A Fuzzy QFD Approach to the Determination of Importance Weights of Nuclear Quality Assurance Requirements

퍼지 QFD를 이용한 원자력 품질보증 요건의 중요도 결정

  • Published : 2007.09.30

Abstract

Quality assurance (QA) for nuclear R&D project is very concerned about the poor economy due to the improper selection of QA requirements. This paper proposes a new methodology for determining the relative importance weights of QA requirements considering the attributes of nuclear R&D project. QFD (Quality Function Deployment) is used as a conceptual framework and fuzzy number is introduced to capture the vagueness uncertainty existing in human judgement. Also we use a confidence attitude of decision-maker in order to improve the reliability of extracted attribute level of R&D project. Case study on a nuclear R&D project and scenario analysis are carried out to verify the usefulness and effectiveness of proposed methodology.

원자력 연구개발사업의 품질보증은 사업 고유의 속성을 반영하지 못하는 무분별한 품질보증요건의 선정 및 적용으로 인해 불필요한 요건이 포함되거나 필요한 요건이 배제될 가능성이 있을 뿐만 아니라, 이로 인한 자원낭비의 비경제성이 우려되고 있다. 본 연구에서는 원자력 연구개발사업의 속성을 반영하는 품질보증요건의 중요도 평가방법론을 제시하였다. 이 방법론은 기본적인 분석틀로서 QFD(Quality Function Deployment)를 활용하며, 계산과정에서 퍼지개념을 도입하여 인간 판단의 모호함에 따른 불확실성을 결과에 반영하고, 피설문자의 응답확신도를 활용함으로써 설문의 내용을 보다 유용하게 분석에 반영할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 특정 원자력 연구개발사업에 제시된 방법론을 적용함으로써 그 실용성을, 다양한 시나리오 분석을 통해 유효성을 확인하였다. 시나리오 분석 결과에 따르면, 퍼지개념과 응답확신도를 활용함에 따라 기존의 방법론과 비교하여 품질보증요건의 중요도에 유의할만한 수준의 변화를 가져올 수 있음을 확인하였다. 또한, 사업 속성요인의 수준변화가 품질보증요건의 중요도에 직간접적으로 반영되고 있음을 확인하였다. 본 연구는 원자력 연구개발사업의 속성을 반영하는 품질보증요건 중요도 산출방법론이라는 점과 QFD의 새로운 응용분야를 개척하였다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다.

