4단계: 고장 분석
고장 원인, 형태 및 영향을 파악하고 리스크 평가를 가능하게 하기 위해 관계를 보여주는 것입니다.
4단계의 목표
- 고장 사슬(망)의 수립
- 각 제품 기능에 대한 잠재적 고장 영향, 고장 형태, 고장 원인
- 파라미터 다이어그램 또는 고장 네트워크를 사용하여 제품 고장 원인 식별
- 고객과 공급자 간의 협업 (고장 영향)
- FMEA 양식 시트 및 리스크 분석 단계에서의 고장에 대한 문서화의 기초
4단계 : AIAG&VDA FMEA 핸드북 주요방향
기능의 고장은 기능 기술에서 파생됩니다. 다음과 같은 몇 가지 유형의 잠재적 고장 형태가 있으나 이에 국한되지 않습니다.
- 기능 손실 (예: 작동 불능, 갑작스러운 고장)
- 기능 저하 (예: 시간 경과에 따른 성능 손실)
- 간헐적 기능 (예: 작업이 임의로 시작/중단/시작)
- 부분 기능 (예: 성능 손실)
- 의도되지 않은 기능 (예: 잘못된 시간에 작동, 의도하지 않은 방향, 같지 않은 성능)
- 초과 기능 (예: 승인 가능한 분계점/임계값 이상으로 작동)
- 지연된 기능 (예: 의도되지 않은 시간 간격 후에 작동)
고장 영향
- 적용 가능한 경우 제품 통합의 다음 단계 (내부 또는 외부), 차량 운전자인 최종 사용자(외부), 정부 규정(규제적)에 대한 영향을 기술합니다.
- 영향은 설계 협업의 일환으로 공급자와 하위 공급자가 있는 OEM에 의해 공유될 수 있습니다.
- 최종 사용자에 대한 고장 영향의 예시
- 식별 가능한 영향이 없음
- 외관 불량 (예: 보기 흉한 마감, 색상 변색, 외관 부식)
- 잡음 (예: 정렬불량/문지름, 유체 잡음, 삐걱거라는 소리/덜그럭 소리, 짹짹거리는(chirp) 및 꽥꽥거리는 (squawk)
- 불쾌한 냄새, 거친 느낌, 노력 증가
- 작동 장애, 간헐적 작동, 작동 불능, 전자기 비적합성
- 성능 손실에서 오는 외부 누출, 이상 작동, 불안정한 작동
- 차량을 운전할 수 없음 (집까지 걸어감)
- 정부 규정 비준수
- 스티어링(조향) 또는 제동 손실
고장 형태
- 고장 형태는 항목이 의도된 기능을 충족시키거나 전달하는 데 실패할 수 있는 방식으로 정의됩니다. 고장 형태는 기능에서 파생됩니다.
- 고장 형태는 기술 용어로 기술되어야 하며, 반드시 고객의 눈에 띄는 징후로 기술되어야 하는 것은 아닙니다.
- 설계 FMEA를 준비할 때, 설계 의도에 맞게 제조 및 조립됩니다고 설계는 가정합니다. 예외는 제조 공정에서 과거 데이터가 결함이 존재함을 나타내는 경우, 팀의 재량으로 할 수 있습니다.
고장 원인
- 가능한 정도까지 각 고장 형태에 대한 모든 잠재적 원인을 파악합니다.
- 잡음 요인(P-다이어그램에서 확인되는)에 대해 강건하지 못한 결과도 고장 원인일 수 있습니다.
- 원인은 가능한 한 간결하고 완전하게 나열하여 교정(개선) 노력(관리 및 조치)이 적절한 원인을 목표로 할 수 있도록 해야 합니다.
