FMEA 이란 무엇인가?

우주항공과 자동차 분야에서 많이 사용되는 Process FMEA는 NASA의 로켓 개발 과정과 자동차의 개발과정에, 잠재적 고장원인을 미리 분석하고 관리하며, 추적관리까지 하는 목적으로 제작된 하나의 실수 방지 기법입니다.

 

Process FMEA이란?

실수를 방지한다는 것은 제품의 설계와 공정을 구성하기 전 미리 파악하는 것이 중요하고, 미리 파악된 문제 요소를 하나씩 리스트 해 우선순위를 정할 필요가 있습니다.

 

우선순위가 지정되면 살아있는 문서로서 지속적인 관리가 필요할 것이고, 이를 위해 CFT 및 TFT를 구성해 개선활동을 이어나가게 됩니다. 이 과정은 설계적인 단계와 공정 개발 단계 두 곳에서 모두 진행되게 됩니다.

 

FMEA를 통해 얻어낼 수 있는 결과물은 설계적 결함을 사전에 차단하고, 공정의 관리 포인트와 개발 순서까지 구분할 수 있습니다.

 

FMEA 종류

1) 디자인 FMEA

디자인 FMEA는 앞전에 말씀드렸던 설계 단계의 잠재적 고장형태를 분석하는 기법입니다. 예를 들면 CPU 전압 3.3V를 A방식으로 설계할 경우 클럭 타임에 문제가 발생할 수 있어, 회로를 구성할 땐 A+1 형식으로 구성해야 된다. 그리고 이 과정에 제조 공정 단계의 B라는 문제가 생길 수 있기 때문에, 추가적인 A+1+C라는 조치까지 취해야 한다라는 형식으로 작성할 수 있습니다.

 

 

2) Process FMEA

완벽한 Process FMEA는 실행할 수 있는 기업이 글로벌 대기업 수준이 아니라면 불가능합니다. 실제 이 항목을 구성해보신 분들은 아시겠지만 제품을 보면서 잠재적 고장 형태를 추출하고 관리 포인트를 잡으면 된다 생각하시는데, 실제론 앞단의 Degine FMEA 내용을 참고해 1차적은 내용을 작성해야 되기 때문이죠.

 

그리고 이를 알고 있더라도 현실적으로 해당 내용을 이용하는 것 자체가 상당한 수준이 필요하고, 또한 설계적인 입장을 고려해야 돼 상당히 높은 난이도와 전문인력이 많이 필요한 내용입니다.

 

예를 하나 들어보면 A라는 부품에 대한 ESD와 같은 전기적인 외부 충격 회로가 설계돼어있지만, 이 부분에 대한 심각도가 높아 추가적인 보호를 해야 된다면 공정단에서 정전기 감소 활동을 통해 개선하도록 하는 방법 등이 그것입니다.

 

 

FMEA의 핵심은 심각도, 발생도, 검출도의 판단이다.

1) 심각도

얼마나 문제의 위험성이 존재하는지를 사전에 판단하는 항목입니다. 위험요소라는 것은 해당 문제가 본질적으로 내제하고 있는 심각성으로, 이 부분을 개선을 통해 좋게 만드는 것은 불가능한 고정 값이 됩니다.

 

심각도는 1~10단계로 구분될 수 있으며 이를 통해 사소한 문제인지, 중증 문제인지, 심각한 문제인지, 해당 기기에 대한 동작 불가를 포함한 인적자원의 사고로 이어질 수 있는지 등을 종합적으로 판단해 점수를 마킹하게 됩니다.

 

점수는 높으면 높을수록 위중도가 높다고 보시면 되고, 특히 심각도가 7 이상인 경우 매우 위험한 상황이라 보시면 됩니다. 이런 경우 Process FMEA는 문제 개선을 위한 RPN 점수 개선 조치가 진행되야하며, 발생도와 검출도 단에서 조치를 취해줘야 됩니다.

 

2) 발생도

심각성이 높은 것은 발생이 많이 되던 적게 되던 무조건 관리를 진행해야 됩니다. 하지만 심각성이 적은 소소한 문제는 발생도 추이를 보면서 문제 개선에 대한 판단을 진행합니다.

 

단적인 예로 FMEA 활동을 진행하면 상당히 많은 리스트가 나열되고, 대기업은 백과사전 급 자료가 나오는 곳도 있다고 알려져 있는데요. 이런 내용을 무조건 전부 개선해야 된다면 인력도 많이 필요하고, 들어간 인력 대비 효율성도 높지 않을 것입니다.

 

이런 효율성을 검증하기 위해서도 해당 문제가 얼마나 발생하는지, 그리고 얼마나 발생할 가능성이 있는지를 미리 검출해두는 것이 좋습니다.

 

통상적으로 신생 기업인 경우 기본 세팅은 2~5점 사이로 진행하고, 어느 정도 운영 경험이 있는 기업이라면 전산 시스템을 이용하던지, 아니면 엑셀로 관리된 불량 데이터 이력을 전부 소팅해 생산 수량 대비 불량률을 점수화해 발생도를 산출하면 됩니다.

 

참고로 FMEA 4판 기준 제시된 불량 발생수 대비 발생도 수치가 있습니다만, 이것은 기업마다 상당한 차이가 있는 만큼 각 기업마다 규정을 지정해 점수 체계를 만드시는 것이 맞습니다. 그렇지 않으면 점수 다 1점 나올 수도 있죠. 1000개 생산하는데 불량 1개 나오는 것과 1천만 개 생산 후 불량 1개 나온 것과는 차원이 다른 것입니다.