다구찌 실험계획법을 이용한 광학엔진모듈의 제조공정 및 품질 개선
Manufacturing Process and Quality Improvement of Optical Engine Modules by using Taguchi's Methods
초록/요약
본 연구에서는, 광학엔진 모듈용 렌즈의 표면 연마공정에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 기존의 연구와 공정 설계서, 렌즈의 불량현황 분포 데이터, 작업자의 브레인스토밍 등을 통하여 광학엔진모듈 렌즈상의 이물과 흠집 발생에 가장 큰 영향을 주는 연마제 양, 압력, RPM 및 연마시간 등을 주요 제어 인자로 도출, 각각의 수준을 설정하여 Full Factorial 설계를 통한 실험을 실시하였다. 실험조건은 형 직교배열표를 이용하여 결정하고, 실험하였으며, 제어가 불가능하거나 힘든 잡음인자에 대해서는 렌즈의 표면품질에 영향을 미치는 연마공정 작업장의 환경과 작업자 등을 조사하여 결정한 후 실험을 진행하였다. 3회에 걸친 실험을 통해 얻은 데이터의 분석결과에 의하여 렌즈의 품질을 예측할 수 있는 모델을 구성하였고, 렌즈의 표면 가공 프로세스의 최적 조건(압력 1.5, 연마제 0.3컵, RPM 40%, 연마시간 150초)으로서 결정하여 렌즈의 공정 및 품질개선을 확보하기 위한 방안을 마련하였다. 공정 개선후의 광학엔진모듈 렌즈의 통과수율은 60%, 일일생산량은 532% 향상되었고, 라인밸런스(Line Balance) 효율은 종전의 75.5%에서 88%로 크게 향상되었다. 또한 본 논문에서, 다구찌 실험계획법을 이용하여 구한 최적조건을 렌즈 표면 처리공정의 표준 조건으로 표준화를 시켰으며, 그 결과 공정 최적화 후 렌즈 표면 품질이 약 59%정도 향상되었다.
more초록/요약
Surface integrity is one of the most important parameters to decide the quality of the manufactured product since it not only provides customer satisfaction, but also assures the functionality and reliability against fatigue life of product. In this research, As control factors of optical modules lens surface integrity process, an abrasive, pressure, RPM, and process time were studied and full factorial designed based on existing research, process specification, quality badness data, operator's brainstorming. The conditions of experiment is decided by ANOVA table, three-level full factorial designs. The parametric studies of the grinding process using Taguchi's Method were performed to find cutting conditions for the improved surface integrity on the surface grinding operation of lens. From the 3 times experiments, variation of abrasive(0.3), pressure(1.5), RPM(40%), process(150sec) time on the grinding and cutting on the machined lens were measured and empirical model to predict the quality and process of lens surface were improved. After improvement of process and quality, the pass ratio 60%, the total production a day 532%, Line Balance 12.5% were grown up. As well as after standardization of the best process condition, surface integrity quality is improved 59%.
more목차
제 1 장 서론 = 1
제 1 절 연구의 필요성 및 목적 = 1
제 2 절 기존 연구의 고찰 = 3
제 3 절 연구의 범위 및 내용 = 5
제 4 절 연구의 구성 = 6
제 2 장 통계적 공정관리 및 다구찌 방법론에 대한 이론적 배경 = 7
제 1 절 공정 및 품질 개선 프로세스 = 7
제 2 절 실험계획법 및 다구찌 방법론 = 12
2.2.1. 실험계획법의 개념 = 12
2.2.2. 다구찌 방법론 (Taguchi Method) = 14
제 3 장 제조공정 개선을 위한 실험계획법의 적용 = 21
제 1 절 광학엔진모듈의 구조와 기능 = 21
제 2 절 광학엔진모듈 렌즈의 제조공정상의 문제점 = 25
3.2.1. 광학엔진모듈 렌즈의 제조공정 및 문제점 = 25
3.2.2. 렌즈 표면 품질 개선을 위한 실험의 설계 = 32
제 3 절 공정 및 품질 개선을 위한 실험계획 및 분석 = 35
3.3.1. 제 1차 실험설계 및 결과 분석 = 35
3.3.2. 제 2차 실험설계 및 결과 분석 = 45
3.3.3. 제 3차 실험설계 및 결과 분석 = 52
제 4 장 광학엔진모듈 렌즈의 공정 및 품질 개선 = 60
제 1 절 개선을 위한 조처 = 60
제 2 절 개선 효과 분석 = 62
제 5 장 결론 = 66
참고문헌 = 68
Abstract = 71
