사내표준화에 쓰이는 수법

 

 

 3.2  사내표준화에 쓰이는 수법

 3.2.1  표준수

(1) 표준수활용의 목적

제품. 부품. 재료 등의 종류나 규격(치수, 면적, 용적, 중량 등)을 정할 때 그 것들을 단순화, 소수화하는 것은 사내표준화의 목적 가운데서도 가장 중요한 문제이다. 시장수요의 다양화에 대처하면서 기업의 생산성을 유지해 나가기 위해서는 경제적인 로트(lot)의 생산이 가능하도록 제품, 부품, 재료의 종류나 규격을 합리적으로 계열화하고, 소수화해 나가야 한다. 그러기 위해서는 표준수를 적극적으로 이용하는 것이 효과적이다.

 (2) 표준수의 원리 및 한국산업규격(KS)

표준수는 2차대전 후 ISO에서 국제규격으로 등비급삭를 표준수로 채택하게 되었다. 우리 나라는 이것을 1966년 11월 KS A 0401(표준수)로 제정하였다.

물건의 치수와 같이 임의로 그 수치를 선택할 수 있을 때는 그 선택에 어려움을 느끼는 경우가 있다. 예컨대 나사의 치수의 경우 작은 나사는 1 mm간격으로 피치를 정하면 되지만, 큰 볼트의 경우는 그 피치가 너무 작으면 보다 큰 피치가 필요해진다. 따라서 피치도 길이에 비례하는 수치로 준비해 두면 편리하다.

표준수는 국제적으로 장려되고 있는 급삭치가 있는데, 수치를 결정할 때 특별한 제약이 없는 한 될 수 있는 대로 표준수 속에서 선택하면 자연히 수치의 소수화를 달성할 수 있다. 등비수렬은 굵은 피치의 것에서부터 가는 피치의 것까지 여러 종류가 있으며, 그 공비로서는 및이 있는데 각각 R5, R10, R20, R40 및 R80으로 불리고 있다.

 (3) 표준수의 특징과 효과

표준수의 특징과 효과로는 아래와 같은 항목들을 들 수 있다.

① 표준수는 등비급수이기 때문에 수차가 작은 부문에서나 큰 부분에서나 그 증가율이 같아서 물건의 크기의 단계를 합리적으로 정할 수 있다.

③ 표준수의 곱과 몫 그리고 정수멱(정수멱)은 모두 표준수가 된다. 예컨대 가로·세로의 치수나 면적과 같은 관련 수치까지도 표준수가 되며 또한 단순화가 가능하다.

③ 표준수는 정해진 수치에 그 범위를 넓히거나 중간치를 추가하는 일 따위를 기계적으로 간단히 할 수 있게 해준다.

④ 표준수에 의해 설계치나 규격치를 정하면 그 종류가 자연히 감소되어 단순화의 효과가 나타난다.

 

3.2.2  수치맺음법(KS A 0021) 

사내표준화를 할 때 일반적으로 많은 실험치, 측정치, 계산치를 취급하는데 그런 수치들은 대개 적당한 자리수만을 남기고 끝수는 잘라버리거나 또는 끝올림을 한다. 

그런데 남겨야 할 자리수를 결정하기 위해서는 그 특성, 성능 등을 나타내는 데 필요한 정도(precision)와 측정 가능한 정도의 양쪽을 고려해야 한다. 

수치의 끝수를 처리하는 방법으로는 단순처리에 의한 오차를 될 수 있는 대로 줄일 수 있는 처리방법이 KS A 0021(수치의 맺음법)에 규정되어 있다.

어떤 수치를 유효수자 n자리의 수치로, 또는 소수점 이하 n자리까지 처리할 경우, (n+1)자리수 이하의 수치는 아래와 같이 정리한다.

① (n+1)자리수의 숫자가 5미만일 때는 버리고, 5를 넘을 때는 끝올림을 한다.

② (n+l)자리수의 숫자가 5일 경우

㉮ 5다음에 숫자가 없든가 혹은 전부 0일 때는 n자리수의 수자가 0, 2, 4, 6, 8이면 버리고, 1, 3, 5, 7, 9이면 끝올림을 한다.

㉯ 5의 다음에 수자가 계속될 겻우에는 끝올림을 한다.

㉰ (n+1)자리수의 숫자가 5라고 하더라도 (n+1)자리수 이하의 숫자가 끝수가 처리된 것임을(요약된 것임을) 알고 있을 경우는 ①의 방법에 의해 처리한다. 

이 처리방법은 숫자의 처리에 의한 오차를 될 수 있는 대로 줄이려는 것이므로 그 값을 끝올림한 값과 잘라버린 값 가운데 가까운 쪽의 값을 취하는 방법이다. 그 값이 5와 같을 때는 끝올림을 하거나 잘라버리거나 그 오차는 같다. 따라서 그런 경우는 앞의 숫자가 짝수일 때는 버리고 홀수일 때는 끝올림하여 버리는 경우와 끝올림하는 경우를 같도록 한 것이다.

