토크 표준을 강화하여 Boeing의 큰 비용 절감

항공 우주 프로젝트에는 "오버"가 없습니다. 사소한 오류라도 비용이 많이 들거나 치명적일 수 있습니다. NASA의 1억 2500만 달러 Mars Climate Observer는 NASA가 사용하던 미터법 단위 대신 추진력에 대한 영어 측정값을 NASA에 제공했을 때 화성 대기에서 불타버렸습니다. 느슨한 거품 조각은 7명의 우주 비행사들의 목숨을 앗아갔습니다. 그러나 부주의한 사고는 제조 현장에서도 발생합니다.

예를 들어, 2003년에 미국 국립해양대기청(National Oceanographic and Atmospheric Administration)의 2억 3,300만 달러 규모의 NOAA-N Prime 기상 위성은 캘리포니아주 서니베일에 있는 록히드 마틴의 위성 공장 콘크리트 바닥에 3피트 떨어져 심각한 손상을 입었습니다. 한 승무원이 이를 문서화하지 못했을 때 위성을 뒤집는 데 사용된 카트에서 볼트 24개를 제거했고 다른 승무원은 절차를 따르고 볼트가 제자리에 있는지 확인하지 않은 채 위성을 이동했습니다. 최종 결과는 1억 3,500만 달러의 수리 비용이었습니다.

그렇다면 볼트가 없으면 확실히 문제가 될 수 있습니다. 그러나 너무 높거나 낮은 토크의 볼트와 리벳도 마찬가지입니다.

이것이 Boeing의 Six Sigma 블랙 벨트 Vu D. Pham이 자신의 공장에서 토크 정확도를 개선하는 작업을 맡은 이유입니다. 그 과정에서 그는 정확도를 향상시켰을 뿐만 아니라 캘리포니아 산호세에 있는 Mountz Inc.의 PDA 기반 교정 검증 시스템을 사용하여 회사에서 많은 비용을 절약할 수 있는 방법도 찾았습니다.

캘리포니아 엘 세군도에 있는 보잉 SDC(위성 개발 센터)의 엔지니어링 보증 책임자인 Pham은 "첫 해의 실제 절감액은 수십만 달러로 추산합니다. 이것은 도구를 보내지 않는 데서 오는 절감액일 뿐입니다. 캘리브레이션을 위해 제외되며 고장, 수리 및 인건비에 대한 절감액은 포함되지 않습니다.”

2006년 12월, Boeing Space and Intelligence Systems(S&IS)는 캘리포니아주에서 Malcolm Baldrige Award(SDC는 S&IS의 일부임)에 해당하는 CAPE(California Awards for Performance Excellence)의 두 개의 Gold 등급 수상자 중 하나로 선정되었습니다. .

교정 난제

보잉의 SDC는 1963년 이래로 군사 및 기상 위성 및 우주선 외에도 200개 이상의 상업용 통신 위성을 발사한 세계 최대의 위성 제조업체입니다. SDC의 백만 제곱피트 제조 시설에는 12개 이상의 위성이 건설 중이며 주로 601 및 702 시리즈 본체 안정화 통신 모델과 2개 라인의 이동 통신 위성이 있습니다. 발사 전 테스트에는 30~100RPM의 회전 속도와 발사 중 경험하는 것과 유사한 진동 및 소리(최대 50,000파운드의 힘 및 165데시벨)가 포함됩니다.

혹독한 공간을 견딜 수 있는 능력을 테스트하기 위해 열 진공 챔버에 배치하고 전원을 켜고 기기를 작동하는 동안 화씨 영하 320도에서 250도의 온도에 노출됩니다.

이 시설은 Software Engineering Institute의 CMMI(Capability Maturity Model Integration) 레벨 5(최적화) 인증과 항공우주 표준(AS) 9100 인증을 모두 받았습니다. AS9100은 ISO 9001:2000 표준과 항공우주 관련 추가 요구사항으로 구성됩니다. 예를 들어 SDC의 품질 관리 프로그램의 일부는 ANSI/NCSL Z540-1-1994 교정 표준을 준수합니다.

