Gage R&R을 이용한 Air Pressure Sensor 자동검사설비의 유효성 확인에 관한 연구

정태원 서경대학교 경영문화대학원 2015 국내석사

Air Pressure Sensor(이하 APS) 는 가정용 보일러의 연소 제어부의 공기량과 가스량을 제어하는 부품으로 가스보일러 연소제어에 중요한 부분을 담당하고 있는 부품이다. 이 APS를 검사하는 장비인 APS 자동검사 설비는 일반적인 범용 계측기로는 검사할 수 없고, 생산자가 직접 규격을 정하고 제작하는 생산자 요구 측정(검사) 설비이다. APS 자동검사설비는 일반적인 계측기와 같이 검교정이 쉽지 않고, 검교정을 하더라도 검사설비에 부착된 일부 계측기만 가능하다. 그러나 QS 9000에서는 비교 측정기준이 검사에 사용될 경우 그것이 합격품인 것을 검증하도록 요구하고 있다. APS 자동검사설비의 경우 APS 시료의 변동, 계측기의 변동, 센서의 변동, 입, 출력신호의 변동, 설비자체의 변동 등 여러 가지 변동을 포함하여 측정(검사)하고 있다. 그래서 APS 자동검사설비 마다 변동의 크기가 다르다. 지금까지는 측정값과 목표 값을 비교하여 그 오차범위를 정하고 그 범위 내에 있으면 합격품으로 판정하였다. 하지만, 변동의 크기가 산포가 있어 APS 자동검사설비 간 판정이 바뀌는 경우가 발생하였다. 그래서 APS 자동검사설비의 유효성을 판정하는 새로운 방안으로 Master Sample APS를 이용하여 APS 자동검사설비 Gage R&R(교차)을 통해 유효성을 확인하는 방법을 제시하고, 실험을 통하여 검증하였다. 본 연구의 결과로 기존의 방법인 측정값과 목표 값을 비교 판정법 보다는 Gage R&R(교차)을 이용한 APS 자동검사설비의 유효성 검증이 검사설비의 변동 원인 파악과 변동 원인 개선에 더 유효하다고 확인하였다. The Air Pressure Sensor(APS) is a component of control air content and gas content to boiler for home use. It is important component of gas boiler combustion control. APS automatic inspection facility which is inspecting APS is unmeasurable by using a general measuring instrument, and that is manufacturer demand inspection facility that manufacturers produce and decide standard. APS automatic inspection facility meter is not easy as other measuring instrument, Also , we can use only part of attached inspection facility even if we do calibration. However, QS 9000 required to verify that the good found acceptable when comparison measurement standard is used in the test APS automatic inspection facility inspects the APS including various fluctuation, such as fluctuation of APS samples, fluctuation of measuring instruments, fluctuation of sensors, fluctuation of Input/output signals, and fluctuation of APS automatic inspection facilities. So, the size of variation is different for each APS automatic inspection facility. So far determine error range to compare between measurement value and desired value and decide the good found acceptable if it was within range. But sometimes there is an error of judgment. due to the distribution of variation. So, It suggested the new way to check the validation of APS automatic inspection facilities Gage R&R(cross check) by using a Master Sample APS and verified that by experiment. As a result of this research, the validation of APS automatic inspection facility by checking Gage R&R is more effective to understanding cause and improve to variation of a inspection facility than existing method.

