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시뮬레이션을 이용한 JIT와 소 Lot 생산공정분석

  • 서대석
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1992년도 제2회 정기총회 및 추계학술 발표회 발표논문 초록
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    • pp.14-14
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    • 1992
  • 대 Lot 생산 계획은 기종변경 시간을 최소화함으로써 생산성을 높여 원가를 절감할 수 있으나 수요의 변화에 능동적으로 대처할 수 없으며 잦은 생산 Schedule 변동에 의하여 재 품절이 발생하여 Main Line이 정지되고 재공품 재고의 과다 발생으로 Lead Time이 길어지고 완제품 재고가 증가하는 등의 문제점을 내포하고 있다. JIT 시스템은 필요한 때에 물건을 필요한 양 만큼 생산제조 한다는 이상적인 생산 개념을 실현하기 위하여 평준화 생산 시스템, KANBAN시스템, 소 Lot 생산시스템 등의 하위 시스템으로 구성된 생산시스템이다. JIT 시스템은 Pull Type 시스템으로 생산의 흐름을 원활히 하고 공정을 개선하여 재공품 재고, 납기 및 생산준비 시간의 단축을 도모하여 Lot의 크기는 되도록 작게하는 소 Lot 평준화 생산 방식을 추구하기 때문에 수요의 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며 자재 납품 업체의 부하를 평준화하여 자재 품절을 방지함으로써 생산 효율을 높일 수 있다. JIT 시스템의 이러한 효과를 계량화하여 가시적으로 보여주기 위하여 Computer simulation 기법을 도입하였다. 이 기법은 생산 Line에 물리적 변화를 가하지 않고 Model 사용자들이‘What if’라는 Scenario를 작성하여 제안된 시스템에 대한 결론을 추론하는 것이 가능하기 때문에 문제 해결에 효율적인 Tool이라 할 수 있다.

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시뮬레이션을 활용한 폰카메라 렌즈모듈 부품용 사출금형개발 (A Simulation Study on the Development of Injection Mold for the Parts of Phone Camera Lens Module)

  • 김혜정;김재훈;김영규;송준엽;문덕희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.83-92
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    • 2013
  • 휴대폰 시장의 확산으로 인하여 휴대폰에 장착되는 카메라 렌즈모듈의 수요도 급증하고 있다. 렌즈모듈 부품의 경우 해상도의 증가에 따른 사출공정의 품질보증과 원가절감이라는 두 가지 목표를 달성해야 한다. 따라서 본 논문에서는 더블카세트 방식의 금형구조를 이용하여 경통과 쉴드 두 종류의 제품을 개발하기 위해 시뮬레이션을 활용한 사례를 소개한다. 개발과정에서 두 종류의 시뮬레이션 기술을 활용하였는데, 첫 번째는 금형 설계단계에서 사출품의 성형성을 분석하기 위한 시뮬레이션(일명 Computer Aided Engineering)을 Mold Flow$^{TM}$를 사용하여 수행하였고, 두 번째는 사출기에 금형을 장착한 후 제품이 사출되어 취출하는 동작을 분석하기 위한 동작 시뮬레이션을 DPM Assembly$^{TM}$를 이용하여 수행하였다. 개발 결과 기존 방식에 비해 제품의 생산성이 300% 이상 증가하는 효과를 얻었다.

제품개발과 품질경영 통합 역량이 무기체계 국산화 성공에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of the Integration Capability of Product Development and Quality Management upon the Success of the Localization of Weapon System)

  • 승창균;양해술
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권9호
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    • pp.89-100
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    • 2012
  • 본 연구는 제품개발과 품질경영의 통합이 무기체계 국산화의 성공에 어떤 관계를 갖고 있는지 110개 체계방산 대기업 및 체계방산 대기업의 협력업체 그리고 일반 방산협력업체를 대상으로 실증적으로 분석한 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다. 품질경영역량요소인 인적자원개발역량, 조직역량 그리고 프로세스역량과 연구개발역량 요소인 인적자원역량, 기술축적역량, 내외부와의 협업역량은 모두 무기체계 국산화 성공의 원가는 물론 시간과 품질 등 모든 요인에 유의한 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 무기체계 핵심부품 국산화 뿐 아니라 일반기업의 신제품개발 활동에 있어서도 품질경영과 신제품개발을 통합할 때 지속가능한 경쟁우위를 확보할 수 있음을 시사하고 있다.

