FMEA 란? DFMEA & PFMEA 고장검증 분석방법
FMEA 란 Failure Mode Effective Analysis의 약자로, 제품이나 공정의 잠재적인 결함과 그 영향을 파악하고 평가하는 품질 관리의 중요한 도구입니다. 이는 품질 개선과 안정성을 확보하기 위해 사용되는 분석적 방법론으로, PFMEA는 이를 공정에 적용한 것입니다.
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FMEA 란? Failure Mode Effective Analysis
FMEA는 “고장 모드”와 “효과적 분석”을 합친 용어로, 제품이나 공정에서 발생할 수 있는 고장, 불량, 실패 등의 잠재적인 결함을 찾아내고 이에 대한 효과적인 분석을 수행하는 방법론입니다. 이는 제품 및 공정의 개발 초기에 적용되어 잠재적 고장 모드를 확인하고 그에 따른 중요도를 평가함으로써 제품 또는 공정의 문제를 사전에 예방하고 개선하는 데에 사용됩니다.
PFMEA는 이 FMEA를 공정에 적용한 것으로, 공정 Failure Mode Effect Analysis의 약자로서 이는 주로 신규 설계, 신 기술, 신규 공정 적용 시 또는 설계나 공정에 변경이 있을 때 적용되며, 기존의 FMEA에 변경사항이 영향을 미치는 경우에도 사용됩니다.
DFMEA vs PFMEA
| 요소 | DFMEA (Design FMEA) | PFMEA (Process FMEA) |
|---|---|---|
| 대상 | 제품 또는 시스템 설계 | 제품 또는 공정 |
| 실행 시점 | 개발 초기 | 양산 시작 전 또는 공정 변경 시 |
| 목적 | 고장 발생 시 제품 또는 시스템 영향평가 고장 발생 시 고객, 사용자, 시스템 영향 | 공정 중 고장 및 결함에 대한 분석 및 평가 제품 또는 시스템의 공정 고장 모드 식별 |
| 평가 항목 | 고장 형태 고장 형태의 영향과 결과 고장 형태의 잠재적 원인 고장 형태의 원인에 따른 조치와 관리 고장 형태 재현을 방지하기 위한 조치 | 고장 형태 고장 형태의 효과와 결과 고장 형태의 원인에 따른 조치와 관리 고장 형태 재현을 방지하기 위한 조치 |
DFMEA(Design FMEA)는 제품 또는 시스템의 설계 단계에서 발생할 수 있는 잠재적인 고장을 분석하고, 해당 고장이 시스템 또는 제품에 미치는 영향을 평가합니다. 반면, PFMEA(Process FMEA)는 제품 또는 시스템의 양산 단계에서 발생할 수 있는 공정 중 고장 및 결함을 분석하고, 해당 고장이 제품 또는 시스템의 공정에 미치는 영향을 평가합니다.
FMEA는 “5W1H“에 의해 각 프로세스를 체계적으로 이해하기 위해 접근하며, 목적은 잠재적 고장 모드를 확인하고 그에 따른 중요도를 평가하여 고객 만족도를 확보하는 것으로 이를 통해 잠재적인 고장 발생의 기회를 제거하거나 줄이는 조치를 수행합니다.
- Who (누가)
- 누가 이 일을 수행하는가?
- 누가 관련되어 있는가?
- What (무엇을)
- 어떤 일이 벌어지고 있는가?
- 무엇이 문제인가?
- When (언제)
- 언제 이 일이 발생했는가?
- 언제 이 일이 일어날 것인가?
- Where (어디서)
- 어디에서 이 일이 발생했는가?
- 어디에서 이 일이 일어날 것인가?
- Why (왜)
- 왜 이 일이 발생했는가?
- 왜 이 일을 수행해야 하는가?
- How (어떻게)
- 어떻게 이 일이 발생했는가?
- 어떻게 이 문제를 해결할 것인가?
이러한 접근은 비 제조업에도 적용 가능하며 행정 프로세스나 안전 시스템의 평가 등에도 활용될 수 있습니다.
FMEA는 신제품 및 신공정의 적용, 설계 또는 공정 변경, 새로운 환경 및 위치 적용에 적용되며, 시작 전에는 프로젝트의 적용 범위와 필요한 현재 데이터를 파악하는 등의 준비사항이 필요합니다. 팀은 각 부문의 직접적인 대표자들로 구성되어야 하며, FMEA 기본 구조는 프로젝트의 적용 범위와 필요한 현재 데이터로 시작합니다.
FMEA의 목적은 잠재 고장 모드를 확인하고 중요도를 평가하여 공정, 설계의 잠재 결함에 대한 순위를 결정하고, 제품 및 공정 문제를 제거하고 예방하는 것입니다. 이는 고객 만족도 향상과 제품 또는 공정의 품질 개선을 위한 중요한 도구로 사용되고 있습니다.
마지막으로, FMEA에서는 고객 정의를 END USER(최종 사용자), 제조 공장, 공급 사슬 제조자, 법규 감독관 등으로 고려하며, 5W1H와 RPN(Risk Priority Number), S.O.D(Severity, Occurrence, Detection) 등의 용어가 사용되어 FMEA를 체계적으로 수행합니다.
APQP와 FMEA의 함께 필요성
제품 개발과 생산 과정에서 APQP와 FMEA는 함께 사용되어 전체적인 품질관리를 강화하고 안전성을 높이는 중요한 역할을 합니다.
APQP는 제품 개발 초기에 품질 기준을 설정하고 계획을 세우는 데 중점을 둠으로써 종합적인 품질 관리를 지원합니다. FMEA는 이러한 초기 계획 단계에서 발생 가능한 고장을 사전에 식별하여 예방합니다.
APQP는 고객 요구를 이해하고 이를 충족시키기 위한 계획을 세우는 반면, FMEA는 잠재적인 고장 모드를 식별하고 그에 대한 대응책을 마련합니다. 두 도구를 함께 사용하면 문제를 사전에 예방하고 발생 시 효과적으로 대응할 수 있습니다.
APQP와 FMEA는 자원을 효율적으로 관리하고 할당하는 데 도움을 줍니다. 초기에 문제를 예방하고 효과적으로 대응함으로써 재작업 및 비용을 최소화하고 생산 효율성을 높일 수 있기 때문에 두 도구는 고객 만족도를 높이고 제품의 시장 경쟁력을 향상시킵니다. APQP는 고객 요구를 충족시키는 효과적인 계획을 세우고, FMEA는 제품의 안정성과 신뢰성을 보장하여 고객에게 신뢰성 있는 제품을 제공합니다.
APQP와 FMEA는 함께 사용되면 제품 수명 주기 전반에 걸친 종합적인 품질 관리를 가능하게 하여 안전하고 높은 품질의 제품을 개발하고 생산하는 데 기여합니다.
