자동차에서 변속기의 하위 구성에 속하는 오일 펌프는 윤활유를 순환시키며 펌프 내 압력을 유지하는 기능을 하는 시스템입니다. 오일 펌프 시스템에 문제가 발생하면 변속기 내부 부품의 냉각이나 윤활 성능에 문제가 발생하여 각 구성 요소의 수명에 악영향을 미칩니다.
이러한 문제를 FMEA의 고장 분석을 통해 리스크를 완화하고 어떻게 최적화를 시킬 수 있는지 예제를 통해 실습해보는 시간을 갖겠습니다. VisualPro에서 제공하는 기본적인 순서에 따라 진행하면 어렵지 않게 안전 분석을 수행할 수 있습니다.
Step 1 - 기획 및 준비
분석 대상 시스템과 관련된 기초 정보들을 입력합니다. 나중에 최종적으로 보고서화 시킬 때 해당 정보들이 반영이 되기 때문에 사전에 입력을 해두고 시작하게 됩니다.
Step 2 - 구조 분석
우선은 변속기 전체의 구조를 분석하고 각 구성 요소의 기능에 대해 분석을 진행합니다. 오일 펌프는 변속기의 하위 구조인 냉각 및 윤활 시스템의 하위 구성으로 포함되며 오일 펌프 또한 오일 씰 등 펌프 구성요소의 상위 구조에 위치하게 됩니다. 해당 예제에서는 이 중 오일 씰에 대해서 구체적으로 추가 분석을 실시하였습니다.
구조를 작성하고 나면 시각화 된 Boundary Diagram 형태로 보는 기능을 지원합니다.
Step 3 - 기능 분석
전체 시스템의 구조를 그린 후 각 부품에 해당하는 기능을 추가합니다. 오일 펌프는 냉각 및 윤활 시스템의 하위 구성으로
1) 윤활유를 순환시키고 2) 펌프 내 압력을 유지하며 3) 변속 충격을 완화하는 기능을 합니다.
AIAG-VDA FMEA에서 요구하는 대로 기능 분석을 통해 해당 단계에서 기능 네트워크를 구성하고 Step 4의 고장 분석으로 넘어가야 하지만, 기능 없이 고장이 발생할 수 없는 것처럼 고장은 기능에 종속되어 있습니다.
VisualPro에는 사용자 편의적인 기능으로써 고장네트워크를 기준으로 기능네트워크를 자동으로 생성할 수 있는 기능이 탑재되어 있습니다. 때문에 바로 Step 4의 고장 분석 파트로 넘어가서 시간을 단축시킬 수 있습니다.
Step 4 - 고장 분석
고장 네트워크를 구성하고 각 고장에 대한 심각도와 필요한 경우 노이즈팩터를 설정합니다.
특히 VisualPro에서는 자주 사용하는 노이즈팩터를 라이브러리화하여 리스트로 만들 수 있습니다.
이후로는 매번 입력할 필요 없이 해당되는 노이즈 팩터를 선택해서 불러올 수 있습니다.
이렇게 완성된 오일 펌프의 고장 네트워크를 살펴보면 ‘윤활유를 순환시키는 기능’이 작동 불능이 될 경우, 그 영향으로 냉각 및 윤활 시스템의 ‘변속기 내부 부품의 윤활 유지’가 불가능해지고 그에 따라 변속기의 핵심적인 주요 기능들이 작동 불능에 빠지게 되는 구조를 볼 수 있습니다(좌측). 해당 고장이 발생하게 된 고장 원인은 우측 방향에서 확인할 수 있으며, 별도의 고장 원인을 작성하거나, 노이즈팩터 자체를 고장 원인으로 사용할 수 있습니다(우측).
Step 5 - 리스크 분석
Step 4에서 고장에 대해 분석한 내용을 바탕으로 고장의 원인과 발생빈도, 검출도를 판단하고 그에 따른 조치 위험 순위(Action Priority)를 매깁니다.
VisualPro는 AP 계산식이 내장되어 있어서 자동으로 조치 위험 순위를 계산 및 표시합니다. 여기서 매겨진 조치 위험 순위를 토대로 조치해야 할 사안에 대한 우선 순위를 간편하게 파악할 수 있습니다.
Step 6 - 최적화
최적화 단계에서는 이전 단계에서 분석한 내용을 토대로 최적화를 통해 검출도와 발생빈도를 낮춰야 합니다.
예방조치와 검출조치에 대한 담당자를 배정하고 어느 시점까지 완수할 것인지, 조치하고 난 후에 검출도와 발생빈도는 어떻게 변화하는지를 기록하는 과정입니다. 지금까지 분석한 기능에 어떠한 고장이 발생하며, 그에 따른 리스크는 무엇인지 분석한 결과를 토대로 어떻게 고장과 리스크를 줄여 나갈 것인지에 대해서 고민하고 실제적으로 조치하는 계획을 세우는 단계라고 보시면 되겠습니다.
Step 7 - 최종 결과 문서화
지금까지 분석했던 초점 요소인 오일펌프에 대한 모든 분석 내용을 AIAG-VDA FMEA에서 요구하는 보고서의 형태로 구현한 것으로 아래 그림에서 확인할 수 있습니다.
지금까지 VisualPro를 통해 변속기 내 오일 펌프 시스템의 FMEA를 수행해 보았습니다. 자세한 제품에 대한 정보는 VisualPro FMEA – VWAY 에서 확인이 가능합니다.