"이러한 요구 사항을 충족하려면 토크 검증 시스템에 각 토크의 이력과 교정 데이터를 유지하는 것이 포함되어야 합니다."라고 수석 교정 엔지니어인 William K. Jinbo는 말합니다. “품질 관리 담당자는 실제로 렌치를 얻는 단계부터 토크가 완료된 후 끝까지 볼트 토크의 전체 프로세스를 모니터링합니다. 그러면 그들은 토크의 데이터와 기록을 유지해야 할 것입니다.”

또한 SDC에 3,500개의 토크 도구가 있다는 점을 고려하면 값 비싼 제안인 교정을 위해 각 토크 도구를 외부로 보내야 함을 의미했습니다.

Pham은 "과도한 토크를 유발하는 토크 도구의 품질을 개선하는 작업이 있었습니다."라고 말합니다. “이를 달성하기 위해 우리는 먼저 표준 식스 시그마 도구를 사용하여 근본 원인에 대한 연구를 수행해야 했습니다. 여기에는 인력, 시스템, 프로세스 및 방법과 토크 도구 자체를 살펴보는 작업이 수반되었습니다.”

Pham과 그의 팀이 살펴본 한 가지는 게이지가 제대로 보정되었는지 아니면 범인인지 여부였습니다. 그들은 반복성과 재현성에 대한 연구를 수행했으며 도구가 1.5 또는 2배만큼 보정에서 벗어났음을 발견했습니다. 교정을 위해 도구를 제3자에게 보냈음에도 불구하고 이것은 발생했습니다.

그러나 허용 오차 내에 있음에도 불구하고 여전히 작업자 오류가 발생했습니다. 도구에는 스프링이 장착되어 있어 작동자가 딸깍 소리를 들은 후 다른 양으로 당겨야 했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 마련된 솔루션은 부품이 과소 또는 과도하게 조여지지 않았는지 확인하기 위해 클릭을 듣기 위해 검사관이 그곳에 서 있도록 하는 것이었습니다. 하지만 이마저도 일관성이 없었다.

그런 다음 도구의 사용성 문제가 있었습니다.

"일부 도구로는 토크 값을 충분히 빠르게 변경할 수 없었기 때문에 토크 값에 따라 다른 도구를 사용했습니다."라고 Pham은 말합니다. "그래서 우리가 사용할 수 있는 다른 것을 찾아 나섰습니다."

3단계 개선

기존 토크 시스템의 문제에 대한 초기 평가를 기반으로 Pham과 그의 팀은 발견된 문제를 해결하기 위해 3단계 프로젝트를 시작했습니다. 1단계는 사용하던 것보다 더 정확하고 일관된 도구를 찾는 것이었습니다. 그들은 여러 제조업체를 조사했습니다. Pham의 상사이자 엔지니어링 품질 이사인 Dan Pace는 이전 회사에서 Mountz 도구로 작업한 적이 있으며 고려해볼 것을 권장했습니다.

"우리는 Mountz 도구가 반복성과 재현성을 생성할 수 있다는 것을 발견했습니다."라고 Pham은 말합니다. "다른 연산자와 다른 값을 사용하여 시도한 결과 식스 시그마 값에 매우 근접했습니다."

그것만으로도 운영에 상당한 개선이 있었겠지만, 그것만으로는 충분하지 않았습니다. 이는 2단계로 이어졌습니다. 연례 교정 이후가 아니라 매번 도구가 정확한지 확인하는 것이었습니다.

"도구가 아무리 좋아도 떨어뜨렸을 때 교정이 유지된다는 보장이 있습니까?" Pham은 말합니다. “그래서 저는 공급업체에 사용 지점으로 가져와 사용하기 전에 도구를 테스트할 수 있는 휴대용 교정 시스템을 제안하도록 요청했습니다. 그렇게 하면 가치가 바뀌었는지 알 수 있습니다.”