금속인발가공선의 협잡물 제거 (탈지)방법의 고찰(I) (Degreasing of Impurities for a Web Strip Iron Mills)

  • 김주항
    • 기술사
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    • 제31권1호
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    • pp.74-84
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    • 1998
  • 본 지도업체인 쌍희금속은 1988년 2월 설립, 주생산제품은 닉켈합금선으로서 1997년 12월 현재 총매출액 7.4억원(수출 0.12억 포함) 당기순이익 0.32억원으로 종업원 9명을 포함한 개인기업 형태로 특히 총매출액의 6%를 기술투자비율에 할당하고 있는 유망 중소기업이다. 기술지도와 관련한 연선의 선재(線材)는 포항제철의 $^{ø}$8mm 태선(允線)이 주종이나 특수선(特殊線)인 경우는, 국내선재의 경우 멜팅(Melting)기술이 부족하여 독일국으로부터 $^{ø}$5.5 mm의 선재를 직수입에 의존하고 있었다. 한편 세선가공의 선재는 20여개의 Dies공구 가공공정을 통한 $^{ø}$1.3 mm의 선채를 사용하여 $^{ø}$0.6 mm의 세선(細線)을 가공하고 있었다. 그러나 인발(引拔) 기술과 관련함에 특히 Dies 공구로부터 세선(細線)을 제조한 후 마무리 공정에서의 탈지문제가 정립돼있지 못하여 End User로부터 불만사례가 종종 야기 되었다 이의 원인 규명을 기술지도를 통해 조사한 결과 소성가공유(습식형)의 인식 부족이 주원인이였다. 소성가공유의 조성은 일반적으로 식물성. 광물성, 계면활성제, 극압제 등으로 구성됨에 마무리공정에서의 탈지방법은 가공유제의 기재(Base oil)에 따라 다르다 즉 기유(基油)가 광물계인 경우는 탈지제가 용제형(TCE 등)이 양호하나 식물계인 경우는 Alkali계가 양호하다. 따라서 NaOH sol'n2~3%+분산제(기포방지제)로서 음이온인 노닐페놀 0.1~0.3%의 처방을 제시하고 설비로서는 8$0^{\circ}C$로 유지되는 조제된 알칼리 Vessel과 물중탕 설비(열풍설비 포함)등을 대입하는 공정개선으로 Dies를 통과한 중간제품의 세선 $\longrightarrow$ 탈지설비 $\longrightarrow$ 80~85$^{\circ}C$로 유지되는 열처리(Aniling)공정을 대입함에 세선의 가공경화가 없었으며 아울러 수용성 가공유의 관리 한계(사내표준화)를 설정 관리 하도록 지도함으로서 지도 전에 비해 제조원가의 절하 및 생산성 향상은 물론 세선의 신규 탈지제 개발과 공정 개선을 통하여 가열공정의 부하개선 과 최종제품인 절연선의 품질향상을 가져 왔다.

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데이터마이닝 기법을 이용한 PCB 제조라인의 불량 혐의 공정 및 설비 분석 (Fault-Causing Process and Equipment Analysis of PCB Manufacturing Lines Using Data Mining Techniques)

  • 심현식;김창욱
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권2호
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    • pp.65-70
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    • 2015
  • PCB(Printed Circuit Board) 제조공정에서의 수율은 제품의 원가와 품질을 결정하는 중요한 관리 요인이다. PCB 제조공정은 일반적으로 많은 단계의 미세공정을 거쳐서 제품인 칩(Chip)이 생산되기 때문에 높은 수율을 보장하기가 현실적으로 어렵다. 제품의 수율을 향상시키기 위해서는 저수율의 원인이 되는 불량요인을 분석하고, 불량요인에 영향을 미치는 중요공정 및 설비를 찾아서 관리해야 한다. 본 연구는 로지스틱 회귀분석 및 변수선택법을 이용하여 혐의공정 및 설비를 찾는 방법을 제안하였다. 데이터는 실제 현장의 로트 데이터를 사용하였고, 각 로트는 진행한 설비 및 불량유형별 불량수를 갖고 있다. 또한 분석 결과는 실제 현장 확인을 통하여 수율에 미치는 영향을 확인하였다.

