 : 고장이 거의 없음	< 0.00058	1,500,000개중 1개 이하	1

※ 참조

CNF/1000 : 부품의 설계 수명기간 동안에 발생하는 1,000개당 누적 불만/고장 대수
(Cumulative Number of Element Failure Per 1,000 Elements)
고장원인에 열거된 각각 원인에 대한 CNF/1,000를 추정
CNP/1,000 추정 불가시 그 부품의 설계수명 동안 고장 가능성 판단.

▶ 현 설계관리 (Design Verification –설계 검증)

• 고려중인 고장의 형태와 원인/ 메커니즘에 대한 설계 적절성을 보장할 수 있는 설계관리
활동을 기술한다.
• 설계심사, 설계 검증, 설계 유효성 평가 등의 활동을 통하여 설계의 적절성을 평가할 수 있다.
• 현 설계관리는 동일 또는 유사한 설계에 사용되었거나 사용되고 있는 것이다.
• 일반적인 설계관리는
- 설계 검토, 신뢰성 시험, 내구시험, 환경시험, 시뮬레이션, 재현시험, 강화 시험, 타당성
검토, 시작품 평가 등

▶ 검출도 (Detection)

• 검출도란 잠재적 원인/메커니즘을 양산도면 배포 이전에 설계 단계에서 검출할 가능성을 의미한다.
• 고장원인/ 메커니즘을 양산도면 배포 이전에 원인/ 메커니즘을 찾아 시정조치를 이끌어 낸다거나
고장 모드를 찾아내는 현 설계관리의 능력을 평가하는 것.
• 검출 도의 등급은 1~10까지 등급으로 평가
• 낮은 등급을 얻기 위하여 예방, 유효성 검증활동 등의 설계관리 개선이 이루어져야 함.

검출도	기준 : 설계관리에 의한 검출 가능성	등급
절대적으로 불확실	잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장형태를 검출하지 못하거나 검출할 수 없다 : 설계관리가 없는 경우	10
매우 희박	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 매우 희박하다.	9
희박	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 희박하다.	8
매우 낮음	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 매우 낮다.	7
낮음	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 낮다.	6
보통	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 보통이다.	5
다소 높음	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 다소 높다.	4
높음	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 높다.	3
매우 높음	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 매우 높다.	2
거의 확실	설계관리를 통해 잠재적 원인/ 매커니즘과 그 이후의 고장 형태를 검출할 기회가 매우 확실하다.	1

▶ 위험 우선 수 (Risk Priority Number)

• 위험 우선순위 (RPN) = 심각도(S) Ⅹ 발생도(0) Ⅹ 검출도(D)
• 위험 우선순위 S Ⅹ O Ⅹ D의 결과이며 설계 위험에 대한 측정치
• RPN값은 설계개선의 우선순위를 결정한다.
• 일반적으로 조치가 필요한 수준은 RPN > 100 일 때 시정조치를 시행한다.
• RPN값과 관계없이 심각도가 높은 경우 특별한 주의 필요.
• 고객이 별도로 요구하는 지침이 있다면 고객의 지정에 따라야 한다.

※ 참조

1. 설계 FMEA → RPN이 100 이상일 때 시정조치
    공정 FMEA → RPN이 80 이상일 때 시정조치
2. 일반적으로 공정 FMEA의 guideline이 낮은 경우가 많다.

▶ 권고조치사항

• 권고조치사항의 목적은 심각도, 발생도, 검출도 등급 중 하나 또는 모두를 감소하는 것.
• 설계변경, 재료, 재질의 변경은 심각도와 발생도를 감소시킬 수 있음.
• 설계 유효성 확인/ 검증 활동의 증가는 발생도 등급을 줄일 수 있음.
• 권고조치사항 결정 시 고려사항의 예
- 실험계획법(교호 작용, 여러 인자인 경우, 복합 작용 발생 시)
- 개정된 시험계획(Revised Test Plan)
- 개정된 설계
- 개정된 재질 사양

▶ 시정조치 후의 RPN 계산

• 시정조치가 완료되면 확인 후 심각도 발생도 검출도 결과를 평가하고 RPN값을 기록하여 기입한다.
• 모든 조치 후 RPN은 검토되고 기준값 이상이 나오는 경우 재시정 조치를 실시할 것.
• RPN값이 기준값 이상인 경우에는 특별 특성으로 선정하여 분류란에 표시할 것.

▶ 후속조치

• FMEA는 살아있는 문서로서 설계단위뿐 아니라 양산 시작 이후에 발생하는 변경사항도 포함시켜 지속적인 개선이 이루어져야 한다.
• 설계책임자는 모든 시정조치의 내용이 수행되고 확인되었다는 것을 보장할 책임이 있다.
• 시정조치 내용이 수행됨을 입증할 수 있는 수단
- 설계 요구 사항의 달성
- 기술도면과 사양 검토
- 공정 FMEA와 관리계획의 검토