Gage R&R을 포함한 비공정능력지수 모형의 개발에 관한 연구

이중재 仁川大學校 一般大學院 2001 국내석사

급속한 산업구조의 변화와 제품의 서비스 및 품질에 대한 고객의 요구가 다양해짐에 따라 기업은 이에 부응하기 위하여 경영전반에 걸쳐 새로운 개혁과 변신을 위한 노력이 필요하다. 이에 생산현장에서는 고품질 저가격의 제품을 생산하기 위해 자동생산설비를 이용하고 있으며, 검사시스템 또한 다양한 제품을 유연하고 정밀하게 측정할 수 있도록 정밀화되고 자동화되는 추세이다. 따라서 기업은 제조단계 또는 검사단계의 품질변동 정도를 정확히 파악하여 공정이상 시 즉시 조치를 취할 수 있는 효율적인 공정관리가 상당히 중요하게 되었다. 효율적인 공정관리를 위한 통계적 공정관리 기법으로 공정능력분석과 측정시스템 분석을 이용하고 있으며, 이를 분석·평가하기 위한 척도로 공정능력지수와 Gage R&R이 이용되고 있다. 하지만 현장에서는 공정능력분석과 측정시스템 분석을 따로 평가함으로써 시간과 비용을 많이 들이고 있다. 그러므로 공정능력과 측정시스템의 능력을 동시에 분석·평가할 수 있는 지수의 개발이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 문헌연구를 통해 공정능력지수와 비공정능력지수, 측정시스템의 반복성과 재현성을 평가하는 방법인 Gage R&R에 대해 검토하였으며, 최근 연구되어지고 있는 검사/계측시스템의 능력분석을 포함한 비공정능력지수에 대해 알아보았다. 문헌연구를 바탕으로 본 논문에서는 공정능력분석과 측정시스템을 동시에 평가할 수 있으며, 측정시스템의 반복성과 재현성을 분리 평가할 수 있는 비공정능력지수를 개발하였다. 기존의 공정능력지수들과 비공정능력지수들, 그리고 검사 계측시스템의 능력분석을 포함한 비공정능력지수와 비교·분석하기 위해 기존 논문에서 분석한 데이터를 적용하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 공정평균과 공정산포를 변화시켜 수치를 적용함으로써 미세한 변화에도 공정능력을 정확히 평가하고 있음을 알았다. 둘째, 적합한 공정과 부적합한 공정을 구별하기 위해 수치를 적용하여 기존의 공정능력지수 C_pmk의 단점을 보완하여 적합한 공정과 부적합한 공정을 구별할 수 있었다. . 셋째, 시그마수준에 따른 공정산포를 적용함으로써 평가기준치를 확인할 수 있었다. 넷째, 수치예제에서 실질적인 반복측정데이터를 개선된 비공정능력지수에 적용하는 방안을 제시하였고, 기존의 비공정능력지수 C*_PP와 비교·분석을 하여 보다 정확한 평가를 할 수 있었다. 본 논문에서 제시한 측정시스템 분석의 Gage R&R을 포함한 개선된 비공정능력지수는 정확하고 분리되어진 정보를 제공하여 관리자로 하여금 공정이상 시 신속하게 대응할 수 있도록 함으로써 시간과 비용을 절감하고 생산성향상가 품질향상을 기할 수 있는 지표가 될 것으로 기대된다. Process Capability Index(PCI) and Gage Repeatability and Reproducibility(Gage R&R) were used as the measures for the evaluation of process capability analysis and measurement system analysis which are the statistical method for efficient process control. This study review on PCI and PⅡ(Process Incapability Index), Gage R&R by literature study, and developed the Process Incapability Index Model including Gage R&R which can provide more accurate and precise information about mean and variance of manufacturing process and variance of inspection process than other PCI and PⅡ The suggested PⅡ Model will make the manager better understand the cause of the variation of process by using subindices such as process inaccuracy index and process imprecision index, gage imprecision index. And it will be able to use as the scale for improvement of quality and productivity.

