초록
상용 냉장고에서 새로 설계된 힌지 키트 시스템(HKS, Hinge Kit System)을 개선하기 위하여 새로운 강인 방법론을 연구하였다. 이 방법은 결함 모드, 시장에서의 메카니즘, 가속수명시험법(ALT, Accelerated Life Test)을 이용한 다양하게 개선된 HKS의 설계변수 등을 고려한 것이다. 시장에서의 결함 반품 조사와 첫 번째 ALT 시험을 통한 공통적 크랙 부위는 HKS의 하우징 부분에서 일어남을 확인하였다. 냉장고 HKS의 초기 설계 단계에서 간과한 설계 변수는 하우징이었다. 이를 통하여 냉장고의 특정 열린 지지 구조에서 모든 열린 지지 구조로 확산하여 설계 수정하는 계기가 되었다. 두 번째 ALT 시험을 통하여 발견한 파괴와 크랙 부위는 비틀림 축에서 발생하였다. 설계 변수에서 비틀림 축의 동심도를 고려치 않았던 것이 원인이었다. ALT 시험 절차를 통하여 간과한 설계 변수를 수정할 수 있었다. ALT 시험의 결과를 통하여 연간 결함 발생률이 약 0.01%였고 재설계된 HKS의 B1 수명은 10년으로 파악되었다. 본 논문에서 사용된 변수 설계 방법은 결함 제품 검사, 하중 분석, 세 번의 ALT 시험 등이며 이들은 기계 시스템의 강인 설계에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 향후 본 연구에서 제시된 방법은 새로운 가전제품의 강인 설계에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.
To improve the newly designed HKS(hinge kit system) in common refrigerators, it was investigated the new robust methodologies. There were the study of failure modes, mechanisms in the marketplace, and the design parameters of HKS with various improvements using accelerated life testing. Based on the claimed marketplace product returns and 1st ALT reproduction, the fracturing and cracking occur in the housing of the HKS. The missing design parameters of the failed HKS in the design phase of the refrigerator was the housing hinge kit structure. The corrective action plans are the modifications of the housing hinge kit structure from the open supporting to all supporting structure. Based on 2nd ALTs, the fracturing and cracking occur in the torsion shaft. The missing design parameter was the roundness of torsion shaft. After a sequence of ALT testing, the levels of the missing design parameters were setup. The yearly failure rate and B1 life of the redesigned HKS, based on the results of ALT, were over 0.01 percent and 10 years, respectively. The parameter design through the inspection of the failed product, load analysis, and three rounds of ALT, was very effective in the new robust design methodologies of the mechanical system and this method can be applied to other design system.