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품질 검사의 신뢰성 평가
강의 : 강봉원
010-8367-7357
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품질검사를 위해 구축한 측정 시스템의 평가의 필요성을
인식하고, (계량형/계수형) 측정 시스템의 평가 방법을 이
해하며, 실습을 통해 현장 적용성을 향상시킨다.
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측정시스템 평가의 필요성
계량형 측정 시스템 평가 개요
계량형 측정 시스템 평가 방법론 및 실습
계수형 측정 시스템 평가 개요
계수형 측정 시스템 평가 방법론 및 실습
검사( INSPECTION )의 개념
제조 공정에서 제대로 된 제품을 생산하기 위해서는 검사와 측정이 필수
적이다. 물건의 길이나 무게가 어느 정도 되는가를 알려면, 자로 재어
보거나 저울로 달아보면 알 수 있을 것이다. 또 기차의 속도를 알려면
달린 거리와 소요 시간을 측정하여 달린 거리를 소요된 시간으로 나누면
구할 수 있다.
검사( INSPECTION )란 제품을 측정한 결과와 규격을 비교하여 각각의 제
품에 대해 양호품, 불량품을 판정 하거나, 양호품과 불량품의 비율을 근
거로 LOT의 합격, 불합격을 결정하는 것을 말하는 것이고,
측정( MEASUREMENT )이란 제품의 형상이나 치수를 어떤 방법에 의해 재
어, 이것을 수치로 나타내는 것이다.
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측정시스템(Measurement System)의 개념
새로운 용어의 정의
계량형 측정시스템: 제품의 형상이나 치수를 수치로 나타낸 것
계수형 측정시스템: 측정한 결과를 기준과 비교하여 기준 적합성을 판정하는 것
측정시스템(Measurement system)
측정될 특성을 평가하기 위해 사용되는 계측기, 표준 작업 방법, 고정용 지그,
소프트 웨어, 측정자, 환경, 등의 집합체, 즉 측정값을 얻기 위해 사용되는 전
체 과정을 말한다.
계량형 측정시스템
계수형 측정 시스템
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Data에 얻어지는 정보
집적된 데이터를 가공하여 의미 있는 정보를 얻는다.
중심위치 : 평균 , 중앙값, 최빈수
Data의
집적
흩어짐(산포) : 표준편차, 범위
모양 : 히스토그램
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평균과 표준편차
평균
 