Gage R&R을 이용한 원자력발전소 격납용기 종합누설율시험의 측정시스템 분석에 관한 연구

엄기풍 강릉대학교 산업대학원 2003 국내석사

국내 원자력발전소는 안전의 최후방벽인 격납용기를 가지고 있다 이 격납용기의 안전성을 입증하기 위해 5년 마다 격납용기 종합누설율시험을 수행하고 있는데 설계기준사고 발생시 최대압력인 상태의 조건을 만들어 시험함으로써 누설율이 허용치를 만족하는지를 확인한다. 누설율을 측정하는 측정시스템은 현장에 부착된 계측기로부터 데이터를 취득하여 컴퓨터에 의해 누설율이 계산된다. 이 시험을 수행하기 전에 계측기를 검·교정하여 허용오차를 만족하면 본 시험을 수행하게 된다. 프랑스 프라마톰에서 공급한 울진 1, 2호기의 격납용기 종합누설율시험 전에 수행하는 측정시스템에 대한 교정 데이터의 평가는 허용오차만 만족하면 양호하다고 측정시스템을 판단하고 있다. 그래서 본 연구에서는 울진 1호기 최근의 DAS 교정 데이터를 근간으로 통계적 이론에 기초를 둔 Gage R&R 측정 시스템 평가방법을 이용하여 측정시스템의 편의, 선형성 및 Gage R&R 분석을 통해 격납용기 종합누설율시험의 측정시스템에 대한 분석 및 평가를 하고자 한다. 격납용기 종합누설율시험에 이용되는 계측기는 격납용기 내 온도측정을 위한 온도계(RD) 59개, 격납용기내 수증기분압 측정을 위한 노점온도계(DEWCELL) 9개가 있다. 이 계측기에서 취득한 측정데이터가 누설율 계산에 직접적으로 사용되므로 교정 데이터는 상당히 중요하다고 할 수 있다. 교정 데이터는 먼저 RTD와 DEWCELL을 시험시작 전 60일 전까지 표준기관에 의뢰하여 교정을 한 후, 이 교정 데이터를 이용하여 DAS 측정시스템을 세 종류의 방법으로 교정하여 데이터를 취득한다. 이 세 가지 종류의 교정 후 취득한 데이터가 본 연구에 사용한 데이터이다. 즉, Signal Card Calibration 데이터, Manual Das Repeatability Result 데이터, Signal Card In-situ Check 데이터 등 이다. 이 데이터를 가지고 Gage R&R을 다를 수 있는 프로그램인 MINITAB과 Microsoft Excel을 이용하여 측정시스템 분석 및 평가를 하였다. 편의분석은 Signal Card 교정 데이터, Manual DAS Repeatability Result 데이터, Signal Card In-situ Check 데이터 등 3종류에 대해 수행했으며, 선형성 분석에서는 Signal Card 교정 데이터, Signal Card In-situ Check 데이터 등 2종류에 대해 분석 및 평가를 하였다. 또한 Gage R&R 분석은 부품수 59개, 반복수 3으로 가정한 RTD Signal Card Calibration 데이터와 부품수 9개, 반복수 3의 DEWCELL Signal Card Calibration 데이터에 대하여 범위방법, 평균과 법위방법, ANOVA 방법 등 3가지로 분석하여 평가를 하였다. 측정시스템 평가결과 편의분석은 기준값과 아주 근사한 값으로 측정되어 양호한 것으로 판단되며, 선형성분석도 매우 양호한 것으로 평가되었다. 다만, Gage R&R 분석 결과는 다소 미흡한 것으로 평가되는데 이는 교정 중간단계의 데이터를 이용한 것에 기인한다고 생각된다. 따라서 DAS 자체가 Gage R&R이 좋지 않다는 증거는 될 수 없을 것이다. 그래서 향후 Gage R&R을 이용하여 격납용기 종합누설율시험의 측정시스템을 정확하게 평가하기 위해서는 최종 교정 데이터 즉, Signal Card In-si Check값을 반복 측정한 데이터로 분석해야 할 것으로 생각된다. Domestic nuclear power plants have containments which can be said to be the last barrier. To prove the safety of these containments, integrated leak rate tests(ILRT) have been performed every five years. The tests are done by making the condition of the status of maximal pressure to confirm whether the leak rate meets the permissible level when a design base accident happens. The measurement system gauges the leak rate by using computers which acquire data from a measuring instrument attached to a job field. The test can be conducted if measurement errors are within predetermined tolerances through testing and calibrating a measuring instrument prior to the test. In the evaluation of calibration data about the measurement system performed before ILRT for Ulchin #1 and #2 provided by Framatome-a nuclear service company of France, the measurement system is regarded as acceptable only if it satisfies the error tolerance. Thus, this thesis attempts to analyze and evaluate the measurement system ILRT for containments by using bias analysis, linearity analysis, and Gage R&R (Repeatability and Reproducibility) analysis. In particular, Gage R&R analysis is accomplished based on the statistical theory using recent DAS (Data Acquisition System) calibration data of Ulchin #1. Measuring instruments used ILRT include 59 RTDs (Resistance Temperature Detector) for measuring the temperature within containments, and 9 dewcells for measuring the partial water vapour pressure within containments. Calibration data would be very important because the measurement data acquired from these measuring instruments are used for the direct calculation of the leak rate. Calibrating RTDs and dewcells should be conducted by a standard agency at least 60 days before ILRT. And then three types of data are obtained by DAS calibration. They are Signal Card Calibration data, Manual DAS Repeatability Result data, Signal Card In-situ Check data which are used in this thesis. We use MINITAB, a commercial package for statistical analysis, and Microsoft Excel to deal with Gage R&R. Bias analyses are conducted for the above three data. Linearity analyses are performed for Signal Card calibration data and Signal Card In-situ data. Finally, Gage R&R analyses are performed for RTD Signal Card Calibration data, where the number of components is supposed as 59 and the number of repeatability as 3, and for Dewcell Signal Card Calibration data whose number of components is 9 and whose number of repeatability is 3. This thesis conducts Gage R&R analysis in 3 ways; range method, average and range method, and ANOVA method. Judging from the results of evaluating the measurement system, the amount of bias is good because it is measured in very approximate values with reference values, and linearity is also very good. On the contrary, gage R&R of DAS measurement system is insufficient. We think this is because we use a middle level data of calibration. Accordingly, to obtain more reliable gage R&R results for ILRT measurement system evaluations, it should be necessary to collect Signal Card In-situ Check values with repetition.

