SPC도 이젠 Software의 힘만 빌리면 누구라도 간단히 적용!



















SPC(통계적 공정관리)란 사람의 느낌이나 어림짐작으로 어떤 사실을 보거나 판단하는 것이 아니라 과학적인 DATA를 근거로 문제를 직시하고 해석하며, 해결책이나 향상 방안을 찾아내는 것을 말하므로 과학적 기본 DATA와 이를 분석하여 각 공정에서 품질규격에 맞는 제품을 만들어 낼 수 있는 상태로 관리해 가는 기법이라고 할 수 있다.

SPC의 기본 개념은 끊임없는 공정의 개선 추구이며, 만족스러운 품질의 제품을 높은 생산성으로 생산할 수 있도록 하는 현장 관리기법이다 (즉 "Never Ending Improvement Program"으로서 개선을 위하여 연속적으로 적용해 가야 할 관리기법)

그러나 SPC 자체가 모든 문제를 해결하고 항시 공정을 발전시켜 주는 것은 아니다. SPC는 공학적인 고유기술과 접목되어

  • 불량원인으로 쉽게 발견하도록 도와주며,
  • 공정의 상태가 어떤지를 탐지하여 주고
  • 개선을 위하여 어떤 대책이 합리적인가를 결정하는데 도움을 준다.

SPC를 통하여 우리가 목표로 하는 가장 중요한 것은 품질산포가 작은 보다 균일한 품질의 제품을 생산하는 것이다. 즉 SPC적 관리를 통하여 공정변동을 줄여 가고자 하는 것이다. 각 공정이 안정적으로 관리되어 간다면

  • 무결점으로 생산할 수 있으며,
  • 고객에게 신뢰성 있는 제품을 공급하여 줄 수 있는 것이다.

결국 SPC를 통해서 향상된 품질은

  • 수율을 증가시키고
  • 생산성을 향상시키며,
  • 궁극적으로 원가절감을 이루게 되며,
  • 고객에게 만족스러운 제품을 제공할 수 있어

원만한 대고객 유대관계를 유지할 수 있을 것이다. 그래서 이 기법을 알고 활용하는 기업이나 관리자만이 지속적인 향상 발전을 기대할 수 있는 것이다. 

1. S.P.C의 정의

통계적공정관리(SPC)는 TQC의 일환으로 품질규격에 합격할 수 있는 제품을 만들어 내기 위하여 통계적 방법에 의하여 공정을 관리해 나가는 관리방법이다.

* 통계적 공정관리의 각 단어가 갖는 의미;

　

2. 품질의 개념 변화
....(SPC의 필요성/추진팀의 역할)

QM - 4Rules 　 Conventional Wisdom
(종래 개념)		 　 Reality
(현재 개념)
　 　 　 　 　
1. Definition of Quality

품질의 정의

 　 Goodness

양호성, 고객만족

 　 Conformance to Requirement

요구조건에 적합
2. System of Q.M.

품질경영의 시스템

 　 Appraisal

사후평가, 검사에 의한 품질보증

 　 Prevention

사전예방
3. Performance Standard

품질의 달성기준

 　 Quality Levels

AQL 등 불량률 다소 허용

 　 Zero Defects

무결점(100%양품)
4. Measurement of Quality

품질의 측정

 　 Indexes or Process Levels

불량률, claim건수 등으로 추정

 　 Price of Nonconformance

품질 COST로 측정
　 　 　 　 　
　 　 　 　 「추진팀」의 추구 방향

 

　

이처럼 SPC가 절대 필요하게 된 것은 Quality Management의 원칙들이 변모했다는 이유가 가장 크다.

종래 품질개념과 현재의 개념과는 상당한 차이가 있는 것이다. 즉 % 단위의 불량이 100만분의 1단위인 Defect per Million 즉 DPM(PPM) 단위로, 그리고 최근에는 6시그마 활동의 확산에 따라 그 단위가 Sigma로 변모해 가고 있다는 점이다. 그러나 우리가 활동하고 있는 협력업체 현장에는 아직도 한 자리 또는 두 자리 %단위의 불량률을 기록하고 있는 곳도 엄연히 존재하고 있는 것이 현실이며, 이들 취약 업체를 중심으로 단기간 내에 일정 수준으로 끌어 올려 균등한 품질 수준을 유지하기 위해 프로세스 전반을 진단하고 처방을 해 가는 협력업체혁신 활동이 진행되고 있다고 생각하면 그  책임은 막중한 것임에 틀림이 없다.

