다특성치 강건설계방법을 이용한 폴리아세탈 수지 절삭의 최적조건 결정에 관한 연구 = The optimal parameter Design of Polyacetal Resin Cutting Experiment using Multi-characteristics Robust Design Methodology

국문 초록 (Abstract)

강건설계는 제품의 성능(특성치)변동을 줄이기 위해 잡음 그 자체를 통제하기보다는 성능변동이 잡음에 강건하도록 설계변수 값을 결정하는 방법으로 80년대 초 다구찌가 실험계획법과 2차 손실함수를 근거로 파라미터 설계 방법을 제안하였으며, 최근까지 생산현장에서 많이 활용되고 있다. 하지만 이 방법은 제품의 특성치가 하나인 단일 특성치인 경우의 파라미터 설계 방법에 대해서 중점적으로 다루고 있으나 특성치가 다수인 다특성치 파라미터 설계 방법에 대해서는 아직까지 그다지 연구되어 있지 않다. 현실적으로 제품의 품질을 관리할 때 제품의 특성치 여러 개를 동시에 고려할 때가 많으며, 다특성치 문제는 단일 특성치를 이용한 파라미터 설계 문제로 보완할 수 없는 경우가 존재한다. 하지만 다특성치의 경우 다구찌 방법의 적용이 어렵고, 특히 다특성치에서 개별 특성치의 최적설계가 서로 상이한 상충현상이 발생한다. 또한 특성치나 설계변수의 수가 증가하면 증가할수록 이러한 현상이 발생할 가능성은 더욱 커진다.
이와 관련하여 본 연구에서는 다특성치 파라미터 설계에 있어서, 상충현상이 발생했을 때 절충할 수 있는 방법을 제시한 조용욱, 박명규의 방법론을 이용하여 기계 절삭가공 실험 사례에 적용하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Taguchi method in this paper has been used to get high quality and to study a lot of control factors related with product environment.
The Robust Design method uses a mathematical tool called orthogonal arrays to study a large number of decision variables with a small number of experiments. It also uses a new measurement of quality, called signal-to-noise(S/N) ratio, to predict the quality in the customer's perspective. Thus, the most economical product and process design for both manufacturing and customer's viewpoints can be accomplished at the smallest, affordable development cost. Many companies have found the Robust Design method valuable in producing high-quality products available to customers at a lower price while still maintaining an acceptable profit margin.
However, his analysis of the problem focused on only one performance characteristic or response, although in product and process design, considering multiple characteristics is commoner.
The critical problem in dealing with multiple characteristics is how to compromise the conflict among the selected levels of the design parameters for each individual characteristic.
In this thesis, a methodology using SN ratio optimized by univariate technique is used and a parameter design procedure to achieve the optimal compromise among several different response variables is used.
A study to analyze and solve problem of a surface roughness experiment has presented in this thesis. We have taken Taguchi's parameter design approach, specifically Cho and Park's Methodology, and determined the optimal levels of the selected variables through analysis of the experimental results using S/N ratio.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 그림 목차 = i
• 표 목차 = ii
• 국문초록 = iii
• 제1장 서론 = 1
• 제1절 연구의 목적 = 2
• 제2절 연구의 내용 및 범위 = 4
• 제2장 다구찌 방법의 이론적 고찰 = 5
• 제1절 다구찌 방법의 개요 = 5
• 제2절 다구찌 품질관리 철학과 방법론 = 6
• 2.1 다구찌의 품질관리 개념 = 6
• 2.2 제품설계의 3단계 = 9
• 2.3 파라미터 설계(Parameter Design) = 11
• 제3절 다구찌 손실함수 = 14
• 3.1 2차 손실함수 = 15
• 3.2 품질 손실함수의 형태 = 16
• 3.3 손실함수와 S/N비와의 관계 = 21
• 3.4 평균손실함수와 S/N비와의 관계 = 22
• 제4절 다특성치 파라미터설계 = 24
• 제3장 사례연구 = 34
• 제1절 실험의 개요와 문제점 = 34
• 제2절 실험장치 및 실험방법 = 36
• 제3절 인자의 선정과 실험의 배치 = 41
• 제4장 실험결과의 분석과 확인실험 = 43
• 제1절 실험설계와 실험결과 = 43
• 제2절 실험결과의 분석 = 43
• 제5장 결론 및 추후 연구과제 = 53
• 제1절 결론 = 53
• 제2절 추후 연구과제 = 54
• ［참고문헌］ = 55
• ABSTRACT = 58