전자부품 검사용 자동측정 설비의 Gage R&R기법 적용에 관한 연구

고건석 成均館大學校 科學技術大學院 2002 국내석사

Measurement System Analysis (MSA) is a statistic management technique for efficient process management, which is frequently used for process improvement as a part of 6-sigma, a total management innovation strategy adopted recently among major companies. Gage R&R, especially, among MSA techniques, which is the one for evaluating repeatability and reproducibility of measurement system, is applied a t stage M and stage I in DMAIC model, a key process of 6-sigma. This serves as a compass by finding critical point of the problem from precise measurement and finding how to improve it. Also, gage R&R, a more precise and scientific technique in designing and manufacturing of measuring device for launching product test, was introduced to enhance the reliability of device. This technique was used to improve the characteristics of repeatability and reproducibility by pre-removing the causes of transformation of parts, difference of assembly methods, difference of measuring jig or something, which can take place all around the processes of design, manufacturing, etc. of automation devices. But uniform application of gage R&R technique to all the various measurement devices still has many problems to be resolved. Especially, as repetitive measurement, a core part of gage R&R technique, is impossible when it comes to the parts with destruction characteristic, precise analysis cannot be done. Although the number of samples of each lot can be diversified a s n alternative in this case, this method also has many problems. So solution to the problem is needed. In addition, gage R&R technique in device development not only improved device development quality but also provided with reliable common language (gage R&R technique) between users and developers. It also will be used afterward as source data post management of the device of concern. Finally, it would be better than any other if significant effect can be gained by applying various statistics techniques a t production site. But it has the prerequisite of the support of plenty of finance and human resource, which is a main barrier to the implementation of 6-sigma method. Therefore, a lot of effect would be gained with a little cost a t the production site today if we use even one technique and manage its effects. Gage R&R technique that was used a t device development site with the spread of 6-sigma techniques, should be not only used as used for simple measuring function but also be the starting point for correction and improvement of the problems found. By doing so, through the repetitive procedure of measurement and improvement, the measurement device will be reborn as competitive good products and the data gathered in the process will be used as valuable engineering sources.

군간-군내-부품 내 변동을 고려한 Gage R&R 분석에 관한 연구

이창우 東義大學校 大學院 2004 국내석사

측정시스템의 능력을 결정하는 것은 공정과 품질 개선 노력의 중요한 측면이다. 이러한 연구의 목적은 게이지(gage)의 정밀도로 생각되는 측정시스템 고유의 변동량을 결정하기 위한 것이다. Gage R&R 분석을 수행할 때, 적절한 모형이 선택되지 않으면 품질비용이 증가되게 된다. 생산환경의 변화에 따라, 좀 더 복잡한 Gage R&R 분석모형과 분석절차는 올바른 결과를 얻기 위해 요구된다. 본 연구는 군간-군내-부품 내 변동을 고려한 측정시스템 분석에 관한 절차이다. 군간 변동이 동일하지 않고, 군내 부품의 변동이 존재하는 경우 또는 부품 내 변동이 존재하는 경우 측정시스템의 변동량을 정량화 하기는 어렵다. 이런 경우 측정자와 부품을 고려한 이원배치 모형으로는 올바른 결과를 얻을 수 없다. 따라서 본 연구에서는 다음과 같이 분석 절차를 제안하였다. 총변동량을 측정공정에 관련된 변동량과 제조공정에 관련된 변동량으로 분리하고, Gage R&R 변동량과 구별 비율로 측정시스템이 공정에서 적합한지를 평가했다. 그리고, Gage R&R과 분산성분에 관한 신뢰구간을 추정하였다. Determining the capability of a measurement system is an important aspect of most process and quality improvement efforts. The objective of such a study is to determine the variability inherent in the measurement system, which we generally think of as the precision of the gage. If an adequate analysis model were not selected, the quality cost would be increased, conducting Gage R&R studies. As the change of production environments, A complex Gage R&R analysis model and analysis procedure is required to obtain desirable results. This study is a analysis procedure on gage R&R analysis considering a variance between-within group and within part. In case that a variance between group might not be homogeneous, a variance within group or part exist, the variability of the measurement system is difficult to quantify. And two-way model considering operator and part can not obtain desired results. Therefore there are presented a procedure in this study. First divide the total variability into the variability associated with the measurement process and the variability associated with the manufacturing process. Second access adequacy of the measurement system by the Gage R&R variability and discrimination ratio(the number of district categories). Third construct confidence intervals on the variance components and Gage R&R.

