SPC 적용에 대한 생각

안녕하세요.....

어제 용접공정에 대한 SPC 적용차 방문 했었던 위원입니다.

귀사가 진행코자 하는 내용의 적절성에 대한 고려는 하지 않기로 하겠습니다.

다만 어떻게 생각해야 할지에 대한 기본적인 사고방식에 대한 검토를 해보기로 하겠습니다.

 

고려해야 할 내용에 대해 체계적 접근을 시도해 보겠습니다.

 

1. 궁극적으로 SPC의 목적은 불량의 예방입니다.

   예방하지 못한다면 막대한 투자를 요구하는 SPC를 적용할 아무른 이유도 없는 것이겠지요.

   예방을 위한 기본적인 조건이 무엇이겠습니까.

   간단하게 말씀드리면 공정의 개발과정에서 불량이 발생되지 않는 조건을 이미 검토하고 시험하고해서

   결정해 놓았습니다.

   그런데 왜 불량이 발생하는가요?

   그 조건을 유지하는 데 실패 한 것이겠지요.

   유지는 어떻게 해야 합니까......

   그냥 두면 안되지요...자꾸 확인해야 하는 것입니다...모니터링이지요....

   그리고 변화의 조짐이 보이면 즉시 원위치 시켜야 합니다....이것만 잘하면 됩니다...

   근데 구체적으로 한번 살펴봅시다.

  

 1) 첫째가 그 조건들을 유지시키는 것입니다.

   -그런데 그 유지가 쉽지 않다고 하는 것이 문제입니다.

    사격선수가 방아쇠를 당기는 순간의 감각을 유지 시키기 위해 매일 매일을 연습하고 또 연습하는 것과

    동일합니다. 근데 우리의 문제는 제품을 생산하는 사람 혹은 설비가 그런 프로선수처럼 스스로를 사장님

    께서  요구하시는 대로 움직여 줄까요?.....정말 어려운 일이지요, 천만의 말씀입니다.

 

   -어떻게 해야 합니까.

    첫째는 결정되어진 조건들이 합당하게 갖추어졌는 지를 처음 확인해야 하겠지요.

    불량은 공정에서 발생하는 것이므로 요구되는 전공정에서 원인요소에 대한 점검이 요구됩니다.

    다음의 문제는 이 원인적 요소들이 점검했을 때와 동일한 상태를 유지하면 좋은 데....

    계속해서 변동한다는 것이지요......사격시 팔의 각도가 120도가 좋다고 결정 했다고 하더라도

    이게 매번 달라집니다. 물론 이중에는 잘 변화하는 것도 있고 그렇지 않은 것도 있지요.

    이러한 변동을 어떻게 막아야 하나요. 이게 두번째 문제입니다.

    쉽게 말한다면 매번 확인하고 사격하는 것입니다.

    하지만 생산의 현장에서는 이게 불가능 합니다. 따라서 주기적으로 확인 할 수 밖에 없습니다.

    또 문제는 확인해야 할 요소가 매우 많다는 것이지요.

    현장에서는 이많은 요소를 매번 확인한다라고 하는 것이 거의 불가능 합니다.

 

    따라서 우리가 선택 할 수 있는 것은 결과적인 산출물 다시 말하면 탄착군의 형태로 봐야 합니다.

    탄착점과 탄착군의 중심 또한 측정할 때마다 달라집니다.....이것 또한 어떻게 판단해야 할지도 어려운

    문제입니다.

    이경우는 우리가 처음 결정한 모든 조건 상태에서 발생할 수 있는 탄착군이 움직일 수 있는 산포

    의 범위를 미리 알고 그 범위를 벗어났는 지를 판단해야 합니다.

 

    세번째로는 앞서 말한 주기라고 하는 것도 문제입니다. 불량을 예방해야 하는 목적에서 보면 그렇습니다.

    타점을 작업이 종료된 시점에서 한다면 죽은 아들 불알 만지기가 되고 말겠지요.

    그래서 어렵지만 중요한 측정의 시점을 나름 정의를 하는 방법이 필요 합니다.

    사격의 문제도 전혀 움직이지 않고 모든 것이 동일한 상황에서 사격한다면 문제가 최소화 되겠지요.

    하지만 그것 또한 어렵습니다. 대상물도 변화하고 총알도 변화하고 자세도 변화 합니다.

    이 변화는 분명 결과에 많은 영향을 끼칠 수 있습니다.

    따라서 우리는 이변화의 시점에 탄착군의 중심이  어떻게 변화 했는 지를 확인하고 문제가 있다면 그

   원인을 빠르게 확인하고 원래의 조건으로 조정해야 하는 것입니다.

 

 2) 다음은 초기에 정해진 조건들을 더욱 정밀하게 산포를 줄이는 것입니다.

   이것은 다음에 말하겠습니다.

 

2.이번에는 귀사의 SPC 검토내용에 대한 의견을 말씀 드리겠습니다.

   귀사의 제품은 아크용접입니다. 아크용접으로 제품의 기밀성과 부착강도를 확보하는 것이지요.

   우선 일차적으로 아크 용접의 품질은 제품 용접부의 용융의 량과 용융 깊이에 의해 결정됩니다.

   용접부를 절단해보면 매번 이것이 산포합니다. 이산포가 심해지면 불량이 되는 것입니다.

   아마 기술팀에서 초기 개발의 과정에서 이 산포에 영향을 미치는 원인요소에 대한 기준을 결정했을 것입

   니다. 그런데 생산의 과정에서 왜 산포가 발생합니까. 이 원인요소가 계속 변동하는 것이지요. 

 

 1) 원인요소를 보겠습니다.