일반적으로 기업의 수준을 나타낼 때에는 학교에서 이루어지는 Class 단위의 수준을 평가할 때처럼 각 Class의 점수를 합산하여 평균한 값으로 우열을 평가하는 것과는 달리 가장 낮은 분야의 평가점수로써 그 기업의 수준을 나타낸다고 한다. 가령 자동차를 구성하는 3만점 이상의 부품 중 어느 한 부품이라도 문제가 되면 그 문제된 부품에 의해 메이커는 물론 그 자동차의 이미지를 결정짓게 되고 만다. 즉 자동차 부품을 공급하는 대부분의 협력업체들이 90점이고 일부 한 협력업체가 60점이라면 그 모기업의 수준은 60점이고 그 모기업이 최종 조립한 제품의 수준 또한 60점이라는 의미이다. 따라서 1차적으로 60점짜리 협력업체를 90점 수준으로 끌어 올리는 작업, 바로 그것이 추진팀에게 주어진 역할이고 사명이라고  정의할 수 있다.

　

3. SPC의 목표

SPC를 통하여 우리가 얻어야 하는 1차적인 목표는 품질향상이다. 즉 보다 균일성을 가진 품질의 제품을 생산하는 것으로서 이는 공정의 SPC적 관리를 통하여 Process Variation(공정 산포)을 줄여 나갈 수 있기 때문이다.

그리하여 각 공정이 안정되게 관리되어지면 결국 우리가 지향하는 Zero Defect 또는 100% 양품을 생산할 수 있게 되어 모기업을 포함한 고객에게 보다 신뢰성있는 상품을 보다 낮은 가격으로 제공할 수 있게 되어 비로서 경쟁력을 가질 수 있게 되는 것이다.

한편 모기업을 포함한 고객들은 보다 신뢰성있는(Reliable) 제품을 납품 또는 제공받기 위하여 SPC 기법을 활용한 공정관리를 각 부품 제조 업체에 강력히 요구하고 있는 것이다.

　

이상의 내용을 요약한다(SPC와  추진팀의 역할)

  1. 공정의 산포를 줄여 제품 품질을 균일하게 하기 위하여
  2. 통계적인 사고방식으로 공정을 관리하도록 체제를 갖추고 운영하게 하여 SPC의 근본 취지인 지속적인 발전의 기반을 마련한다.
  3. 바로 이것이 모기업을 포함한 고객이 해당 업체를 그리고 제품(부품)을 선택하도록 하는 길이며, 이 때문에 SPC가 필요한 것이다.
  4. 이상의 1,2,3항을 단기간에 구축, 원활히 운영할 수 있도록 견인차 역할을 하는 것이 추진팀 역할의 하나이다.

 

이와 같은 SPC를 통하여 향상된 품질은(SPC의 Merit)

  • 수율을 증가시키고
  • 생산성을 향상시키며
  • 결과적으로 제조원가를 낮추게 될 뿐만 아니라
  • 고객만족을 지속시켜 주거나 새로운 고객을 확보할 수 있게 된다

 

4. 통계적 공정관리 체계

일반적으로 일정한 조건으로 생산을 하더라도 얻어지는 제품(반제품)의 품질특성치는 일정하지 못하고 어떤 값을 중심으로 산포하고 있다. 품질의 변동요인은 대개 다음 2가지로 분류된다.

1) 우연원인(불가피원인)

2) 이상원인(가피원인)

SPC에서는 품질변동을 조사하여 그 원인을 우연원인과 가피원인으로 분리시켜, 가피원인은 현장에서 즉각 조치를 취하여 없앨 수 있도록 하고,

우연원인에 대해서는 생산설비의 교체나 생산방식에 대한 SYSTEM적 접근을 통하여 근본적으로 우연원인에 의한 품질변동의 크기를 축소시켜 주어야 할 것이다. 이 경우에

등을 고려해 볼 수 있을 것이다.

　


SPC의 가장 기본적인 기능은 품질변동이 가피원인(이상원인)에 의하여 발생했을 때 이를 즉각 알려주어 조치를 취할 수 있게 하고

가피원인이 나타나지 않는 경우에는 우연원인 만에 의한 안정된 품질변동을 나타내주도록 하는 것.

  • 가피원인 발생시--- 신속하게 가피원인을 규명하여 관리내에 들도록 현장의 조치를 취해 준다.
  • 우연원인만에 의한 품질변동이나 이 변동이 과다하여 불량률이 큰 경우 --- 관리자들이 적절한 TEAM 활동을 통하여 품질변동을 근본적으로 줄여주는 노력을 해야 한다.