Keywords

References

  1. 대한전기협회. 전력산업기술기준(2000년판): QA 품질보증, 2000
  2. ASQC. Quality Assurance Guidelines for Research and Development, 1992
  3. ASME. Quality Assurance Requirements for Nuclear Facility Applications Subpart 4.2 Guidance on Graded Application of Quality Assurance(QA) for Nuclear-Related Research and Development, 2001
  4. Canadian Standards Association. Guide for Selecting and Implementing the CAN3-Z299-85 Quality Assurance Program Standards, CAN3-Z299.0-86, 1986
  5. IAEA. Grading of Quality Assurance Requirements: A Manual, Technical Reports Series No. 328, 1991
  6. US DOE. Implementing the Graded Approach at Department of Energy Facilities, Energy Facility Contractors Group, 2002
  7. IAEA. Implementation of a Management System for Operating Organizations of Research Reactors, IAEATECDOC- XXX DRAFT C, 2004
  8. Lu, M.H.; Madu, C.N., Kuei, C.; Winokur, D. 'Integrating QFD, AHP and benchmarking in strategic marketing', Journal of Business & Industrial Marketing, 1994, 9(1), 41
  9. Aswad, A. 'Quality function deployment: a systems approach', Proceedings of the 1989 IIE Integrated Systems Conference, Institute of Industrial Engineers, Norcross, GA, 1989, 27
  10. Armacost, R.T.; Componation, P.J.; Mullens, M.A.; Swart, W.W. 'An AHP framework for prioritizing custom requirements in QFD: an industrialized housing application', IIE Transactions, 1994, 26(4), 72 https://doi.org/10.1080/07408179408966620
  11. Chuang, P.T. 'Combining the analytic hierarchy process and quality function deployment for a location decision from a requirement perspective', International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2001, 18(11), 842 https://doi.org/10.1007/s001700170010
  12. Kwong, C.K.; Bai, H. 'A fuzzy AHP approach to the determination of importance weights of customer requirements in quality function deployment', Journal of Intelligent Manufacturing, 2002, 13, 367 https://doi.org/10.1023/A:1019984626631
  13. Kwong, C.K.; Bai, H. 'Determining the importance weights for the customer requirements in QFD using a fuzzy AHP with an extent analysis approach', IIE Transactions, 2003, 35, 619 https://doi.org/10.1080/07408170304355
  14. Büyüközkan, G.; Ertay, T.; Kahraman, C.; Ruan, D. 'Determining the importance weights for the design requirements in the house of quality using the fuzzy analytic network approach', International Journal of Intelligent Systems, 2004, 19, 443 https://doi.org/10.1002/int.20006
  15. 김승남; 김철홍; 정영배; 김연수. '사용자 요구품질 추출과 분류방법의 개선에 관한 연구', 산업경영시스템학회지, 2001, 24(67), 77
  16. 조근태. '기술대안의 전략적 평가를 위한 AHP 적용에 있어서 평가자 신뢰성을 고려한 가중치 통합', 경영과학, 2002, 19(2), 139
  17. 김성철; 어하준. 'AHP 가중치 결정에서의 다수 전문 가 의견종합 방법', 한국경영과학회지, 1994, 19(3), 41
  18. 곽승준; 유승훈; 허재용; Clifford Russell. '퍼지다기준 의사결정기법을 이용한 댐건설영향에 대한 지역주민들 의 의견평가', 국토연구, 2003, 38, 107
  19. 문혜선; 이정동. '국가종합과학기술지수의 도출과 적용: 종합지수를 통한 주요 선진국과의 국가과학기술활동 비교', 기술혁신연구, 2005, 13(1), 1
  20. 김연성; 박영택; 서영호; 유왕진; 유한주. 품질경영, 박영사, 1999
  21. 이덕주; 황주호; 김상국; 박광헌; 강진수. 'AHP를 이용 한 수출유망 원자력 기술 분야 선정', 기술혁신연구, 2004, 12(1), 271
  22. Zadeh, L.A. 'Fuzzy Sets', Information and Control, 1965, 8, 338 https://doi.org/10.1016/S0019-9958(65)90241-X
  23. Barzilai, J. 'Deriving weights from pairwise comparison matrices', J. Oper. Res. Soc., 1997, 48, 1226 https://doi.org/10.1057/palgrave.jors.2600474
  24. Saaty, T.L. Multicriteria Decision Making: The Analytic Hierarchy Process, RWS Publications, Pittsburgh, PA, 1996
  25. Laarhoven, P.J.M.; Pedrycz, W. 'Fuzzy extension for Saaty's priority theory', Fuzzy Sets and Systems, 1983, 11, 229 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(83)80083-9
  26. Wagenknecht, M.; Hartmann, K. 'On fuzzy rank ordering in polyoptimisation', Fuzzy Sets and Systems, 1983, 11, 253 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(83)80085-2
  27. Buckley, J. 'Fuzzy hierarchical analysis', Fuzzy Sets and Systems, 1985, 17, 233 https://doi.org/10.1016/0165-0114(85)90090-9
  28. Chang, D.A. 'Application of the extent analysis method on fuzzy AHP', European J. Oper. Res., 1996, 95, 649 https://doi.org/10.1016/0377-2217(95)00300-2
  29. Mikhailov, L. 'Deriving priorities from fuzzy pairwise comparison judgements', Fuzzy Sets and Systems, 2003, 134, 365 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(02)00383-4
  30. Lee, D.H.; Park, D.H. 'An efficient algorithm for fuzzy weighted average', Fuzzy Sets and Systems, 1997, 87, 39 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(96)00027-9
  31. Zhao, R.; Govind, R. 'Algebraic characteristics of extended fuzzy number', Information Science, 1991, 54, 103 https://doi.org/10.1016/0020-0255(91)90047-X