자동차에서 변속기의 하위 구성에 속하는 오일 펌프는 윤활유를 순환시키며 펌프 내 압력을 유지하는 기능을 하는 시스템입니다. 오일 펌프 시스템에 문제가 발생하면 변속기 내부 부품의 냉각이나 윤활 성능에 문제가 발생하여 각 구성 요소의 수명에 악영향을 미칩니다.
이러한 문제를 FMEA의 고장 분석을 통해 리스크를 완화하고 어떻게 최적화를 시킬 수 있는지 예제를 통해 실습해보는 시간을 갖겠습니다. VisualPro에서 제공하는 기본적인 순서에 따라 진행하면 어렵지 않게 안전 분석을 수행할 수 있습니다.
Step 1 - 기획 및 준비
분석 대상 시스템과 관련된 기초 정보들을 입력합니다. 나중에 최종적으로 보고서화 시킬 때 해당 정보들이 반영이 되기 때문에 사전에 입력을 해두고 시작하게 됩니다.
Step 2 - 구조 분석
우선은 변속기 전체의 구조를 분석하고 각 구성 요소의 기능에 대해 분석을 진행합니다. 오일 펌프는 변속기의 하위 구조인 냉각 및 윤활 시스템의 하위 구성으로 포함되며 오일 펌프 또한 오일 씰 등 펌프 구성요소의 상위 구조에 위치하게 됩니다. 해당 예제에서는 이 중 오일 씰에 대해서 구체적으로 추가 분석을 실시하였습니다.
구조를 작성하고 나면 시각화 된 Boundary Diagram 형태로 보는 기능을 지원합니다.
Step 3 - 기능 분석
전체 시스템의 구조를 그린 후 각 부품에 해당하는 기능을 추가합니다. 오일 펌프는 냉각 및 윤활 시스템의 하위 구성으로
1) 윤활유를 순환시키고 2) 펌프 내 압력을 유지하며 3) 변속 충격을 완화하는 기능을 합니다.
AIAG-VDA FMEA에서 요구하는 대로 기능 분석을 통해 해당 단계에서 기능 네트워크를 구성하고 Step 4의 고장 분석으로 넘어가야 하지만, 기능 없이 고장이 발생할 수 없는 것처럼 고장은 기능에 종속되어 있습니다.
VisualPro에는 사용자 편의적인 기능으로써 고장네트워크를 기준으로 기능네트워크를 자동으로 생성할 수 있는 기능이 탑재되어 있습니다. 때문에 바로 Step 4의 고장 분석 파트로 넘어가서 시간을 단축시킬 수 있습니다.
Step 4 - 고장 분석
고장 네트워크를 구성하고 각 고장에 대한 심각도와 필요한 경우 노이즈팩터를 설정합니다.
특히 VisualPro에서는 자주 사용하는 노이즈팩터를 라이브러리화하여 리스트로 만들 수 있습니다.
이후로는 매번 입력할 필요 없이 해당되는 노이즈 팩터를 선택해서 불러올 수 있습니다.
이렇게 완성된 오일 펌프의 고장 네트워크를 살펴보면 ‘윤활유를 순환시키는 기능’이 작동 불능이 될 경우, 그 영향으로 냉각 및 윤활 시스템의 ‘변속기 내부 부품의 윤활 유지’가 불가능해지고 그에 따라 변속기의 핵심적인 주요 기능들이 작동 불능에 빠지게 되는 구조를 볼 수 있습니다(좌측). 해당 고장이 발생하게 된 고장 원인은 우측 방향에서 확인할 수 있으며, 별도의 고장 원인을 작성하거나, 노이즈팩터 자체를 고장 원인으로 사용할 수 있습니다(우측).
Step 5 - 리스크 분석
Step 4에서 고장에 대해 분석한 내용을 바탕으로 고장의 원인과 발생빈도, 검출도를 판단하고 그에 따른 조치 위험 순위(Action Priority)를 매깁니다.
VisualPro는 AP 계산식이 내장되어 있어서 자동으로 조치 위험 순위를 계산 및 표시합니다. 여기서 매겨진 조치 위험 순위를 토대로 조치해야 할 사안에 대한 우선 순위를 간편하게 파악할 수 있습니다.
Step 6 - 최적화
최적화 단계에서는 이전 단계에서 분석한 내용을 토대로 최적화를 통해 검출도와 발생빈도를 낮춰야 합니다.
예방조치와 검출조치에 대한 담당자를 배정하고 어느 시점까지 완수할 것인지, 조치하고 난 후에 검출도와 발생빈도는 어떻게 변화하는지를 기록하는 과정입니다. 지금까지 분석한 기능에 어떠한 고장이 발생하며, 그에 따른 리스크는 무엇인지 분석한 결과를 토대로 어떻게 고장과 리스크를 줄여 나갈 것인지에 대해서 고민하고 실제적으로 조치하는 계획을 세우는 단계라고 보시면 되겠습니다.
Step 7 - 최종 결과 문서화
지금까지 분석했던 초점 요소인 오일펌프에 대한 모든 분석 내용을 AIAG-VDA FMEA에서 요구하는 보고서의 형태로 구현한 것으로 아래 그림에서 확인할 수 있습니다.
지금까지 VisualPro를 통해 변속기 내 오일 펌프 시스템의 FMEA를 수행해 보았습니다. 자세한 제품에 대한 정보는 VisualPro FMEA – VWAY 에서 확인이 가능합니다.