동시공학(Concurrent Engineering)은 80년대 초부터 효과적으로 사용되어 왔지만 널리 사용되지는 못했다. 동시공학의 효과는 비용절감, 시장조사시간의 단축, 품질의 개선 등 다양하게 표현 될 수 있다. 웹기반의 네트워크가 구성되면서 동시공학의 장점을 더욱 개선되었다고 할 수 있다. 여러 장소에서 시간에 관계없이 동시에 접근할 수 있기 때문이다. 웹 기반의 시스템에서 많은 기업들이 동시공학의 방법을 사용함으로서 이점을 발견할 수 있다. 본 논문은 실제 미국의 건축회사를 사례로 동시공학의 장점을 살펴보았다.
동시공학적 개념을 선박의 설계에 적용하기 위하여 동시공학 지원 시스템을 구축하는 방법을 제시함이 이 연구의 목적이다. Intranet기술의 개방성과 경제성을 이용한 시스템 개발은 조선 산업의 특성에 맞는 지원체계를 구축하는데 합리적인 대안으로 여겨진다. 그간의 동시공학 적용노력인 단위 시스템의 개발을 통한 방식에서 벗어나 정보시스템과 통합을 가능하게 하는 Intranet 방식은 설계와 생산, Life-cycle정보의 통합을 가능하게 해주는 Framework을 제공해 줄 수 있다. 동시공학 지원 시스템의 주요기능의 파악과 필요한 요소기술들의 경향분석을 이 연구의 주내용으로 하고 있다. 가상 설계의 기능, 동시공학 팀의 Workflow, 의사소통 지원, 데이타베이스 검색, 관리, 타시스템 연계, 설계 데이타 view등이 주요 필요 기능으로 여겨진다.
동시공학으로의 제품개발 프로세스 개선을 위해서는 기업의 제품개발 조직 운영을 동시공학적 철학에 따라 개선하고 이를 지원하기 위한 컴퓨터 환경을 구축하는 두 가지 측면으로의 상호보완적인 접근방법이 요구된다. 한국적 기업환경에 적합한 동시공학시스템 K-CE시스템은 동시공학환경의 구현을 위해 핵심적인 제품정보 및 프로세스정보 관리, 워를로우 관리, 가상팀 지원의 동시공학 기반시스템 K-CE BASE와 프로세스의 병렬화 진행을 위한 프로세스 계획관리의 K-PMS, 네트윅을 통한 여러 부문 관계자의 설계 평가를 지원하는 제품개발 평가지원의 K-DESS로 구성된다. 이를 통해 기존의 제품개발 환경의 문제점을 극복하고 프로세스 간 지연요소를 제품개발 환경에서 설계변경의 최소화를 추구, 궁극적으로는 제품개발기간 단축과 원가 절가, 품질 향상의 동시공학 가치를 실현하고자 한다.
동시공학(또는, 병행 엔지니어링, Concurrent Engineering) 설계 생산 시스템의 특성과 동시공학 시스템이 갖추어야 할 기능상의 필수 조건들에 관해 논의되었다. 특히 시스템의 전체적인 구성과 시스템을 구성하는 각 모듈의 설계와 기능등에 관하여 중점적으로 고려하였다. Next-Cut이라고 하는 동시공학 설계 생산 시스템을 통해 이러한 필수 조건들이 어떻게 만족되는 지를 보여준다. Next-Cut 시스템의 중요한 특기 사항으로는 모듈(Mudular)디자인, 이벤트 수행(Event-Driven) 접근 방식이라 할 수 있는데, 이는 필요에 따라 불려지고 다른 모듈과 협조하는 것이라 하겠다. 또한 모듈간의 상호 정보 교환시에 반복되는 정보 교환의 오 버헤드를 줄이기 위해 모듈 작동시의 작업량을 최소화 하는 점진적(Incremental) 방법론을 사용하였다. 마지 막으로 여기서 소개된 Next-Cut보다 복잡한 시스템을 구축하고자 할 때 어떠한 사항들이 확장되고 필요한지를 논의해 보기로 한다.
본 연구에서는 복합재 구조물의 설계를 위한 동시공학 시스템을 개발하였다. 동시공학 시스템은 보다 짧은 제품 개발시간과 저렴한 생산비용으로 보다 우수한 품질을 갖는 제품생산을 위해 개발되었다. 본 연구에서는 동시공학 시스템의 개발을 위해 복합재 구조물의 설계와 해석에 관련된 다양한 상용 및 비 상용 소프트웨어들이 조사/수집 되었다. 동시공학 시스템에는 고전적층판이론과 유한요소해석을 이용한 복합재 구조물의 설계 및 해석 모듈,좌굴 및 좌굴후 거동해석 모듈,탄소-탄소 복합재의 열탄성 거동해석 모듈 및 전문가 시스템과 유전자 알고리즘을 이용한 복합재 구조물의 최적설계 모듈로 구성되어 있다. 또한 동시공학시스템은 소프트웨어들의 통합 및 관리를 위해 다중작업 및 그래픽 사용자 인터페이스의 구성이 가능한 마이크로 소프트사의 비주얼 $C++{^\circledR}$에 의해 구현되었다.