시험법 이전 및 준비 단계 평가에 대한 연구 : gage R&R nested & expanded 설계를 활용하여

도영은 성균관대학교 일반대학원 2019 국내석사

본 연구는 Sending Unit에서 Receiving Unit으로 시험법 이전 혹은 시험법 이전을 준비하는 단계에서 통계적 프로그램 Minitab 18의 Gage R&R Nested & Expanded 설계를 활용하여 평가해 보는데 목적을 두고 있다. 제 1 절에서는 시험법 이전 시 통계적인 기준이 기재되어 있는지 확인하기 위해 NIHS, ISPE, WHO, ICH 및 식품의약품안전처의 규정 및 가이드라인을 확인해 보고 통계적 기준 유무를 조사하였다. 그 결과, ISPE와 WHO 가이드라인의 경우 각각의 시험항목을 세부적으로 설명하고 있으며 허용기준 및 통계적 기준을 다루고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 가이드라인 조사를 통해 가이드라인에 통계적인 기준이 명시되어 있는 경우 제약사 및 연구소의 여러 가지 접근 방법이 가능하고, 좀 더 객관적이고 논리적인 시험법 이전을 준비하고 평가할 수 있을 것이다. 더 나아가 시험법 이전을 평가하고 준비하는 여러 가지 방법이 생겨난다면 제약 산업의 발전에도 도움이 될 것이다. 제 2 절에서는 연구 대상인 A사의 아토르바스타틴을 주성분으로 하는 제품의 예시 사례를 Gage R&R Nested & Expanded 설계에 적용하여 시험법 이전을 평가해 보았다. 분산성분을 보았을 때 시험 기기로 인한 변동이 가장 큰 원인을 차지했다. %기여는 94.73%, %연구변동은 97.33%, %공차는 56.06%, 구별 범주는 1로 판정 기준에 따라 판정해 보았을 때 부적합하다고 결론 내릴 수 있다. 하지만 이는 시험법 이전의 실패를 의미하는 것이 아니며 Gage R&R 프로그램은 측정 시스템을 사용 전 평가하여 개선점을 알아내거나 모니터링 하는 용도로 사용하는 프로그램이므로 시험법 이전 과정 및 시험자, 시험기기의 문제점 및 개선점 파악을 위한 것임을 명시한다. 이에 따른 개선책에 대하여 요약하자면 시험 기기에 대한 개선이 필요하며 추후 시험 기기에 대한 적격성평가 부분 및 노후 부분, 재밸리데이션 주기 등을 체크하여 주기 재설정과 검증 및 개선하는 것이 좋을 것으로 보인다. 또한, 시험자에 대한 변동 폭을 줄이기 위해 지속적으로 주기적인 시험자에 대한 교육이 이루어져야 할 것이다. 그 동안 Sending Unit에서 Receiving Unit으로 시험법 이전 시 문제가 발생되게 되면 원인 파악 및 개선점 도출에 어려움을 겪었다. 이에 좀 더 객관적인 지표로 판단하여 원인파악의 시간을 줄이고, 개선점이 명확하게 도출되기 때문에 통계 프로그램을 이용하여 시험법 이전 준비단계 및 시험법 이전을 평가한다면 효율적이고 논리적으로 시행할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 Gage R&R의 Nested & Expanded 설계를 시험법 이전에 적용하는 시도를 했다는 점에서 의의를 가진다. 이를 통해 다른 산업에서 널리 쓰이고 있는 통계적 혹은 검증 방법이 있다면 적극 도입하고 적용해 본다면 제약 산업 발전에 큰 도움이 될 것이다. The purpose of this study is to evaluate of transfer of analytical method and preparation step from the sending unit to the receiving unit using the statistical program Gage R & R Nested & Expanded design of Minitab 18. In Section 1, I reviewed the rules and guidelines of the NIHS, ISPE, WHO, ICH and the MFDS to ascertain whether statistical criteria were included in the transfer of the analytical methods and investigated the presence of statistical criteria. As a result, the ISPE and WHO Guidelines detail each test item and confirm that it covers the acceptance criteria and statistical criteria. These comparing of guideline will enable the various approaches of pharmaceutical companies and laboratories to be provided, and prepare and evaluate more objective and logical transfer of analytical methods if statistical criteria are specified in the guidelines. Furthermore, if there are many ways to evaluate and prepare for the transfer of analytical methods, it will help the development of the pharmaceutical industry. In Section 2, I illustrate the case of B products which of API is atorvastatin at A company in the study, and evaluate the transfer of the analytical method by applying it to the Gage R & R Nested & Expanded design. The variation caused by the test equipment was the biggest cause of the dispersion component. % Contribution is 94.73%, % research variation is 97.33%, % tolerance is 56.06%, and the distinction category is 1, it can be concluded that it is inappropriate when it is judged according to the criteria. However, this does not mean failure of the analytical method transfer. The Gage R & R program is a program that is used to evaluate and monitor the improvement of the measurement system before use. As a summary of the improvements, it is necessary to improve the test equipments and check the eligibility evaluation part of the test equipments, the aging part, the revalidation cycle, and so on. In addition, training on the tester should be continuously and periodically performed to reduce the variability of the tester. In the meantime, when the problem occurred on transferring the analytical method from the sending unit to the receiving unit, it was difficult to identify the cause and to find out improvement points. Therefore, it can be concluded that it is efficient and logical to evaluate the preparation step and transfer of analytical using the statistical program because it is judged to be a more objective indicator. This study has significance in that it attempted to apply the Nested & Expanded design of Gage R & R before the analytical method. If there are any statistical or verification methods widely used in other industries, it will be very helpful for the development of the pharmaceutical industry if they are actively introduced and applied.

