넬슨 규칙: 관리도 이상 판정 8가지
관리한계를 벗어난 점은 관리도에서 가장 눈에 띄는 신호지만, 많은 문제는 점이 한계를 넘기 훨씬 전에 패턴으로 먼저 나타납니다. 1984년 Lloyd S. Nelson이 Journal of Quality Technology에 이런 패턴을 찾는 8가지 판정 규칙을 발표했고, 지금은 대부분의 SPC 소프트웨어에 들어 있습니다.
영역은 중심선에서 타점 통계량의 표준편차(σ) 단위로 나눕니다. 3σ 선이 관리한계입니다.
| 규칙 | 패턴 | 흔한 원인 |
|---|---|---|
| 1 | 점 1개가 중심선에서 3σ를 벗어남 | 큰 이상원인 1건 — 잘못된 설정, 불량 부품, 측정 실수 |
| 2 | 연속 9개 점이 중심선 한쪽에 있음 | 공정 평균이 이동함 |
| 3 | 연속 6개 점이 계속 증가하거나 계속 감소함 | 추세 — 공구 마모, 온도 변화, 소모성 자재 |
| 4 | 연속 14개 점이 번갈아 오르내림 | 과잉 조정, 또는 번갈아 들어오는 두 원천(설비 2대, 작업자 2명) |
| 5 | 연속 3개 중 2개가 같은 쪽 2σ 밖에 있음 | 중간 크기의 이동이 시작됨 |
| 6 | 연속 5개 중 4개가 같은 쪽 1σ 밖에 있음 | 작지만 지속적인 이동 |
| 7 | 연속 15개 점이 모두 중심선 ±1σ 안에 있음 | 예상보다 변동이 작음 — 오래된 데이터로 계산한 한계, 여러 흐름이 섞인 층별 샘플링 |
| 8 | 연속 8개 점이 양쪽 모두에서 1σ 밖에 있음 | 두 분포가 섞임 — 예: 서로 다른 두 공정 흐름을 한 관리도에 그림 |
현명하게 쓰는 법
- 규칙이 많을수록 오경보도 늘어납니다. 판정 규칙을 하나 더할 때마다 안정된 공정을 이상으로 판정할 확률이 올라갑니다. 많은 현장이 규칙 1~4로 시작해 필요한 곳에만 다른 규칙을 더합니다.
- 범위(R)·이동범위(MR) 관리도. 범위는 정규분포가 아니고 관리도도 대칭이 아니어서, 영역을 쓰는 규칙(5~8)은 맞지 않습니다. R·MR 관리도에는 규칙 1과, 많아야 연속 패턴 규칙 정도만 씁니다.
- 신호는 판결이 아니라 질문입니다. 그 시점에 무엇이 바뀌었는지(교대, 자재 로트, 정비)를 기록하고, 원인을 확인한 뒤에 공정을 조정하세요.
- 웨스턴 일렉트릭 규칙은 1950년대의 비슷한 영역 판정 규칙입니다. 한쪽 연속 규칙이 9개가 아니라 8개라는 점이 다릅니다.
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