D-FMEA , 설계 FMEA 활용으로 제품설계 완성도 향상

D-FMEA(Design Failure Mode and Effects Analysis)는 제품 설계 단계에서 잠재적인 결함을 식별하고, 그 결함의 원인과 영향을 평가한 다음 적절한 대응책을 마련하는 체계적인 품질 관리 기법입니다.

 

 

이는 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 전체적인 품질과 안정성을 향상하는 데 큰 도움이 됩니다. D-FMEA의 주요 목적은 제품의 초기 설계 단계부터 문제점을 사전에 예측하고 개선할 수 있도록 돕는 것입니다. D-FMEA 수행을 통해 제품의 개발 비용을 절감하며 고객 만족도를 높일 수 있습니다.

 

D-FMEA 활용으로 제품설계 완성도 향상

 

D-FMEA의 주요 단계 및 수행 절차

D-FMEA를 수행하는 절차를 크게 구분하면 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

첫 번째, D-FMEA를 활용할 설계 대상 및 범위를 명확히 설정합니다. 이를 통해 팀원들에게는 어떤 부분에 집중해서 문제를 해결할 것인지 방향성을 제시하고 분석 과정의 일관성을 확보할 수 있습니다.

 

두 번째, 제품 설계와 관련된 여러 기능과 부품들의 잠재적 결함을 분석하고 식별합니다.

여기에는 부품의 고장 (예, 스위치의 파손), 오작동 (예, 스위치를 OFF 해도 계속 작동), 성능 저하 (예, 밝기가 30% 어두워짐) 등 다양한 잠재적 결함 요소가 포함됩니다.

 

세 번째, 결과 및 위험도를 평가하여, 각 결함에 따른 영향, 발생 가능성, 그리고 인지의 쉬움 정도를 평가합니다. 이를 바탕으로 결함의 위험 수준을 분류하고 우선순위를 매길 수 있습니다.

 

네 번째, 위험도가 높은 결함에 대해 적절한 대응책을 수립하고, 대응책의 이행 상황을 지속적으로 추적 및 관리합니다.

또한 개선 필요 사항을 피드백하여 부품의 설계를 수정하고 그 결과로 잠재적 결함의 위험 수준이 개선되고 있는지를 계속 확인합니다.

 

 

D-FMEA 현장 적용 전략

D-FMEA는 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

자동차, 가전, 항공, 선박, 의료, 반도체 등 많은 기술 기반 기업들이 D-FMEA를 도입해 제품 개발 과정의 효율성을 향상하고 있습니다.

현장에서 D-FMEA를 성공적으로 적용하기 위한 전략과 관련된 핵심 요소들에 대해 정리하면 아래와 같습니다..

 

우선, 전문가들이 모인 협업 팀을 구성해야 합니다.

제품 설계 담당자, 공정 담당자, 품질 담당자 등 전문가들이 모인 팀을 구성하여야 높은 효과를 발휘할 수 있습니다.

이렇게 전문가들로 팀을 구성하고 나면 가능한 많은 데이터를 수집하고 분석해야 합니다.

설계와 부품의 품질과 연계된 문제들을 엄밀하게 파악하여 완전한 분석을 할 수 있도록 부품의 사양표, 실험 DATA, 신뢰성 검증이력 등 자료를 수집하는 것이 중요합니다.

그리고 표준화된 프로세스 확립하여 분석과 검토가 정확하고 일관된 결과를 얻을 수 있도록 해야 합니다.

 

마지막으로 대안에 대한 적용 계획을 수립하고 체계적인 변경 관리를 시행해야 합니다.

전문가 들에 의해 잠재적인 결함과 문제에 가장 효과적인 대안이 수립되고, 대안을 시행하여 제품에 적용되었다면 최종의 결과가 원하는 목표를 달성하였는지 확인해야 합니다.

잠재적인 결함을 도출하고 대책하여 충분한 결과물을 확보한 것은 Best Practice로 전파하고 진행 과정에 부족한 점이나 문제가 있는 것은 실폐사례로 정리하여 향후에도 충분히 활용할 수 있도록 하는 것도 중요합니다.

 

 

D-FMEA 적용을 위한 위험 우선순위도 산정 기준

D-FMEA는 제품 설계나 프로세스에서 발생 가능한 결함을 사전에 예방하고 대응하는데 매우 효과적인 역할을 합니다.

D-FMEA 수행을 위한 단계와 절차에 대해서는 위에 설명하였습니다만 현장에 적용하기 위해서는 RPN값이라고 부르는 위험 우선순위의 산정기준이 명확해야 합니다.

아래에 산정기준의 일례를 정리한 표를 참조하시기 바랍니다.

 

[위험 순위도 (RPN) 산정기준 예시] (RPN 값은 각 항목의 점수를 곱한 값으로 큰 값부터 대책 수립 필요) 

심각도(Severity)			발생도(Occurrence)			검출도(Detection)
영향	심각정도	점수	고장확율	고장비율	점수	검출도	검출 가능성	점수
위험한 영향	사용자 안전위험 법규위반	10	매우높음 (필연적 고장)	2개중 1개	10	검출불가	고장형태를 검출할 수 없음 (0%)	10
중대한 영향	안전에 영향 일부 법규위반	9		3개중 1개	9	매우희박	매우희박 (1%~5%)	9
극심한 영향	안전에 영향없음 제품 작동불능	8	높음 (반복적인 고장)	8개중 1개	8	희박	검출기회 희박 (6%~10%)	8
심각한 영향	고객불만 제품은 작동	7		20개중 1개	7	매우낮음	검출기회 매우낮음 (11%~20%)	7
중요한 영향	고객일부 불만족 주요기능 저하	6	보통 (수시적인 고장)	80개중 1개	6	낮음	검출기회 낮음 (21%~40%)	6
약간의 영향	고객불편 부품교환 필요	5		400개중 1개	5	보통	검출기회 보통 (41%~60%)	5
사소한 영향	고객인지 문제 교환요청 미미	4		2천개중 1개	4	다소높음	검출기회 다소높음 (61%~80%)	4
미미한 영향	고객 미인지 교환요청 없음	3	낮음 (간헐적 고장)	1.5만개중 1개	3	높음	검출기회 높음 (81%~90%)	3
극소한 영향	고객 미인지 극미한 기능저하	2		15만개중 1개	2	매우높음	검출기회 매우높음 (91%~97%)	2
영향 없음	기능 문제없음	1	희박	150만개중 1개	1	거의검출	거의 검출(98%~)	1

위의 표는 단순화한 예시이므로 실제 적용시는 회사의 제품 특성에 맞게 활용하시기 바랍니다.

 

 

D-FMEA는 제품 설계 과정에서 잠재적인 결함을 사전에 찾아내고 대응책을 마련함으로써 제품의 품질과 안정성을 향상하는 체계적인 방법입니다.

공정의 잠재결함 분석을 위한 P-FMEA와 함께 항상 짝으로 운영되며 이를 제대로 활용한 기업들은 제품 개발비용 절감과 고객 만족도 향상에 큰 도움을 받을 수 있습니다.

P-FMEA 관련내용은 아래 링크로 바로 확인할 수 있습니다.

 

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D-FMEA를 활용하여 제품 설계 과정을 지속적으로 개선해 나가면서 혁신적인 제품과 서비스를 창출하도록 개발에 도입해 보시길 바랍니다.

 

※ D-FMEA 전개시 참조 양식이 필요하시면 하기 첨부 파일을 참조하십시오.

D_FMEA 양식.xlsx

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