경제적인 Gage R&R의 (o,p,r) 조합

박성훈 한양대학교 2013 국내석사

현대의 자동차, 항공기, 우주선, 스마트폰, TV, 반도체, 컴퓨터 등은 엄격한 품질관리를 통해 제품을 생산하고 있다. 모든 제품은 품질관리를 위해 일정량의 시료를 측정하여 데이터를 얻을 수 있다. 기업은 측정을 통해 얻은 데이터를 이용해 품질 개선을 위해 노력한다. 측정을 통해 얻은 데이터가 신뢰할 수 있는 데이터면 품질 개선을 위해 큰 도움이 된다. 하지만 측정을 통해 얻은 데이터가 신뢰할 수 없는 데이터면 그러한 데이터를 가진 제품은 품질 개선에 도움이 될 수 없다. 측정과정에서 측정기에 의한 불필요한 오차가 섞인 데이터는 품질관리 단계에서 개선을 위해 사용된다. 오차가 섞인 데이터를 사용하여 품질관리를 한다면 좋은 제품을 생산할 수 없다. 이러한 측정 데이터를 관리하기 위해 Gage R&R 분석이 널리 사용된다. 측정 데이터는 측정자와 측정기의 오차로 인해 변동성을 갖는다. 총 변동은 부품과 게이지에 의해 발생한다. 이때 측정기에 의한 변동을 분석하기 위해 Gage R&R 분석을 실시한다. Gage R&R 분석은 측정 활동 시 측정시스템의 반복성과 재현성의 변동을 분석하여 측정활동을 통해 올바른 데이터가 얻어지고 있는지 평가한다. 현재까지 Gage R&R 분석을 하기 전에 측정자의 수(o), 부품의 수(p), 반복 측정의 횟수(r)를 전통적인 방법을 사용하여 (o,p,r)조합을 구성하였다. 하지만 전통적인 방법을 사용한 (o,p,r)조합은 기업을 위해 효율적인 데이터를 측정하지 못하고 있다. 본 연구에서는 측정시간과 비용을 사용한 최적의 (o,p,r)조합을 구하기 위하여 통계적 방법을 사용하고 그 결과를 제시한다. 결과에 따르면 측정시간과 비용을 사용한 경우 최적 조합은 신뢰구간 범위의 차이에만 의존하는 전통적인 방법의 결과보다 좋은 결과를 보여준다.

