고장 분석

1. 고장(failure)

1.1 고장이란
대상(설비,기기,부품 등)이 규정의 기능을 잃어버리는 것
또한 고장은 다음과 같은 두가지 형태로 나누어 생각할 필요가 있다.
- 기능 정지형 고장
설비의 전기능이 정지하는 형태의 고장으로, 원인은 부분적 기능의 정지이더라도결과적으로
설비의 전기능이 정지하는 고장이다
- 기능 저하형 고장
설비의 부분적 기능의 저하에 의해 전기능의 정지까지는 이르지 않지만 여러가지 loss (불량,
초기 수율화 , 속도저하, 공전, 일시정지)를 발생시키는 고장이다.

2. 고장분석(Failure Analysis)

2.1 고장분석의 정의

1. MIL-STD-883
   보고된 고장을 확인하고 고장모드 또는 고장 메커니즘을 규명하기위해 전기적, 물리 · 화학적
   분석 기술에 의하여 고장원인을 조사하는 활동
2. JIS Z 8115
   아이템의 잠재적 또는 현재의 고장메커니즘, 발생률 및 고장의 영향을 검토하여 시정조치를
   결정하기 위한 계통적인 조사연구

2.2 고장분석의 중요성

2.3 고장분석의 필요성

1. 설비의 고장을 없게 한다.(신뢰성 향상)
2. 고장의 의한 휴지 시간을 단축한다(보전성 향상)
3. 가능한 비용을 절감 한다.(경제성 향상)

2.4 고장 분석 절차

1. 고장제품 정보의 수집
   - 고장품과 견본품 수집
   - 고장상황 및 제품정보 취득
   - 고장현상 및 고장위치의 관찰
2. 고장원인에 대한 가설추정
   - 사전 지식과 경험의 활용
   - 고장유형에 대한 분류
   - 유사사례에 의한 추정
3. 고장분석 방법 및 계획수립
   - 분석기법의 결정
   상황 분석법 , 특성 요인 분석법 , 행동 개발법 , 의사 결정법 , 변화 기획법
   - 분석절치 결정 및 분석
   - 추정 고장 메커니즘의 확인
4. 고장분석 및 검증(재현시험)
   - 가속 열화 인자의 결정
   - 고장 재현을 위한 모사시험
   - 실제 고장과 모사 고장의 비교검증
5. 결론 및 방지대책 (보고서)
   - 분석 결과의 종합
   - 고장 메커니즘의 결정(결론)
   - 고장 방지를 위한 향상 대책수립

2.5 "고장 0 화"를 위한 4 단계
고장은 개선을 지속적으로 추진하는 것도 중요하지만,
다음과 같은 4가지 단계로 분류하여 개선해 가는 것이 효과적이다.

2.6 고장에 관한 일반적 과제

1. 제조부문의 관심이 낮다
2. 고장을 해석하고 이해하는 추진력이 약한다.
   - 현상을 자세히 보고있지 않음
   - 관련부분에 대한 스케치가 불충분한다.
   - 원인추구 및 재발방지에 대한 대책이 없다
   - 현장에서의 개선이 일과성 활동으로 끝나버린다
3. 보전System과 그 운용이 약한다.
   - 점검주기, 장소, 방법, 판단기준등의 불충분
   - 부품교환, 급유, Over hall 등 간단한 보전 일정계획 운용 System의 불충분
   - 고장이력에 대한 관리가 없다
4. 예지보전(CBM)의 추진이 약하다.

2.7 고장 등급 평가 기준

비고 : 위의 기준(로드다운, 가동중단, 복구시간, 복구비용)은 설비관리 환경에 따라 변경 설정함.