공급업체는 검증 소프트웨어가 탑재된 노트북을 가지고 보잉에 돌아왔지만 Pham은

위성 주변의 제한된 공간에서 작업하기에는 너무 번거롭다는 이유로 그 솔루션을 거부했습니다. 그래서 Pham의 요청에 따라 PDA 기반 버전이 개발되어 도구 카트에 장착되었습니다. 이는 보잉의 요구 사항을 충족했습니다. 최종 시스템 구성:

● 12 Mountz Wizard PLUS PDA 휴대용 토크 디스플레이/교정 시스템

● 27 Mountz BMX 토크 센서

● 다양한 Mountz 특수 캠오버 및 브레이크오버 렌치 및 스크루드라이버

Pham은 "이 시스템을 개발하는 데 있어 Brad Mountz와 맺은 파트너십에 감사드립니다."라고 말합니다. “그는 고객의 소리에 기꺼이 귀를 기울이고 PDA 시스템을 개발하기 위해 노력할 것입니다. 기술 지원 팀은 훌륭했습니다.”

적절한 도구를 사용하여 Pham은 이제 3단계인 사람과 프로세스에 집중할 수 있습니다. 위의 보정 시스템을 활용하여 도구를 사용할 때마다 작업 현장에서 바로 검증했습니다. PDA의 소프트웨어는 교정 테스트와 수행되는 토크에 대한 정보도 기록했기 때문에 데이터는 감사 및 검증 목적으로 존재했습니다. 세 번째 단계의 최종 목표는 교정을 위한 모든 도구를 보내고 검사자가 모든 토크를 목격하게 하는 대신 이 프로세스를 검증하는 것이었습니다.

Pham은 "사용 지점에서 무언가를 설치하기 전에 가치가 좋은지 확인할 수 있습니다."라고 말합니다. “교정 부서와의 커뮤니케이션은 지금 여기에서 할 수 있다면 교정을 위해 이 도구를 보내야 하는 이유가 무엇입니까? 말이 안 돼.”

몇 번의 앞뒤로 보잉이 NIST 교정 요구 사항을 사내에서 충족할 수 있다는 것이 결정되었습니다. 교정을 위해 수천 개의 도구를 모두 보내는 대신 타사 테스트를 받는 데 Mountz 장비만 필요했습니다.

"우리가 보내야 하는 유일한 것은 토크 센서와 보정을 위한 Mountz PDA뿐입니다. 수천 개가 아닌 5개입니다."라고 그는 말합니다.

성공적인 재현

Jinbo는 시스템이 작동할지 여부를 처음에는 확신하지 못했다고 인정합니다.

"저는 무엇보다도 사용 시점에 토크 검증 시스템을 가질 수 있는지에 대해 상당히 회의적이었습니다."라고 그는 말합니다. “토크를 수행하는 실제 사람과 올바른 기술을 가지고 있는지 여부를 포함하여 몇 가지 요소가 정확도를 결정합니다. 올바른 기술이 없으면 토크에 관한 한 문제가 발생합니다. 그러나 실제로 작동하는 것을 본 후 그는 결과에 만족하고 시스템이 그것을 사용하는 기술자들로부터도 긍정적인 반응을 얻었다고 말합니다.

“바닥에 있는 주된 이유는 토크가 완료되기 전에 토크 수준에 대한 확신을 갖기 위해서입니다. 그것은 기술자들이 더 쉽게 할 수 있게 해주며 과도한 토크로 인해 볼트가 부러지거나 충분한 토크를 가하지 않아 걱정할 필요가 없습니다.”

SDC가 교정을 사내로 이전한 지 이제 약 2년이 되었습니다. 그동안 Pham은 승격되어 다른 프로젝트로 이동했습니다. 현재 그는 엔지니어링 기능의 품질을 운영 수준 이상으로 끌어올리기 위한 전략을 개발하고 수립하고 있습니다.

Pham은 "검은 벨트 도구, 즉 반복성과 재현성, 올바른 도구에 집중해야 합니다."라고 말합니다. “핵심은 있는 그대로를 받아들이지 않는 것입니다. 나는 프로젝트가 있을 때 항상 내 엔지니어들을 압박하고 그들이 더 잘하도록 도전합니다.”

Mountz Inc. 정보

캘리포니아 산호세에 본사를 둔 Mountz Inc.는 토크 분석기, 토크 테스터, 토크 센서, 토크 렌치, 전기 스크루드라이버, 토크 스크루드라이버, 토크 배율기, 조립 도구, 나사 카운터, 밸런서 및 특수 토크를 포함한 다양한 토크 도구를 생산합니다. 응용 프로그램. 자세한 내용은 www.etorque.com을 참조하십시오.