건설프로젝트가 대형화, 복합화, 그리고 장기화됨에 따라, 혁신적인 신공법의 개발과 건설 프로세스의 첨단화에 대한 건설 시장의 요구도 지속적으로 증가하고 있다. 이에 건설 분야에서는, 빠른 상품 개발과 품질향상을 위하여 산업분야에서 널리 쓰였던 동시공학의 건설프로젝트 적용을 고려하게 되었다. 하지만 동시공학의 개념들은 선진화된 관리시스템의 부재 및 개념의 학술적 정립 미비로 인하여, 실제 건설 현장에 충분히 활용되지 못하였다. 이에 본 연구는 대표적인 장기, 대형 프로젝트인 교량공사를 대상으로 성공적인 동시공학 적용을 위한 체크리스트를 도출하였다. 국내 건설 분야에 동시공학 실제 적용 사례와 문헌고찰을 통해 일차적으로 동시공학의 건설 산업적용을 위한 체크리스트를 도출한 뒤, 교량전문가 인터뷰를 바탕으로 이전 단계에 도출된 체크리스트를 교량공사의 특성에 맞게 수정하고 발전시켜 교량공사에 성공적인 동시공학 적용을 위한 체크리스트를 확정하였다. 또한 188 명의 관련 업무 수행자들의 설문조사를 바탕으로 체크리스트의 유용성을 검증하고 중요도 실행도 분석으로 우선적인 관리가 요구되는 필수요소를 확인하였다. 본 연구를 통하여 도출된 체크리스트는 교량건설 프로젝트의 진행에 있어 체계적인 사전검토와 건설 단계별 프로세스의 종합적 분석을 가능케 하여, 동시공학의 실무 활용성을 증대시킨다는 점에서 그 의의가 높다고 판단된다.
최근 인터넷 및 이동 통신기기의 사용이 급증하면서 각종 데이터에 대한 사용자들의 검색 요청은 빠른 응답 시간을 요구하는 경우가 늘어나게 되었다. 이를 충족시키기 위하여 주기억 상주 데이터베이스 관리 시스템들이 등장하게 되었고 또한 대량의 데이터들에 대한 색인 구조와 색인에 대한 접근 충돌을 제어하면서도 빠른 응답 시간을 보장하는 색인 동시성 제어 기법들에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 현재 대부분의 주기억 상주 데이터베이스 관리 시스템들은 색인에 대한 동시성 제어 기법으로 잠금 기반의 동시성 제어 기법들을 많이 사용하고 있다. 그러나 잠금 기반의 동시성 제어 기법들은 검색 연산을 포함한 모든 연산에 대하여 접근하려고 하는 노드에 잠금을 거는 것을 요구하기 때문에 잠금이 걸려있는 노드를 접근 하려는 연산은 잠금이 풀리기를 기다려야만 한다. 따라서 잠금 기반의 색인 동시성 제어 기법들은 동시성에 제약이 생겨 검색 요청에 대한 응답시간을 지연시킨다. 본 논문에서는 $B^+$-Tree에서의 잠금 없는 검색 연산을 위하여 엔트리간 연결 리스트 기반의 동시성 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 주기억 상주 데이터베이스 관리 시스템 환경에서 검색 연산이 아무런 잠금없이 수행되는 것을 보장한다. 특히 본 논문에서 제안하는 기법은 삽입, 삭제 연산이 수행 중인 노드에서의 잠금없는 검색 연산의 수행이 가능하기 때문에 잠금 기반의 동시성 제어 기법들 보다 빠르고 예측 가능한 응답시간을 보장한다.
지금은 '개발기간 단축, 고품질'을 위한 종합적인 대처를 요하는 시대이다. 제품은 점차 복잡화되고 그 종류 또한 다양화되어 가는 반면 제품의 생애주기(Life Cycle)는 축소되고 있다. 이러한 무한경쟁시대에 있어 적자생존의 확실한 해답은 기업스스로 개발기간 및 납기를 단축시키고 제품개발에 앞장서며, 제품의 생애주기 원가를 절감시켜 성능과 가치 양면을 동시에 고객에게 감동 줄 수 있는 품질을 확보하는 데에 있다. 이와 같은 측면에서 프로세스의 각 공정을 동시 병행적으로 개발하는 '동시공학'은 건설에 있어 중요한 개념으로 인식되고 있다. 본 연구는 동시공학을 성공적으로 적용하기 위하여 문헌 및 여러 가지 사례를 조사, 분석하고 그것들이 각 프로세스에 미치는 영향을 시뮬레이션 실행을 거쳐 의사결정 모델로 제시한다.
최근 우리나라 제조업체는 국제화, 개방화, 소비자 욕구의 다양화, 제품 라이프 사이클 단축 등에 직면하여 제품 개발기간 단축, 품질향상, 제조원가 절감을 위한 혁신적 개념의 관리기법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 국내 외 많은 기업들이 제품 개발 프로세스를 혁신하기 위해 도입 중인 동시공학에 대한 내용을 연구 개발 부분의 사례를 들어 제시하고자 한다.
This paper deals with manufacturing process design of a simplified gun tube applying CE principle. A concept and characteristics of CE, mathematical model for understanding interaction between design and manufacturing, basic elements and related equations for process planning and cost estimating are introduced. A Knowledge-based Computer-Aided Process Planning System(KCAPPS) is constructed, yielding optimal production cost/time for the shape input and selection of appropriate machines and tools.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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