A Case Study of Simulation for the Design of Crankshaft Line in an Automotive Engine Shop

자동차 엔진공장의 크랭크샤프트 라인설계를 위한 시뮬레이션 사례연구

The major components of an engine are the cylinder block, cylinder head, crankshaft, connecting rod, and camshaft, which are more popularly known as the 5 C's. Thus, the engine shop usually consists of six sub-lines, including five machining lines and one assembly line. The flow line is the typical concept of the layout when the engineer designs the engine shop. This paper introduces a simulation study regarding the new crankshaft machining line in a Korean automotive factory. The major factors for designing the machining line are considered, and their effects on the system performance are evaluated with a three-dimensional(3D) simulation model that is developed with $QUEST^{(R)}$. The initial layout is analyzed using the simulation model, and we suggest some ideas for improvement.

자동차 엔진을 구성하는 주요부품은 실린더블록, 실린더헤드, 크랭크샤프트, 커넥팅로드, 캠샤프트 등으로 구성되는데 이들의 영문명을 따서 5C라고 부른다. 따라서 일반적으로 엔진공장은 5C를 생산하는 라인과, 엔진 조립라인을 포함하는 6개의 라인으로 구성이 된다. 엔진공장은 소품종대량생산의 특성을 가지기 때문에 장비의 배치형태는 흐름라인의 형태를 따른다. 본 논문에서는 국내 자동차 회사 엔진공장의 크랭크샤프트라인 설계를 위한 시뮬레이션 사례를 소개한다. 크랭크샤프트 라인은 기계가공을 중심으로 하는 라인이다. 따라서 라인설계에 영향을 미치는 요인들에 대해 소개하고, 라인 효율에 미치는 영향을 $QUEST^{(R)}$라는 3차원 시뮬레이션 도구를 이용하여 분석하였다. 기술팀에서 제시한 초기배치안에 대해 시뮬레이션 모델을 구축한 후 실험을 통하여 시스템 효율을 개선시키기 위한 방법을 제시하였다.