고장 원인의 유형
- 기능 성능에 대한 부적절한 설계 (예: 잘못된 재료 지정, 잘못된 기하학적 형상, 응용품을 위해 선택된 잘못된 부품, 잘못된 표면 처리 지정, 부적절한 이동거리 시방, 부적당한 마찰재 지정, 불충분한 윤활(lubrication) 능력, 부적절한 설계 수명 가정, 잘못된 알고리즘, 부적당한 보전 지침 등)
- 시스템 상호작용 (예: 기계적 인터페이스, 유제 흐름, 열원(heat sources), 컨트롤러 피드백 등)
- 시간 경과에 따른 변화 (예: 수율, 피로(fatigue), 재료의 불안정성, 늘어짐(creep), 마모, 부식, 화학적 산화, 전자기이동, 과부하 등)
- 외부 환경에 대한 부적절한 설계 (예: 열, 추위, 습기, 진동, 도로 파편, 도로 소금 등)
- 최종 사용자 오류 또는 행동 (예: 잘못된 기어 사용, 잘못된 페달 사용, 과속, 견인, 잘못된 연료 유형, 서비스 손상 등)
- 제조를 위한 강건한 설계 부족 (예: 부품 기하학적 형상으로 부품 설치가 거꾸로 되거나 뒤집어진다, 부품은 고유한 설계 기능이 없고 선적 컨테이너 설계로 인해 부품이 긁히거나 달라붙는다, 부품 취급은 손상을 야기합니다 등)
- 소프트웨어 이슈 (예: 정의되지 않은 상태, 오류가 생긴 코드/데이터)
단계 네비게이션에서 Step 4 를 선택하고 고장 분석 도구를 활용하여 작성합니다.
FMEA 360은 고장 분석을 위해 다음과 같은 도구메뉴를 제공합니다. 고장 분석 단계별로 이용할 수 있는 도구메뉴가 활성화 또는 비활성화 됩니다.
다음 순서에 따라 고장 분석 업무를 진행하십시오.
[1] 초점요소 선택 : ’4단계 고장 분석’을 위해 먼저 초점요소를 선택합니다. 고장 분석은 초점요소에서 고장형태와 고장영향을 분석하고 고장원인을 ‘3단계 기능 분석’의 해당 기능과 연결합니다.
[2] 고장형태 및 고장영향 : 초점요소를 선택한 후 도구메뉴에서 활성화된 고장형태 (FM) 메뉴를 클릭합니다. 초점요소의 고장형태와 상위 수준 요소 또는 최종사용자의 고장영향이 다이어그램으로 표기됩니다.
[3] 고장영향과 고장형태 입력 및 기능 선택 : 다이어그램 상자를 더블 클릭한 후 영향과 형태를 입력합니다. 고장형태 상자의 하단에 있는 ‘기능 선택’을 클릭하면 ‘3단계 기능 분석’에서 입력한 해당 요소의 기능(들)이 나타납니다. 이들 기능(들) 중에서 고장형태가 발현되는 기능을 선택합니다.
[4] 하위요소 선택 : 구조 트리에서 초점요소 대신 하위요소를 선택하면 초점요소에서 입력한 상위 고장형태(들)가 ‘구조 트리’ 하단의 ‘상위 고장 형태’에 나타납니다.
[5] 고장원인 분석 : 전 단계에서 ‘상위 고장 형태’를 클릭하면 고장원인을 분석할 수 있는 메뉴도구가 활성화 되며 고장 분석 화면에 고장 분석 트리가 나타납니다.
[6] 고장원인 유형 선택, 고장원인 입력, 기능선택 : 고장원인의 유형을 선택한 후 해당 원인을 입력합니다. 그리고 고장원인 상자의 하단에 있는 ‘기능 선택’을 클릭하면 ‘3단계 기능 분석’에서 입력한 해당 요소의 기능(들)이 나타납니다. 이들 기능(들) 중에서 고장원인이 영향을 미치는 기능을 선택합니다.
[7] 고장분석 추가 : 고장분석 항목을 추가하려면 위 단계를 반복하면 됩니다.
[8] 요소의 고장 속성은 고장 트리의 각 요소의 속성값입니다.
요소이름은 고장 분석 다이어그램의 각 요소의 명칭입니다. 고장 분석 다이어그램의 상자에서 더블 클릭한 후 기능을 입력하거나 변경한 경우 요소이름의 속성값이 자동으로 변경됩니다.
평가속성의 심각도는 기능의 고장형태에 대한 가장 심각한 고장영향과 관련된 값입니다.
- 심각도의 등급은 FMEA의 범위와 관련된 우선 순위를 파악하는데 사용되며 발생도 또는 검출도에 관계없이 결정되어야 합니다.
- 심각도는 1(매우 낮음)부터 10(매우 높음)의 값으로 표기됩니다.
- 상위 요소의 가장 높은 심각도가 하위 요소의 심각도에 반영됩니다.
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