Deming 깔때기 실험 시연

우연 원인 변동에 대한 부적절한 반응이 상황을 악화시킨다는 것을 보여주는 유명한 Deming 깔때기 실험을 시뮬레이션합니다. Minitab의 SPC 명령을 사용하면 데이터를 그래픽으로 표시하여 공정의 성능을 평가하고 적절한 개선 방법을 결정할 수 있습니다.

매크로 다운로드

Minitab에서 다운로드한 매크로의 위치를 지정해야 합니다. 도구 > 옵션 > 일반을 선택합니다. 매크로 위치에서 매크로 파일을 저장하는 위치로 이동합니다.

중요

기존 웹 브라우저를 사용하는 경우 다운로드 단추를 클릭하면 Minitab 매크로와 .mac 파일 확장자를 공유하는 Quicktime에서 해당 파일을 열 수 있습니다. 매크로를 저장하려면 다운로드 단추를 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 다른 이름으로 대상 저장을 선택합니다.

매크로 실행

물리적 시연

실제 시연에서 깔대기 기구는 과녁이 있는 종이 위에 놓입니다. 목표는 깔대기를 통해 구슬이나 공을 과녁에 가능한 가깝게 떨어뜨리는 것입니다. 펜이나 연필을 사용하여 구슬이 실제로 떨어진 지점을 표시합니다. 일반적으로 과녁 주위에서 명확한 패턴 및 변동 정도를 확인하기 위해 20번 이상 떨어뜨립니다.

제어 전략

깔대기는 우연 원인 시스템을 나타냅니다. 조작자가 최선을 다해도 구슬이 매번 과녁에 정확히 떨어지지는 않습니다. 조작자는 네 가지 방법 중 하나를 사용하여 이 변동성에 반응할 수 있습니다. 깔대기를 제어할 수 있는 네 가지 전략은 다음과 같습니다. 깔대기를 같은 거리만큼, 단 반대 방향으로 이동합니다(이전 위치에 상대적인 오차). 떨어진 지점에서 과녁까지의 거리를 측정합니다. 깔대기를 같은 거리만큼, 단 반대 방향으로 이동합니다(이전 위치에 상대적인 오차). 떨어진 지점에서 과녁까지의 거리를 측정합니다. 과녁에서 시작하여 이 거리만큼 반대 방향으로 이동합니다(과녁에 상대적인 오차).

Minitab을 사용한 시뮬레이션

FUNNEL.MAC 매크로는 위의 4가지 전략 각각에 대해 구슬 1000개 떨어뜨리기 시뮬레이션을 제공합니다. 매크로는 각 전략에 대해 떨어진 지점의 고해상도 그림을 생성하며, 이 그래프는 일반적인 방법으로 인쇄할 수도 있습니다. 이 매크로에는 고해상도 그래픽과 지원되는 그래픽 장치가 포함된 Minitab 릴리스 9 이상이 필요합니다.

매크로를 실행하려면 편집 > 명령줄 편집기로 이동하고 다음을 입력합니다.

%FUNNEL

명령 제출을 클릭합니다.

결과

Deming 깔때기 실험의 규칙 1

깔대기는 목표를 겨냥하여 고정된 상태로 유지됩니다. 이 경우 목표는 좌표(0,0)에 위치합니다. X1과 Y1은 구슬이 떨어진 지점의 좌표입니다.

Deming 깔때기 실험의 규칙 2

깔대기를 이전 위치에서 반대 방향으로 현재 오차(떨어진 위치)와 같은 거리만큼 이동합니다.

Deming 깔때기 실험의 규칙 3(나비 넥타이 효과)

깔대기를 마지막 구슬이 떨어진 지점에서 목표를 기준으로 정확히 반대되는 위치로 이동합니다.

Deming 깔때기 실험의 규칙 4(랜덤 워크)

깔대기를 마지막 구슬이 떨어진 위치로 이동합니다.

추가 정보

매크로를 실행하고 결과 그림을 검토한 후 학생들은 전략 1의 경우 목표 주위의 변동성이 가장 낮다는 것을 알 수 있습니다. 전략 2는 전략 1과 유사하지만 변동성이 더 큽니다. 전략 3은 "나비 넥타이" 모양의 패턴을 가집니다. 전략 4는 화면을 벗어납니다.

요점은 최선의 결과를 얻기 위해 안정적인 우연 원인 공정(예: 깔대기가 포함된 공정)을 건드리지 않아야 한다는 것입니다(전략 2-4처럼 조정하면 성능이 악화될 뿐입니다). 성능을 개선하려면 깔대기 기구(우연 원인 시스템) 자체를 변경해야 합니다. 산업 환경에서 우연 원인 성능 문제 해결을 위한 리소스와 조언을 제공하는 것은 관리자의 책임입니다. 조작자는 자신이 제어하는 사항에 대해서만 책임을 져야 합니다.

전략 (1)과 (2)는 각각 분산이 sigma2와 2 sigma2로 통계적인 면에서 안정적입니다. 전략 (3)과 (4)는 불안정적이며 결국은 무한대로 벗어나게 됩니다.

참고 문헌

Deming, W. E. (1986) Out of the Crisis. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology Center for Advanced Engineering Study, 327-332.

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