EMP기법의 Bias와 Inconsistency개념을 이용한 Gage R&R기법 응용에 관한 연구

노권학 금오공과대학교 대학원 1999 국내석사

로드 셀을 이용한 듀로미터 경도 교정장비의 측정시스템분석(MSA) 방법에 관한 연구

서명수 동아대학교 대학원 2025 국내석사

고무 및 플라스틱과 같은 탄성체 재료는 다양한 산업에서 중요한 역할을 하며, 이들의 경도는 품질 관리에서 중요한 지표로 활용된다. 고무 제품의 경도는 내구성, 성능, 안전성과 직결되므로 정확한 경도 측정이 필수적이다. 이를 위해 듀로미터 경도시험기가 사용되며, 정확한 경도 측정을 위해서는 정밀한 교정 시스템이 필요하다. 본 연구는 이러한 요구에 대응하여, 로드 셀 기반의 듀로미터 경도시험기를 설계하고, 그 성능을 분석하여 신뢰성과 정확성을 평가하고자 하였다. 기존 듀로미터 경도시험기 교정 방법은 주로 분동을 사용하는 방식으로, 소급성 확보가 어렵고 교정 절차가 복잡하여 산 업 현장에서 한계를 보였다. 또한, 여러 측정자가 동일 시료를 측정할 때 일 관되지 않은 결과가 도출되어 품질 관리에 어려움을 초래했다. 이러한 변동 성은 경도 측정의 신뢰성을 저하시켜, 고무 및 플라스틱 재료의 경도를 측 정할 때 더 큰 문제로 나타났다. 이를 해결하기 위해 기존 교정 시스템의 개선이 필요하다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 로드 셀 기반의 새로운 듀로미터 경도시험기를 설계하고 개발하였으며, 이를 통해 측정 시스템의 변동성을 종합적으로 분석하였다. 로드 셀은 힘을 정밀하게 측정할 수 있는 센서로, 이를 듀로미터 경도시험기에 통합함으로써 교정 절차를 간소화하고 측정의 신뢰성을 높이는 것이 가능하다. 기존의 분동 방식을 대체하여, 더 간단하고 정확한 측정을 가능하게 하며, 작업자의 기술 수준에 크게 의존하지 않는 시스템을 구축하는 것이 본 연구의 목표였다. 또한, 본 연구는 실험적으로 A-TYPE 듀로미터를 사용하여 눈금값 40 HDA와 80 HDA 구간에서 측정 시스템의 성능을 검증하였다. 이 구간은 고무 및 탄성체 재료의 일반적인 경도 범위로, 이들을 통해 경도 측정의 반복성, 재현성, 그리고 신뢰성을 평 가할 수 있다. 분석 결과, 눈금값 40 HDA 구간에서 측정 시스템의 변동성 은 전체 변동 중 0.59 %를 차지하며, 매우 낮은 변동성을 보였다. 이는 시 스템이 높은 정밀도를 갖추었음을 시사하며, 부품 간 차이를 정확하게 구별 할 수 있음을 확인하였다. 그러나 측정자 간의 유의미한 차이가 존재하여 측정 시스템의 전반적인 양호성에는 일부 한계가 있음을 보여주었다. 반면, 눈금값 80 HDA 구간에서는 측정 시스템의 변동성이 3.93 %로 나타났으 며, 시료 간 차이가 유의미하게 드러나 측정자 간 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 이는 로드 셀 기반의 교정 시스템이 부품 간의 차이를 효과적으로 변별할 수 있음을 시사하며, 신뢰할 수 있는 경도 측정 장비로 평가된다. 로 드 셀 기반의 듀로미터 경도시험기는 기존 방식보다 신뢰성과 정확성을 높 였으며, 교정 절차가 간소화되어 작업자의 숙련도에 따른 차이를 줄일 수 있다. 이를 통해 산업 현장에서 더욱 효율적인 품질 관리가 가능하며, 다양 한 산업 분야에서 표준화된 교정 장비로 활용될 수 있다. 본 연구는 또한 듀로미터 교정 장비의 발전과 표준화된 절차 개발에 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. Rubber and plastic materials, such as elastomers, play an important role in various industries, and their hardness serves as a key indicator in quality control. The hardness of rubber products is directly linked to durability, performance, and safety, making accurate hardness measurement essential. For this purpose, durometer hardness testers are commonly used, and precise calibration systems are required to ensure reliable measurements. This study responds to such industrial demands by designing a durometer hardness tester based on a load cell, aiming to evaluate its performance in terms of reliability and accuracy. Traditional durometer hardness calibration methods typically rely on using weights, which present difficulties in ensuring traceability and involve complex calibration procedures, limiting their practical application in industrial settings. Additionally, inconsistent results often arise when different operators measure the same specimen, creating challenges in quality control. This variability undermines the reliability of hardness measurements, particularly when measuring the hardness of rubber and plastic materials. Therefore, improving the existing calibration system is necessary to address these issues. This study aimed to address the issues by designing and developing a new durometer hardness tester based on a load cell, and comprehensively analyzing the variability of the measurement system. The load cell is a sensor that can accurately measure force, and by integrating it into the durometer hardness tester, it is possible to simplify the calibration process and improve the reliability of the measurements. By replacing the traditional weight-based method, this system enables simpler and more accurate measurements, reducing dependency on the operator's skill level. Additionally, the study experimentally validated the performance of the measurement system using an A-TYPE durometer at the 40 HDA and 80 HDA scales. These scales represent common hardness ranges for rubber and elastomer materials, allowing an evaluation of the repeatability, reproducibility, and reliability of the measurements. The analysis showed that at the 40 HDA scale, the measurement system’s variability accounted for 0.59 % of the total variation, indicating very low variability and high precision in distinguishing between different components. However, there were significant differences between operators, highlighting some limitations in the overall system performance. On the other hand, at the 80 HDA scale, the system's variability was 3.93 %, with no significant differences between operators, indicating that the system could effectively distinguish between samples and was a reliable hardness measurement tool. The load cell-based durometer hardness tester improves both reliability and accuracy compared to traditional methods, and the simplified calibration process reduces discrepancies caused by operator proficiency. This allows for more efficient quality control in industrial settings and facilitates the use of standardized calibration equipment across various industries. Additionally, this study provides a foundation for the development of standardized calibration procedures and the advancement of durometer calibration equipment.