* 공정능력(process capability)은 가피원인이 제거되고 우연원인만이 품질변동을 주는 경우에 생각할 수 있는 공정상의 품질분포의 정도를 의미한다.

　

5. SPC에서의 통계적 방법(품질도구)

SPC에 사용되는 통계적 수법은 매우 다양하며 대표적인 것을 다음에 제시한다.

  1. 평균 및 산포의 측도, 확률분포
  2. QC 7가지 도구, 신QC 7가지 도구
  3. 공정능력조사
  4. 통계적 추정 및 가설검정
  5. 상관분석, 회귀분석, 반응표면분석
  6. 실험계획법, 분산분석
  7. Taguchi Method
  8. 신뢰성 기법

최근에는 SPC에서 활용되는 QC도구들이 모두 Software화되어 있어 누구라도 손쉽게 적용할 수 있으며, 이미  선진기업에서는 그 사용이 보편화되어 있다.(이에 대한 정보는 품질도구 Software편 참조)

　

6. 품질문제 해결 step별 적용 SPC 수법

　 <flow chart> 　 　 <주요 SPC 수법>
　 　 　 　 　
　 공정의 안정상태 CHECK 　 　 관리도, 꺾은선 GRAPH, HISTOGRAM, 공정능력지수 등의 사용
　 ↓ 　 　 　
　 중요 품질문제 발생 　 　 통계적 검정이나 추정 등으로 확인
　 ↓ 　 　 　
　 DATA에 의한 현상파악 및 원인규명 　 　 QC 7가지 도구, 신QC 7가지 수법, 상관회귀분석, 수명시험, 통계적 검추정 등
　 ↓ 　 　 　
　 대책 수립 및 실시 　 　 현상파악 및 원인규명된 결과를 활용하여 대책수립 및 실시. 원인들(x1, x2, ..., xk)과 품질(y)간의 통계적 함수관계 이용.
　 ↓ 　 　 　
↑yes← 품질문제해결 　 　 품질문제 해결여부 통계적 검추정 실시
　 ↓no 　 　 　
　 최적조건이나 해결책을 찾기 위한 실험 실시 　 　 실험계획법 활용
　 ↓ 　 　 　
↑yes← 품질문제 해결 　 　 문제 해결 여부 검추정 실시
　 ↓no 　 　 　
　 근본적인 제조기술 혁신 설비 대체 등의 연구 　 　 　

　

7. SPC 추진 7단계(사례)

미국의 유수 반도체 그룹에서 사용하고 있는 사례(7단계 기법)를 소개한다.

　

STEP 　 단계별 할 일
　
1 TOP MANAGEMENT COMMITMENT 최고경영층의 공약 　 SPC Program을 효과적으로 이행하기 위해서는 최고 경영층의 참여가 필요하다.

SPC Program의 성공여부는 최고경영층의 관심과 지원 여부에 달려 있다.
　
2 FIND OUT CURRENT QUALITY LEVEL 현 품질수준의 측정 　 우선 품질수준을 측정해야만 상세한 분석이나 문제 파악에 필요한 정보를 얻게 된다.
　
3 SELECT TARGET PROBLEM 중점 문제의 파악 　 Step 2로부터 우리가 촛점을 맞추어야 할 문제를 찾아낸다. 주로 비용이 많이 드는 또는 악성불량(만성, 고질 불량) 등을 문제로 찾아낸다.
　
4 DISCOVER TARGET PROBLEM CAUSE 중점문제의 원인분석 　 SPC의 갖가지 수법들을 사용해서 문제를 분석하여 원인을 찾는다(SPC훈련 Know-how) 

이 단계에서 실험계획법을 많이 구사한다.
　
5 PROCESS IMPROVEMENT 공정 개선 　 문제의 원인이 파악되면 그것을 제거할 개선 작업에 들어간다.
　
6 MONITOR IMPROVEMENT 개선의 측정 　 개선한 것이 바람직한지 공정을 AUDIT해야 한다.

AUDIT한 결과 기대한대로 되지 않았을 경우에는 더 구체적인 개선방법을 찾는다(SPC 고도 수법 적용: 실험계획법, 통계적 수법, Cpk 등 활용)
　
7 CONTINUE IMPROVEMENT 개선의 반복 　 개선은 중단하지 말고 계속 꾸준히 하여 Optimal, Best(만족한) 공정을 찾는다.

 　

　

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