오늘날의 생산, 가공기술을 공장자동화(FA: Factory Automation) 기술과 첨단 가공기술 두 방향으로 양극화 되어 나갈 것으로 보인다. 현재 각 기업에서 부분적으로 실시하고 있는 목 표원가관리 시스템도 그 실효를 거둘수 있기 위해서는 현업에서 실질적으로 관리할 수 있는 인 자를 지니고 있어야 한다. 이러한 인자로서 특히 공작기계 공업에서와 같이 다품종 소량생산 체제하에서는 부분별 개별원가 계산제를 들수 있고, 새로운 생산 시스템(FMS 등)과 기종의 전 문화에 맞는 직접원가제도가 유효하다. 이러한 기본인자를 쉽게 인식할 수 있는 것은 앞으로도 전산화가 이루워지지 않고는 생각할 수 없다는 점이다. 앞으로의 공작기계의 방향이 FMS를 전제로한 CNC 및 전용화 추세에 맞는 관리 시스템은 필연적으로 단순화를 요하고 그를 위한 전산소프트웨어의 개발이 시급하다.
다품종 소량 생산 방식의 제품을 생산하는 업체에서 가장 큰 어려움은 수요자의 요구에 따른 설계를 빈번히 수정하여 제품도를 만들어야 하기 때문에 이에 대한 소요 시간 등이 상당히 요구되는 기존의 2D CAD System의 한계성에 부딪혀 이를 극복하기 위한 새로운 CAD System으로서 SolidWorks96 장점을 활용하여 표준 model 하나로써 자동설계를 구현하고자 냉각탑을 설정, 이에 대한 적용 활용 방법을 소개하고자 한다.
본 고에서는 반도체 생산 장비의 하나인 고속 열처리 공정기를 소개하고, 현재의 기술 동향과 그에 따른 기술발전의 추이를 논의 하였다. 고속 열처리 공정기는 단일 웨이퍼 가공기로서 각각의 웨이퍼가 동일한 환경하에서 가공될 수 있다는 장점 때문에 앞으로 웨이퍼가 대형화되고 다품종 소량생산이 요구되면서 더욱더 주목받게 되고 또한 반도체 생산에 있어서 핵심이 될 장비이다. 따라서 현재 고속 열처리 공정기를 실제 현장에서 널리 사용하지 못하고 있는 큰 이유 중의 하나인 웨이퍼의 온도 균일성 문제를 해결하는 것이 현 시점에서 매우 중요하다. 그리고 여러 챔버를 연결하여 다양한 작업을 일괄적으로 처리할 수 있는 다 챔버 과정으로의 발전도 필요하다고 할 수 있다. 반도체 생산장비의 대다수를 수입에 의존하고 있는 국내 현실을 고려할 때 반도체 생산기술의 국산화는 매우 중요하다. 따라서 차세대 반도체 생산장비로 주목받고 있는 고속 열처리 공정기의 생산기술을 국산화하는 것은 그 의미가 크다고 할 수 있다. 이를 위하여 산업계와 학계의 지속적인 관심과 좋은 연구결과를 기대한다.
2000년대는 디지털 시대, 정보기술의 시대로 유행의 회전속도도 빨라지고 있으며 개성화, 고급화된 소비자의 성향에 맞추어 주문식 소량생산 시대로 전환되어 가고 있다. 따라서 지금까지의 재래식 날염 생산 방식만으로는 경쟁력을 갖기 힘들고 변화하는 시장에 능동적으로 대처하고 섬유선진국으로 발전하기 위해서는 고부가가치 제품 생산으로 경쟁력을 확보해야 하며 소비자의 요구에 얼마나 신속히 대응할 수 있는 생산체제를 갖추고 있는가가 중요한 경쟁력 확보의 요인이 된다. 대량생산에 있어서는 재래식 스크린 날염이 속도나 생산비용에 있어 훨씬 경제적이지만 디지털 텍스타일 프린팅 시스템은 디자인에서부터 날염까지의 공정을 디지털화함으로써 제도, 분판, 제판의 복잡한 과정 없이 신속하고 정확하게 생산할 수 있는 다품종 소량생산에 적합한 날염방식으로 고부가 섬유제품의 생산에 있어 경쟁력이 있고 앞으로 환경문제를 생각할 때 더욱 기대되는 산업이라고 할 수 있다.
본 연구에서는 다품종 주문 생산 방식이 가지고 있는 여러 문제점들 중의 하나인 조립시스템에서의 소량 생산의 문제점을 해결하기 위해 효율적인 조립자동화 시스템을 통해 난점들을 해결하고자 한다. 본 연구의 내용은 첫째, 제품 및 구조의 분석으로 제거 및 통합 가능한 부품 파악을 하며 불필요하거나 생산 및 조립 용이성이 떨어지는 요소를 제거한다. 둘째, 취약 공정의 분석으로써 취약공정의 개선효과를 파악하고 근접 작업장과의 원활한 공정 흐름을 고려하여 취약공정 유무 파악 및 우선 개선 공정을 결정한다. 셋째는 조립시스템에 적합한 대안의 제시로써 자동화를 위한 적절한 메커니즘을 제시한다. 마지막으로 넷째, 제시된 대안의 평가를 통해 적합성 여부 판정한다. 즉, 미리 설정된 평가 기준에 의한 대안의 평가를 내리게 된다.