이와 같은 끝수의 처리방법은「사사오입법」보다는 오차가 줄어져 보다 정확한 값을 얻게 된다.

 【 보기 】

① 1.23을 유효숫자 두 자리에서 처리하면 1.2, 

   0.2967을 소삭점 이하 세 자리에서 처리하면 0.297

② ㉮1.25를 유효숫자 두 자리에서 처리하면 1.2

     0.095를 소수점 이하 두 자리에서 처리하면 0.10

  ㉯ 1.2501을 유효숫자 두 자리에서 처리하면 1.3

  ㉰ 2.35를 유효숫자 두 자리에서 처리하는 경우, 이 수치가 2.347을 끝올림한 것임을 

     알고 있을 경우에는 2.4로 하지 앉고 2.3으로 한다.

 

3.2.3  규격한계치의 결정방법

규격한계치는 통상 유저의 요구품질, 자사의 공정능력, top policy 등을 감안해서 결정한다. 

제조공정이 안정되어 있으면 그 공정으로부터의 데이터는 많은 경우 평균치()의 양측으로 각각 표준편차(모표준편차의 추정치)의 3배의 폭으로 결정하면 그 범위의 안에 99.73%가 포함되므로 규격한계치는로 하는 경우가 많다고 알려져 있다. 사내의 제품규격을 정할 때에는 「기준치±허용차」의 형태로 표시하는 것이 일반적이다.

  

3.2.4  조립품의 치수공차의 설정시의 분산의 가성성

가공조립에 사용되는 조립품의 치수공차의 설정에는「분산의 가성성」이 이용된다. 다음 쪽에 제시된〔그림 5-8〕과 같이 부품A, 부품B의 조립품인 C에 대해, 부품A의 치수 a, 부품B의치수 b, 조립품C의 치수를 c라 할 때 다음과 같이 된다.

①

②

와 같이 되고,「분산의 가성성」에 의거

③

그러므로 조립품의 치수 c의 평균치는, 치수 c의 표준편차는가 된다.

〔그림 5-8〕조립품의 치수공차

 3.2.5  국제단위계(SI)의 고려

종래의 국제적인 미터계와 야드·파운드계를 1960년 국제도량형총회에서 단위계를 미터계의 MKS단위계를 개선·확장한 국제단위계(약칭 SI)가 탄생했다.

종래의 단위와 SI단위의 주요한 다른 점은 다음과 같이 전환되었다.

① 힘의 단위 ; 중량길로그램()→뉴턴() ()

② 압력단위 ; 중량킬로그램/매평방센티미터()→파스칼()

             ()

③ 응력단위 ; ()→()

④ 열량, 에너지, 일의 단위 ; (→쥬울) ()

 

3.2.6  다양화에의 대응기법

(1) SV분리에 의한 표준화율의 향상

수주사양이 다양화할 가능성이 있는 제품을 표준화하는 방법으로서, 표준부품과 비표준부품을 분리(표준부품을 S, 비표준부품을 V, 총칭해서 S·V분리  라 한다)하는 방법이 있다(그림 5-9 참조). 

이 방법은 사양에 따라 변화하는 V의 부분을 한정할 수가 있고, 설계부문으로서는 V부분의 설계 및 제도만을 행하고 그 나머지는 표준품으로 대체하면 된다. 

S·V분리는 장치(제품), 유니트, 부품, 재료의 각 레벨별로 행하는 것이 좋은데, 〔그림 5-10〕은 「장치(제품)→유니트→부품→재료」순서로 각 레벨별로 S의 부분을 확대하고, 표준화율을 높히는 것을 예시하고 있다.

 

〔그림 5-9〕S·V분리의 개념도                 〔그림 5-10〕S·V분리에 의한 표준화율

 

(2) 표준화와 VE결과와의 연계(연계)

표준화는 대상을 군으로 해서 횡단적인 합리화에 의거 최적생산방식 유지로 코스트저감 효과를 얻고, VE는 개개 대상을 취해 기능과 cost의 개선을 시키는 종단적인 합리화에 의해 현상의 개선에 의한 cost의 저감효과를 얻는다.

VE활용으로 기능과 cost의 면에서 최적화된 제품, 유니트, 부품, 재료, 생산방식등을 사내표준에 연계시켜 고객이 기대하는 기능, 코스트의 제품을 시장에 보내도록 한다.

radial_purple.gif 출처 :  경쟁력강화를 위한 품질경영추진론       radial_purple.gif 출판사 : 동현출판사(1998)

radial_purple.gif 저자 :  아주대 김원중 교수, 권오운 기술사 공저

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