자동차 부품 누락 방지를 위한 자동 선별 시스템 (Development of a Inspection System for Automotive Part)

  • 신석우;이종훈;박상흡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.756-760
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    • 2017
  • 자동차 부품 업체에서는 납기 준수, 생산 원가 절감, 품질 관리 향상 등의 고객의 필수적인 요구 사항를 만족하기 위하여 자동화를 추진하고 있다. 현재의 수작업을 통한 육안 검사 공정에서는 이러한 필수 요구 사항을 만족하기에는 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 품질 관리 개선을 위하여 도어 힌지 브라켓 부품에 대한 현재의 수작업 육안 검사 공정을 대체할 수 있는 자동 선별 시스템을 제안하고자 한다. 본 제안은 도어 힌지 브라켓 부품의 용접너트 누락 불량 발생을 방지하여 고객사의 검사 요구사항 등을 만족할 수 있도록 설계하였다. 검사 공정 알고리즘 및 유사 척도 매칭 알고리즘 프로그램을 자동 선별 시스템에 적용하여 정상 제품과 불량 제품을 구별할 수 있도록 하였다. 검사 공정 알고리즘 및 유사 척도 매칭 알고리즘의 검증 시험을 통하여 검출정확도 98%의 성공적인 검사 결과를 나타내었고 이를 생산 현장에 적용하여 불량 제품감소에 따른 생산성 향상에 기여하였다.

자동차 ALC에 대응하는 Job Shop의 동기화 생산시스템에 관한 연구

  • 권보식;김경섭
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1997년도 춘계 학술대회 발표집
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    • pp.100-100
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    • 1997
  • 본 연구에서는 우리 자동차산업이 직면한 총체적인 위기상황을 극복하기 위한 방 안으로, 자동차 생산방식의 변혁, 인적자원관리의 혁신을 통한 생산성 제고, 독자 기술개발 능력의 조기확보, 효율적인 부품조달체제의 형성 등 산업전반에 걸친 혁신으로, 내적인 경 쟁력을 축적함과 동시에, 지역주의화의 진전에 따른 수출 여건의 악화를 극복하기 위해 선 진권 및 개발도상국으로의 현지화 노력이 적극적으로 추진되지 않으면 안될, 중대한 시점에 와 있다고 진단하면서, 본 연구의 목적을, 생산현장을 중심으로 한 내적 경쟁력 확보로 정 의하고, 그 실현방안으로서, 급변하는 시장환경에 적극 대응하기 위한 생산방식의 도입과, 이를 지원하는 생산정보시스템의 구축 모델을 제시하고자 한다. 첫 번째는, 변화가 급격한 시장환경에 적극 대응하는 생산방식의 도입으로, 철저한 낭비 배제 사상 - 생산현장의 낭비 소요를 배제(개선)하는 것만이 아니라 배제하고 바로 체계를 바꾸어 (개혁) 원래의 상태로 되돌아가지 않도록 하는 -을 기본으로, 정보, 관리, 생산, 제품, 물류 등에 관련된 손실 비 용을 감축시킴으로서 원가를 낮추고, 고객이 요구하는 다양하고, 좋은 품질이 제품을 신속 히 공급할 수 있는 체계를 갖추는 것이다. 이러한 낭비 배제 사상은 생산현장에서 필요한 것을, 필요한 때에, 필요한 만큼 만들고 운반하며 전달하는 관리 개선 등을 의미하며, 이것 을 적은 인원 및 설비로 최대한 빨리 (리드 타임의 단축), 계획대로 수행하도록 하는 것이 동기화 생산방식이다. 따라서, 본 연구에서는 자동차 생산공정 중 주 조립공정의 ALC(Assembly Line Control)에 대응하여, 선행 공정으로서 부품을 공급하는 Job Shop의 동기화 생산방식을 실제 적용한 사례 중심으로 전개하고자 한다. 두 번째의 접근방식은, 동 기화 생산방식에 컴퓨터 통합생산 (CIM, Computer Integrated Manufacturing)의 기술을 구 현, 적용하는 것이다. 즉, 동기화 생산 시스템 (SPS, Syncronized Production Sytem)을 구 축하는 것인데, 이것은 최신의 컴퓨터 기술을 생산현장에 적용함으로써 새로운 생산방식의 혁신에 버금가는 기술혁신이라 할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 접근은 컴퓨터 및 통신 기술의 눈부신 발전을 기초로 가능해진 것인데, 제조업에서의 심각한 고비용, 저효율 문제 를 해결하기 위해 필수적으로 도입해야만 하는 실정이다. 또한 소비자의 다양한 요구로 인 하여 제품의 종류와 사양면에서 심한 변동을 보이는 시장 수요에, 신속한 정보처리로 대응 하는데도 크게 기여하고 있다. 이에 본 연구에서는, 자동차 Job Shop의 동기화 생산방식을 지원하는 동기화 생산시스템의 구축 모델을 제시하고자 한다.