발광분광분석기 파괴 검사 시스템의 측정시스템분석 방법에 대한 연구

이기재 동아대학교 대학원 2022 국내석사

최근 국제적인 품질에 대한 관심과 품질 향상에 대한 노력을 나날이 늘어가고 있다. 국제표준화기구(ISO, Internatinal Organization for Standard)에서는 1987년 ISO : 9000 시리즈를 발행함으로써 공급자가 제품 품질을 보장하기 위한 요구 사항을 설정하였고 이는 현재까지도 수정 및 보완되며 꾸준하게 관리되어 오고 있다. 이와 같은 품질고도화 노력은 측정의 중요성과 소급성 추적으로 이어진다. 다양한 제품이 전 세계적으로 쏟아지는 가운데 측정기의 발전도 영향이 있었다. 제품의 품질 향상은 올바른 측정에서 오기 때문이다. 그리고 위의 상황에 맞춰 측정시스템분석(MSA)을 통한 측정장비 신뢰성에도 집중하였다. 측정 시 온전한 반복 가능여부로 비파괴와 파괴 시험으로 구분하게 되고 파괴시험은 재료를 측정한 이후 완전히 동일한 상태로 재측정이 힘들어 측정기를 평가하는데 쉽지 않고 이로 인해 다양한 연구가 나오고 있다. 본 연구에서는 파괴시험의 여러 방법에 대해 확인하고 발광분광분석기(OES)를 사례로 하여 분석 및 비교하고자 한다. 제품을 측정해 원자량의 농도를 확인하는 OES는 주로 금속산업에서 사용되고 있으며 OES를 대상으로 하는 연구는 매우 적다. 먼저 1번 이상의 반복이 불가능한 OES의 특성을 반영할 수 있는 파괴시험과 관련된 연구들을 찾아보고 다른 측정기기들의 평가와 적용방법에 대해 연구한다. 그리고 몇 가지 지표와 방법론을 이용, MSA의 대표주자인 AIAG의 절차에 따라 여러 기능 분석 데이터를 비교해 더 나은 방법과 도구를 선택하는데 도모하고자 한다.