  기본적으로 용융량과 깊이는 모재에 발생하는 열량과 전자에 주어진 압력, 모재의 상태가 주 원인입니다.

  이것들을 결정짓는 요소를 보겠습니다.

   -용접기에 셋팅된 전류, 전압, 시간

   -용접기 실링가스의 량과 가스압력, 가스의 상태, 가스의 분산정도

   -용접조건인 용접봉의 움직이는 속도, 용접봉과 모재와의 간격, 각도

   -용접봉의 선택, 용접봉의 상태, 용접봉의 배출속도

   -모재의 간격, 표면상태......

  잘 모르겠습니다만 이러한 여러가지 요소에 의해 용접품질이 결정됩니다.

  이중에서 관리요소로 결정된 것도 있을 것이고 아닌 것도 있고 그렇겠지요.

  우수한 회사일 수록 관리요소가 많고 더욱 미세하게 관리하는 것입니다.

 

2) 여기서 SPC 즉 예방을 위해 무엇을 해야 할까요.

  우선 이런 관리요소들이 제대로 초기에 셋팅되었는지 확인해야 합니다.

  설비점검 혹은 초물생산시 주요조건에 대한 검증........이런 것들입니다...너무도 상식적이며 기초적 요소

  이지요 이것은 SPC가 아닙니다.

  자 여기에서 다음부터는 원인요소에 대한 변동을 관리해야 하는 데.....

  용접기에 셋팅된 전류, 전압,시간은 고정입니다. 셋팅치이기 때문입니다. 하지만 실질적으로 모재에 작용

  하는 전류는 변화 할 수 있습니다. 혹은 전자에 주어지는 압력(전압)은 변화 할 수 있습니다.

  왜 일까요? 용접기의 문제입니까?...물론 그럴 수도 있습니다. 만일 그렇다면  귀사에서 해결이 안되는

  용접기 회사의 문제이지요.

  그런데 용접기가 출력하는 전류, 전압을 SPC 한다는 것은 어불성설입니다.

  필요하다면  한번씩 주기적으로 용접기 상태를 점검하기 위해서 보전팀에서 아주 미세하게 주기적으로

  점검하고 수리하고 해야 하는 문제입니다.

  실제로 변화하는 것은 전류다, 전압이다라고 하는 것이 중요한 것이 아니고 전류가 작용하는 상태가

  중요한 것입니다. 모재와의 간격, 혹은 실드가스, 용접봉의 상태, 모재의 상태에 따라 전류가 작용하는

  형태가 달라지고 이것이 용융의 상태혹은 깊이를 변화시키는 것입니다.

 

3) 우리가 해야 할일은

  사실 용접품질의 문제는 매우 어렵습니다, 문제가 눈에 잘 보이지 않기 때문이지요.

  여기에서 측정의 혹은 측정장비의 문제가 해결되어야 합니다.

  조선소에서는 모든 용접부를 철저하게 전수검사 합니다. 비파괴 검사이지요. 내용은 용입이 재대로 되었는

  지를 검사하는 것입니다. 우리가 투자를 한다면 이러한 측정장비에 투자하는 것이 올바른 선택입니다.

  실제 용접품질은 용접기에서 출력되는 값이 아니라 모재에 적용되는 값에 의해 결정되기 때문입니다.

  물론 출력되는 값이 일정해야 합니다. 근데 이값은 거의 용접기 자체에서 보증이 되는 크게 변동의 문제

  가  중요하지 않게 구성되어 있는 것이 일반적 이고 만일 문제가 있다면 이는 설비보전의 문제이며 그에

  맞게 관리되고 조치되어야 합니다.

  그런데 용융과 용입의 상태는 앞서말한 수많은 요인에 의해 결정됩니다.

  하지만 수많은 원인요소를 실시간 관리 할 수 없기 때문에 각 용접기의 용융과 용입의 상태를 적절한 주기

  로 평가하고 원인요소에 대한 이상상태를 조사하고 원위치 시키고 하는 것이 중요합니다.

 

  -가장 바람직한 것은 각 용접기의 용입. 용융상태를 매일 lot 주기로 비파괴 검사로 data를 만들고  

   관리도를 만들고 이상상태의 판정을 내리고 원인을 조사하고 조치하고 하는 SPC 활동입니다.

  -아니면 파괴검사 DATA를 샘플로 만들어서 평가할 수도 있고, 기밀검사한다면 용접기 별로 기밀정도에 

   대한 평가를 하고 SPC관리를 하는 것입니다.

  -이런 경우에도 원인을 찾기란 만만치 않은 일이 됩니다. 하지만 lot 별이라도 해야하고 빨리 data화하여

   원인공정에서 변화의 요소를 찾을 수 있도록 해야 합니다.

  -더욱 SPC를 확대한다면 주요한 원인요소에 대한 주기적 평가와 SPC 적용입니다.

  이런 경우 샘플 DATA도 좋은 자료입니다.

  샘플 DATA도 25개군에서 조사된 100개 이상의 자료라면 전수검사 DATA와 거의 같은 신뢰도를 발휘합니

  다. 특히 현재의 센서로 자동 통제되는 전류, 전압을 전수검사  DATA로 만들어서 SPC 하는 것 보다. 

  훨씬 효과적이 될 것 입니다.

  왜냐 하면 실질적인 원인요소에 대한 평가 혹은  조치의 요구가 될 수 있기 때문입니다. 

 

어려운 일입니다. 현재보다도 더욱 더 세밀하게 측정 할 수 있는 측정방법으로 부터 관리되어져야 할 요소에 대한 합리적인 정의와 이상상태에 대한 합리적인 평가 이상상태에서 대응하는 방법의 표준화에 이르기 까지 종합적인 검토가 선행되는 것이 필요 하다고 생각됩니다.