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LCD 로봇 주요 프레임에 대한 설계 최적화 및 용접부 수명평가 (Design Optimization and Endurance Assessment of Weld Area for LCD Robot Frame)

  • 한성욱;강윤식;김태현;김상현
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제5권2호
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    • pp.89-95
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    • 2017
  • 제품을 개발하는데 있어서 경량화와 원가절감이라는 두가지 요소는 가장 중요한 화두이다. 특히 대형 LCD 로봇은 최대 $3{\times}3m$ 이상의 글라스를 7m 높이까지 상하, 전후로의 직선운동과 선회축을 중심으로한 회전운동을 하면서 작업공정간 이송을 가능케 하는 대형 구조물이다. 따라서 지나치게 무거울 경우에는 클린룸내 설치에 문제가 있을 수 있고 반송물의 정확한 이송을 위하여는 고강성이 요구되며 대량 생산을 위한 연속작업을 충분히 감당할 수 있는 내구강도를 확보하여야 한다. 따라서 경량화, 고강성, 고강도 제품에 대한 요구는 갈수록 증가하고 있다. 현재 개발되고 있는 11 세대 대형 LCD 승강프레임은 이러한 요구조건을 충족하기 위하여 최적설계 기법을 적용하여 기존 제품 대비 경량화와 고강성 요구조건을 만족하였으며 용접부에 대한 상세 수명평가로 내구강도에 대한 신뢰성을 확보하였다.

열간자유단조와 링롤링공법을 이용한 풍력발전기용 도아프레임 개발 (A Door Frame for Wind Turbine Towers Using Open-Die Forging and Ring-Rolling Method)

  • 권용철;강종훈;김상식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권7호
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    • pp.721-727
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    • 2015
  • 풍력 발전기용 기계부품은 주로 자유단조 공법을 통하여 제조된다. 본 연구는 풍력발전기용 타워부품인 도아프레임의 제조하기 위한 발전된 단조공법에 관한 연구이다. 개발된 단조공법의 장점은 원소재 회수율을 높임에 따라 원소재 투입량을 줄임으로 제조원가를 낮춘다. 기존의 단조공업은 유압프레스를 이용하여 단조작업이 이루어지며 최종제품과 단조품의 형상 차이로인하여 많은 부분이 가공으로 제거된다. 하지만 제안된 단조공법은 열간 자유단조와 링롤링공법을 통하여 원소재 회수율을 높이게 된다. 새로운 공법의 유효성은 링롤링 블랭크의 치수와 밀접한 관련이 있기 때문에 유한요소해석을 통하여 블랭크의 치수를 최적화 하였다. 유한요소해석을 통하여 얻은 단조품의 치수는 시제품 생산을 통하여 검증하였다.

특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 재료이용률 향상을 위한 차세대 압출공정

  • 최호준;임성주;최석우
    • 기계와재료
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    • 제23권3호
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    • pp.96-113
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    • 2011
  • 녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

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