3. 열화 및 복원

3.1 열화
시간경과에 따라 설비상태가 나쁘게 되는 것

1. 자연열화 --- 바른 사용조건을 준수해도 물리적으로 열화가 진행되는 것
2. 강제열화 --- 인위적으로 열화를 촉진하는 것

3.2 열화의 진행곡선
A : 변화가 일정시간 경과 후 급격히 발생한다.
A’ : 변화가 일정시간 경과 후 점차적으로 발생한다

3.3 복원
원래의 바른 상태로 되돌리는 것.
- 변화의 검지하여 그 상태의 정도에 따라 원래의 모습으로 한다.

3.4 열화가 복원되지 않는 이유
- 바른 상태를 알지 못함
- 열화를 검지하는 방법이 정해지지 않음
- 판단방법, 기준이 없음
- 복원을 위한 방법을 알지 못함

4. 결함

4.1 결함의 분류

4.2 소결함과 만성Loss의 관계

1. 대, 중 결함에 중점을 두고 있어 미결함은 방치되는 경향이 있다.
2. 설비사용의 초기단계에는 대,중 결함의 개선이 효과도 나타나고 Trouble감소에도 유효하다.
   그러나 점차적으로 미결함(보이지 않는)이 증가하고 있다.
3. 소결함의 방치로 인하여 만성Loss가 발생한다
   - 원인을 명확화 어려운 다른 문제를 발생
   - 다른 요인과 상호 관련되어 연쇄반응을 발생
   - 결과적으로 설비에 중대한 영향을 준다.

4.3 소결함 적출시 유의점

1. 원리,원칙에 의한 재수정(재검토)
   문제점을 공학적 원리원칙의 관점에서 검토하고, 설비와의 연관성을 고려한다.
   현상 부정에 의하여 미결함이 없는가? 방치되어 있지 않은가? 에 유의한다.
2. 기여율에 집착하지 않음
   개선효과가 어느 정도 인가? 결과에 영향을 주는가? 를 문제로 하지 않는다.
   ⇨ 소결함은 개선의 우선순위에서 2차적으로 되는 경우가 많다.
   과거의 고정관념에서 탈피하여 이상한 것은 소결함으로 파악한다.

5. 순간 정지 , 공전

5.1 순간정지, 공전의 정의
고장은 아니나 일시적인 Trouble때문에 설비가 정지 또는 공운전하는 현상으로 간단한 조치
(가공품 제거, 삽입, 교환, 부품위치 수정 등)에 의하여 원래 상태로 되는 것

5.2 순간정지와 설비형태

1. 자동정지
   Trouble를 검지하고 자동적으로 정지하는 경우
   - 과부하에 의한 정지 : 필요이상의 부하가 원인
   (자동포장기 Work 간섭, 문서절단기 등)
   -품질이상에 따른 정지 각종 Sensor의 작동으로 이상의 검지 (자동 조립기)
2. 공전
   Trouble 발생에도 불구하고 공운전하는 경우
   - 기구적으로 곤란한 경우와 경제적 이유로 정지기구를 붙일 수 없는 경우
   (반송, 공급의 미흡으로 인하여 대상물이 흐르지 않는다)

5.3 순간정지의 특징

1. 처치(원상복귀)가 간단하여 근본적 대책을 세우지 않으며, 놓치기 쉽다
2. 제품, 부품 종류에 따라 또는 동일한 것이라도 발생상황이 다르기 때문에 현재화되지 않음
3. 발생부위가 변화하고, 한 곳을 수리해도 다른 곳이 발생하여 전체적으로
   쉽게 좋아지지 않는다
   (만성적 발생과 만성적인 것과 돌발적인 것이 동시에 발생)
4. 정량적 파악이 곤란한다.

5.4 순간정지의 일반적인 과제

1. Loss로서 현재화가 불충분 : 발생건수를 파악이 중요(자동 조립기)
   - MTBF 또는 Cycle단위(100~200Cycle)정도
2. 대응방법이 좋지 않음
   - 일과성 활동의 배제
3. 현상의 정확한 해석이 불충분
   - 관찰, 분석, 층별
4. 무인운전을 위한 해결필수 과제

5.5 순간정지의 현상분류와 원인분류

5.6 순간정지 개선의 접근방식