고장사슬(FE-FM-FC) N:1:N 구조 관리 방법
FMEA의 고장사슬은 고장영향(FE)–고장형태(FM)–고장원인(FC) 이 하나의 사슬로 연결된 구조이며, 그 관계는 1:1:1이 아니라 N:1:N 이다. 초점요소에서 일어난 고장형태 하나에 여러 개의 상위 영향이 달릴 수 있고, 동시에 여러 개의 하위 원인이 달릴 수 있다. 이 관계를 표현하지 못하는 도구로 작업하면 같은 내용이 여러 행에 복제되고, 수정 시 일부만 반영되어 문서 안에서 표현이 갈라진다.
구조를 그림으로 보면
고장영향(FE) 고장형태(FM) 고장원인(FC)
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FE1 소음 발생 ┐ ┌ FC1 압입력 미달
FE2 조기 마모 ┼─ FM 압입 깊이 부족 ─┼ FC2 지그 마모
FE3 이탈 위험 ┘ ├ FC3 부품 치수 산포
└ FC4 세팅값 오입력이 하나의 고장형태를 표로 펼치면 3 × 4 = 12행이 된다. 그러나 실제 정보량은 고장형태 1개, 영향 3개, 원인 4개 — 총 8개다. 표는 8개의 정보를 12번 반복해 적는다.
표로 관리할 때 벌어지는 일
1. 수정 누락
FC1 "압입력 미달"을 "압입 하중 규격 미달"로 고치려면 3행(FE1~FE3와 각각 짝지어진)을 모두 고쳐야 한다. 실무에서는 눈에 띄는 것만 고치고 나머지가 남는다.
2. 집계 불가
"압입력 관련 원인이 몇 건인가"를 세려면 표현이 통일되어 있어야 한다. 같은 원인이 세 가지 문구로 적혀 있으면 집계가 성립하지 않는다.
3. SOD 값의 불일치
발생도(O)는 고장원인에 대한 값이다. 같은 원인이 3행에 복제되어 있는데 각 행에 다른 발생도가 입력되어 있는 문서를 실무에서 자주 본다. 논리적으로 있을 수 없는 상태지만, 표는 이를 막지 못한다.
4. 조치의 중복 등록
같은 원인에 대한 개선조치가 3행에 각각 등록되어 담당자가 같은 일을 세 번 보고하게 된다.
관계로 관리하면 달라지는 것
| 작업 | 표(엑셀) | 관계 데이터 |
|---|---|---|
| 원인 문구 수정 | 관련 행 전부 수정 | 1회 수정 → 전체 반영 |
| 발생도 입력 | 행마다 입력(불일치 위험) | 원인당 1개 값 |
| 조치 등록 | 행마다 등록 | 원인당 1건 |
| 원인별 집계 | 문구가 같아야 가능 | 항상 가능 |
| 원인 삭제 | 관련 행 수동 정리 | 연결 관계까지 정리 |
핵심은 어느 값이 어느 요소에 속하는지가 명확해진다는 점이다.
- 심각도(S) → 고장영향에 속한다
- 발생도(O) → 고장원인에 속한다
- 검출도(D) → 검출관리에 속한다
표에서는 이 세 값이 같은 행에 나란히 놓여 마치 하나의 대상에 대한 값처럼 보인다. 그래서 "이 고장의 심각도" 같은 부정확한 표현이 굳어진다.
고장사슬을 제대로 세우는 순서
- 기능분석을 먼저 끝낸다. 고장은 기능의 미달이므로, 기능이 없으면 고장을 정의할 수 없다.
- 초점요소의 고장형태부터 적는다. 사슬의 가운데가 출발점이다.
- 위로 올라가며 영향을 전개한다. 상위 계층, 그리고 최종 고객까지 올라간다.
- 아래로 내려가며 원인을 전개한다. 4M 작업요소에서 찾는다.
- 원인이 "관리 미흡" 수준에서 멈추지 않았는지 확인한다. 조치할 수 있는 구체적 수준까지 내려가야 한다.
원인을 어디까지 파야 하나
기준은 하나다. 그 원인에 대해 예방관리를 정의할 수 있는가. "작업자 부주의"에는 예방관리를 붙이기 어렵다. "세팅값 입력 시 확인 절차 없음"까지 내려가면 예방관리가 나온다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q1. 고장영향과 고장형태를 구분하기 어렵습니다.
계층으로 판단합니다. 초점요소에서 일어난 일이 고장형태, 그것이 상위나 고객에게 준 결과가 고장영향입니다. 같은 현상도 어느 계층을 보고 있느냐에 따라 자리가 달라집니다.
Q2. 하나의 고장형태에 원인이 10개가 넘어도 되나요?
됩니다. 다만 원인이 지나치게 많다면 고장형태를 너무 크게 잡았을 가능성이 있습니다. 고장형태를 나눌 수 있는지 검토해 보십시오.
Q3. 심각도는 고장형태에 매기는 것 아닌가요?
고장영향에 매깁니다. 하나의 고장형태에 영향이 여러 개면 가장 높은 심각도를 대표값으로 씁니다.
Q4. 같은 원인이 다른 고장형태에도 나타나면 어떻게 하나요?
관계 데이터라면 같은 원인 객체를 여러 고장형태에 연결합니다. 이렇게 하면 그 원인 하나를 개선했을 때 영향을 받는 고장이 전부 보입니다.
Q5. 엑셀로는 아예 불가능한가요?
불가능하지는 않습니다. 원인 목록을 별도 시트로 분리하고 참조로 연결하면 흉내 낼 수 있습니다. 다만 유지관리 부담이 커서 실무에서 오래 지속되기 어렵습니다.
Smart FMEA는 고장사슬을 N:1:N 관계 그대로 저장합니다. 고장원인 하나를 수정하면 연결된 모든 고장형태에 반영되고, 발생도와 개선조치도 원인 단위로 한 번만 관리하면 됩니다. 원인별로 어떤 고장에 영향을 주는지 역추적할 수 있어, 개선 효과가 큰 항목을 먼저 고를 수 있습니다.
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