본 연구에서는 시뮬레이션과 네트워크 분석법을 이용하여 다품종 소량생산 체제로 운영되는 자동차 부품 가공시스템의 최적 운영방안을 제시하였다. 이를 위해 먼저, 생산현장의 복잡하고 다양한 운영 요소들을 반영하여 시뮬레이션 모델링 한 후 반응표면법으로 메타모델을 설계하였다. 그 후 의사결정권자들로부터 주요 평가 요소들과 그 요소들 간의 중요도를 수집하여, 네트워크 분석법으로 그 가중치를 설계한 후 다목적 유전자알고리즘을 사용하여 그 최적운영방안을 제시하고 그 결과를 분석하였다. 그와 더불어 계층화분석법으로 설계한 가중치를 반영한 운영방안과의 비교를 통해, 본 연구에서 제시한 방법이 평가 요소간의 내 외부 종속성과 상호연관성을 반영하여 더 정밀하고 우수한 운영방안임을 입증하였다. 본 연구를 활용하면 자동차 부품산업과 같은 다품종 소량생산 시스템의 운영방안 설계시 의사결정권자에게 보다 효과적이고 정밀한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다.
소비자의 기호가 다양화되면서 다품종 소량생산에 따른 대량 맞춤화에 대한 관심이 높아지고 있으며, 1990년대 후반부터 급격히 확산되고 있는 인터넷의 발달 및 디지털 기기의 확산에 따라 인터넷을 기반으로 한 전자상거래 환경에서의 대량 맞춤화 프로세스는 최근 의류 분야에서 주요한 경향으로 받아들여지고 있다. 대량 맞춤화 의류 제품의 수요는 인터넷 등 IT 기술의 발달과 맞물려 최근 개인의 특성과 취향을 고려한 인터넷 맞춤서비스를 기반으로 증가추세에 있으며, CAD 등의 테크놀러지의 활용을 통하여 디자인, 패턴제작, 재단 등의 자동 시스템을 도입함으로써 그 영역을 확장하고 있다. 이에 발맞추어 국내에서는 '디지털 패션 시스템'을 통해 3차원 바디 스캔, 3차원 컴퓨터 그래픽스, 3차원 Simulation, DID, DTP, 맞춤주문형 제품의 대량 생산기술 등의 단위 기술이 기업단위로 활용되는 등 가상현실을 이용한 3차원 가상쇼핑 등을 포함하는 기술로서 차세대 섬유패션 산업의 창출에 기여하고 있다. 그 중, 디지털 텍스타일 프린팅은 디자인에서부터 날염까지 전체 공정을 컴퓨터로 처리하여 기존의 복잡한 날염 공정을 단축하여 다품종 소량생산이 가능한 날염 방식으로, 대량 맞춤형 프로세스를 지원하며, 프로슈머(prosumer)로서의 소비자가 직접 참여하여 그들의 욕구를 최대화 할 수 있는 소비자 만족을 극대화 시킬 수 있는 대량 맞춤화 프로세스 중 하나의 단계로 소비자의 수요 반영하는 요소로 작용하고 있다. 즉, 디지털 패션 시스템에서의 디지털 텍스타일 프린팅은 대량 맞춤형 의류 제품에 있어 소비자 만족도와 직결되는 요인으로 분석된다. 따라서, 본 연구에서는 디지털 패션 시스템 기반의 대량맞춤형 섬유제품 및 디지털 텍스타일 프린팅 적용 섬유제품에 대한 기초 평가 문항을 제시하고, 소비자 태도를 분석하여 제시하였다. 또한, 분석된 기초 소비자 태도를 반영하여, 디지털 패션 시스템 기반의 디지털 텍스타일 프린팅(Digital Textile Printing) 의류 제품의 선호도, 인지도, 수요도 및 구입의향을 분석하여 최종적으로 디지털 패션 시스템에 적용된 디지털 텍스타일 프린팅 의류 제품의 수요 경향을 제시하였다.
본 논문은 21세기에 접어들어 다품종 소량생산으로 변화하고 있는 추세에 맞추어 가구디자인 분야가 이바지 할 수 있는 방향성을 3D프린팅을 이용한 가구디자인 제작 사례를 분석함으로써 제시하는 것에 목적을 두고 있다. 본 논문은 3D 프린팅으로 제작된 가구 및 조명의 사례를 3가지 분류로 분석하였다. 첫째 3D프린팅 방식과 재료의 연관성에 따른 분류, 둘째 3D프린팅 가구디자인의 8가지 조형적 특징에 따른 분류, 셋째 실용성, 사용성, 내구성에 따른 기존 가구디자인과 3D 프린팅 가구 디자인의 경쟁력 비교분석이다. 본 연구를 통해 얻어진 가구디자인 분야에서 3D 프린팅 기술이 가져다주는 경쟁력은 다음과 같다. 첫째, 개인 취향에 맞춘 다품종 소량생산이 가능하다. 둘째, 디지털을 통한 가구의 전송, 운송이 편리해 졌다. 셋째, 가구디자인 생산에 변혁을 가져다준다. 넷째, 3D 프린팅과 사물인터넷의 융합을 통해 스마트가구디자인 분야로의 발전 가능성이 있다. 다섯째, 지속가능한 친환경 가구디자인이 용이해진다.
다품종 소량 생산으로 제조 업체의 전산 업무 관리가 매우 복잡해지고 있고, 전산 시스템이 급속히 변하며 환경이 복잡해지고 있으며. 전산에 입력해야 할 데이터들은 많아지고 있다 그래서 제조 업체의 근태 및 입출고 전표, 작업 일보 데이터를 사람이 일일이 입력하기엔 많은 전산 단말기와 용량이 큰 시스템을 요구하고 있으며, 현장 데이터의 실시간 처리 및 확인이 어려운 상태이다. 본 논문에서 제안된 P.O.P(Point Of Production) 단말기를 이용한 생산통신관리 시스템은 제조 업체 현장에 P.O.P 단말기를 설치하여 현장에서 일어나는 모든 입출고 및 생산 데이터를 생산 시점에서 입력 할 수 있는 기능을 가진 시스템을 설계하고 구현한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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