1
N

Xi 
X1  X
2
   X
n
N
N
표준편차
s
2


x


 i
1
s
N
μ
표준편차: 곡선 내부 면적을 1로 보았을 때, 1σ의 크기는
전체 자료의 약 34%가 존재하는 영역을 의미함
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중심위치의 문제로 인한 영향
양품을 불량이라 판정(:생산자 손실)하고, 불량을 양품이라 판정(소비자 손실)하는
각각의 부분이 발생한다.
σ=5
σ=5
μ=100
μ=80
Products의
평균 및 표준편차
측정시스템의 문제
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Data의
평균 및 표준편차
산포의 문제로 인한 영향
양품을 불량이라 판정(:생산자 손실)하고, 불량을 양품이라 판정(소비자 손실)하는
잘못된 의상결정이 동시에 발생하는 영역이 발생한다. 이러한 문제는 Process의
공정능력 수치를 왜곡시킨다.
실제제품의 산포
측정값의 산포
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
규격하한
Ⅱ
규격상한
Ⅰ 영역: 불량품이 항상 불량품이라 판정되는 영역
Ⅱ 영역: 잘못된 의사결정을 할 가능성이 있는 영역
Ⅲ 영역: 양품을 항상 양품으로 판정되는 영역
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Ⅰ
계량형 측정시스템 평가
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측정 시스템 불확도의 개념
측정 시스템의 불확도라는 것은 정확도( 치우침으로 평가 ), 반복성, 재현성, 안정도, 직
선성의 5개 구성요소 모두를 포괄적으로 지칭할 때 사용한다. 이 중 치우침과 직선성의
평가는 그 참값을 알고있는 시료가 필요하나, 정밀성( 반복성, 재현성 ) 평가는 참값을
모르는 시료로도 평가가 가능하다
측정시스템의 불확도
( Measurement Uncertainty )
치우침
직선성
반복성
재현성
안정도
(Bias)
(Linearity)
( Repeatability )
( Reproducibility )
(Stability)
정확도
정밀도
( Accuracy )
( Precision )
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치우침( BIAS )
참값( MASTER VALUE 또는 REFERENCE VALUE )과 ( 관측된 )측정값의 평균값과의 차이를
말한다. 여기서 참값은 상위의 계측기에 의한 측정값들의 평균으로 결정할 수 있다.
참값
치우침
측정의
평균값
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직선성( LINEARITY )
어떤 측정 기기에서 사용하는 전체 측정 범위에 걸친 치우침( BIAS )의 차이를 직선성
이라 부른다. 직선성의 문제를 예방하기 위해서는 교정 시에 적어도 2개의 표준시료를
가지고 하는 것이 좋다.
참값
참값
적
큰
은
치우침
치우침
측정 평균값
측정 평균값
( 낮 은 측정 범위 )
( 높은 측정 범위 )
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정밀도( PRECISION )
측정 시스템의 정확도가 중심값의 치우침과 관련되어 있는데 반해, 측정 시스템의
정밀도는 계측 시스템이 유발하는 산포와 관련이 있으며, 이는 반복성
( REPEATABILITY )과 재현성( REPRODUCIBILITY )으로 평가 된다.
따라서 측정시스템의 정밀도 평가 방법을 GAGE R&R 이라고 한다.
보여지는 산포 중
계측시스템이 유발하는
산포는 얼마 만큼인가?
s
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정밀도( PRECISION )
측정 시스템의 정확도가 중심값의 치우침과 관련되어 있는데 반해, 측정 시스템의
정밀도는 계측 시스템이 유발하는 산포와 관련이 있으며, 이는 반복성
( REPEATABILITY )과 재현성( REPRODUCIBILITY )으로 평가 된다.
따라서 측정시스템의 정밀도 평가 방법을 GAGE R&R 이라고 한다.
보여지는 산포 중
계측시스템이 유발하는
산포는 얼마 만큼인가?
측정된 산포
제품간에 발생하는 산포
측정오차로 인한 산포
측정자 산포
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계측기 산포
환경요인
정확도와 정밀도의 개념 비교
정확하다
정밀하다
정확하지 않다
정확도
정밀하지 않다
정확하고 정밀하다
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정밀도
반복성(REPEATABILITY)
♠반복측정 시에 발생하는
측정산포
♠한 사람의 측정자가 동일
특성에 대하여 동일한 계
측기로 반복측정 하였을
때 얻어지는 산포
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재현성(REPRODUCIBILITY)
측정자 B
측정자 C
♠측정자 간에 발생하는 측정
산포
♠서로 다른 측정자가 동일부
품의 동일특성에 대하여 동
일한 계측기로 반복측정 하
였을 때 얻어지는 산포
측정자 A
재현성
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안정도( STABILITY )
어떤 측정 시스템의 특정한 측정 항목에 대해 동일 시료( 측정 대상 )를 장 시간에 걸
쳐 측정 했을 때 얻어지는 각 시점에서의 측정 평균값 간의 차이를 의미한다. 이는 시
간에 따른 측정 시스템의 변화를 관찰하고자 하는 것으로서 관리도( CONTROL CHART ) 또
는 이에 상응하는 평가 수단으로 관리 되어져야 한다.
안정도
시간 2
시간1
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정밀도 평가 프로세스
검 교정 실시 여부 확인 및 사전계획
랜덤 하게 N개의 시료 채취
N개의 시료에 대한 번호 부여
N개의 시료에 대해 측정 결과를
시료번호 별로 기록
계획된 반복
측정 완료
아니오
예
R Chart의 관리
한계를 벗어난
R값이 있는가?
예
아니오
아니오
해당 시료에 대해 랜덤 하게
재측정 된 결과 기록
(이탈점 1~2개일 경우 해당
시료 삭제 가능
우연원인(측정자)의
수는 하나인가
예
자료 분석 및 등급판정
아니오
사용적합
개선조치
예
예
개선필요
아니오
안정도 관리/사용
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사용 부적합 식별,개선조치
정밀도 (Gage R&R) 평가_2. 자료 입력
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정밀도 (Gage R&R) 평가_3. 자료 분석
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정밀도 (Gage R&R) 평가_4. 자료 수정
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정밀도 (Gage R&R) 평가_5. 자료 (재)분석
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계수형 측정시스템 평가
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계수형 측정시스템 평가
 계수형 측정시스템 평가를 하는 이유
 교대 근무나 기계 등에 관계없이 검사자가 동일한 기준으로 양품과
불량품에 대한 판정기준이 명확한지 알기 위해
 검사자들의 일관성을 확인하기 위하여
 검사자들이 진실과 일치하는 판정을 하는지 확인하기 위하여
- 작업자들이 실제 불량품을 양품으로 판정하는 빈도
- 작업자들이 실제 양품을 불량으로 판정하는 빈도
 다음을 알기 위해
- 훈련이 필요한 부분
- 표준 절차가 미비한 부분
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계수형 측정시스템 평가_1. 자료 수집
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계수형 측정시스템 평가_2. 자료 분석
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계수형 측정시스템 평가_2. 분석결과 및 등급 판정
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