누적 수율(RTY) 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
누적 수율(RTY, rolled throughput yield)은 제품 한 개가 모든 공정 단계를 재작업이나 폐기 없이 한 번에 통과할 확률입니다. 최종 검사 수율에 가려지기 쉬운 재작업 비용을 드러내 주기 때문에 린·식스 시그마에서 핵심 지표로 씁니다. 이 계산기는 각 단계의 초도 수율을 곱해 RTY를 구하고, 같은 결과를 내는 단계당 평균 수율도 함께 보여 줍니다.
계산 방법
- RTY = Y₁ × Y₂ × … × Yₖ. 각 단계 수율은 소수로 바꿔 곱합니다(계산기는 100%에서 시작해 Yᵢ/100을 차례로 곱합니다).
- 정규화 단계 수율: Y_norm = RTY^(1/k)로, 단계 수율의 기하평균입니다.
단계 수율은 쉼표로 구분한 %로 입력합니다. 각 값은 재작업 없이 그 단계를 통과한 비율인 초도 수율이어야 합니다.
원리
각 단계가 서로 독립이라면 제품이 모든 단계를 통과할 확률은 확률론의 독립 사건처럼 각 확률의 곱입니다. 단계마다 수율이 높아도 손실이 겹겹이 쌓이므로 전체 수율은 꽤 낮아질 수 있습니다. 정규화 수율은 '모든 단계에 똑같이 적용했을 때 같은 RTY를 내는 수율은 얼마인가'에 답하므로, 단계 수가 다른 공정끼리 비교할 때 유용합니다. 단위당 결점 수(DPU)가 푸아송 분포를 따른다고 보면 RTY ≈ e^(−DPU)로 결점 수와도 연결됩니다.
예제 풀이
- 입력값: 98%, 95%, 99%, 97%(k = 4단계)입니다.
- 1단계 후 0.98, 2단계 후 0.98 × 0.95 = 0.931, 3단계 후 0.931 × 0.99 = 0.92169, 4단계 후 0.92169 × 0.97 = 0.89404입니다.
- RTY = 89.4%입니다.
- 정규화 수율: 0.89404^(1/4) = 0.97239로 단계당 97.24%입니다.
어느 단계도 5%보다 많이 잃지 않는데, 전체로는 약 10개 중 1개가 어딘가에서 재작업되거나 폐기됩니다. 푸아송 관계로 보면 −ln 0.894 ≈ 0.112 DPU입니다.
결과 해석
RTY는 언제나 가장 낮은 단계 수율 이하입니다. 최종 수율(출하되는 비율)과 RTY의 차이는 공정이 안고 있는 재작업, 이른바 '숨은 공장'의 크기를 보여 줍니다. 98% 단계가 10개면 RTY는 약 81.7%에 그치므로 공정이 길수록 단계 수율이 매우 높아야 합니다. 개선은 보통 수율이 가장 낮은 단계부터 시작하는 것이 효과가 큽니다.
흔한 실수
- 재작업 후의 최종 수율을 넣어 RTY를 부풀리는 경우.
- 단계 수율을 곱하지 않고 산술평균하는 경우.
- 일부 제품만 거치는 단계를 가중 없이 포함하는 경우.
자주 묻는 질문
RTY와 초도 수율은 어떻게 다른가요?
초도 수율은 보통 한 단계나 공정 끝에서 한 번 잰 값이고, RTY는 모든 단계의 초도 수율을 곱한 값입니다.
RTY가 최종 수율보다 높을 수 있나요?
없습니다. 최종 수율은 재작업 끝에 통과한 제품까지 세므로 항상 RTY 이상입니다.
출처: D. C. Montgomery, Introduction to Statistical Quality Control, Wiley · F. W. Breyfogle III, Implementing Six Sigma: Smarter Solutions Using Statistical Methods, Wiley