근래에 들어 제품개발에 있어 사용자를 최우선에 놓아 디자인하려는 사용자 중심 디자인에 대한 연구가 활발해지면서 사용자 관찰법(user observation), 사용성 평가(usability testing) 등과 간은 다양한 방법이 활용되고 있다. 하지만 이러한 방법들은 아직 사용자 중심 디자인 을 위해 효과적으로 활용되기 어려운 실정이다. 이에 대한 이유는 여러 가지를 들 수 있으 나 우선 이들 방법의 활용시, 특히 수집된 데이터의 분석과 저장시 소요되는 많은 불필요한 노력과 시간이다. 다음으로 이들 각 방법들은 제품개발의 어떤 특정 단계만의 활용을 위해 개발되었기 때문에 전체적 개발 프로세스의 관점에서 상호 유기적으로 잘 연결되지 못한다는 문제가 있게 된다. 이에 본 연구는 제품개발 전 과정에 걸쳐 활용될 수 있는 사용자 중심 디자인 방법을 살펴보고 이들에 적용될 수 있는 통합적 컴퓨터 지원 시스템을 개발하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 제품개발 프로세스를 사용자의 니즈 분석단계, 인터렉션 디자인을 위한 아이디어 도출단계, 컨셉의 개발단계, 제품의 사용성 평가단계로 나누고 이들 각단계 에 요구되는 각 방법들의 특성을 파악하여 컴퓨터 응용방법의 기본 프레임웍을 제시한다.
본 논문은 다품종 소량생산에서 발생하기 쉬운 제품들의 유사성을 근간으로, 제품들의 공통적인 특성을 관리하기 위한 Famiiy BOM 체제를 구현하여 이를 제품의 설계정보관리에 이용할 수 있는 시스템 개발에 관한 것이다. 이 Family BOM을 통해 기존의 개별 제품별 BOM이 가지는 한계를 극복하고 유사 제품을 군으로 묶어 이들의 공통된 특성을 제품의 설계시에 활용할 수 있다. Family BOM은 부품을 군으로 분류하고 이 부품들의 구성을 공통 부분과 선택 부분으로 모듈화하여 표현하는 방법이다. 이 Family BOM을 통해 기존의 제품별 BOM을 별도로 관리하는데 따른 BOM 개수의 증가, 관리 및 변경의 복잡, 데이터의 정확성 부족 등과 같은 문제점을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 먼저 부품을 형상 및 공정, 기능의 유사성에 따라 군별로 분류하기 위하여 부품의 특성을 코드화하여 이 코드의 유사성 정도에 따라 분류하는 Classification & Coding system을 개발하였다. 이 기법을 이용하여 유사한 부품을 군별로 관리할 수 있고 이를 통해 기존부품정보를 신제품 개발에 적 용하여 설계에서부터 공정계획 수립까지 시간을 단축할 수 있으며 체계적으로 도면을 관리 및 분석 할 수 있다. 또한 제품군별 BOM관리를 위한 Family BOM을 구현하였고, 이에 따라 도면 중심의 설계정보관리시스템을 개발 하였다.
본 논문은 연산부, 지시부, 전원부/통신부로 이루어진 디지털적산열량계 개발에 관한 연구이다. 개발된 제품은 열량계산을 하는 K-테이블을 실시간으로 계산하여 순간열량계산에 사용하고, 온도 보정알고리즘을 내장함으로써 기존의 제품보다 훨씬 정밀한 계량이 가능하도록 하였고, 저전압 (3.6V), 저전류 MPU(Tiny28L)을 사용하여 배터리 수명을 연장하고, 회로를 단순화 함으로써 생산 단가는 기존의 제품보다 저렴하게 하였다. 개발된 제품의 또다른 특징은 통신부를 내장함으로써 개발한 디지털적산열량계를 이용하여 인터넷 등을 통한 원격검침에 이용가능하도록 하였다.
최근 사용자 인터페이스 및 감성공학에 대한 관심이 높아지면서 기업의 제품개발 방향에도 영향을 미치고 있다. 그러나 제품개발에 직접 응용할 수 있는 구체적인 지식은 체계화 되어가는 단계라 할 수 있다. 따라 서 실제의 제품개발을 위하여 어떤 방법 및 프로세스로 개발하여야 할 것인가에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 그 결과 구조화수법을 위해서는 객체지향의 수법이 유용함과, 시뮬레이터 제작을 위해서는 Altia, Rapid, ToolBook 등의 기법이 유용함을 알게되었다. 그리고 시뮬레이터에서 얻어진 데이터를 분석하기 위해서는 사용되는 일반통계 기법과 프로토콜 분석등은 많은 제품을 개발하기위한 일정에는 분석하기에 많은 시간을 필요로함으로 실효성은 고려 해 볼 여지가 있었다. 향후, 관련연구가 활성화 됨에따라 많은 방법들이 제공될 것으로 기대되며 실제품개발에의 응용에는 기업의 활발한 연구가 기대된다.
최근 생산현장의 흐름은 우수한 품질의 제품을 출하하는 단계를 넘어서, 시장진입의 경쟁시대라고 해도 과언이 아닐 것이다. 동일한 제품을 생산하고 있는 경쟁사들은 하루라도 앞서 제품을 시장에 출하함으로써 선점권을 갖기 위해 제품개발의 초기단계에서부터 제품의 시장출하를 앞당기기 위한 경쟁은 시작되었다고 볼 수 있다. 이에 본 연구는 제품의 시장출하가 지연됨으로써 발생하는 수익의 손실을 평가해 볼 수 있는 분석모델을 수리화 하였다. 제품개발의 초기단계에서 부터 제품을 생산할 수 있는 라인구축의 검토도 동시에 진행하면서 현재의 설비를 가지고 제품을 출하하는 것이 수익상 유리한지, 아니면 자본을 투자해 새로운 라인을 구축해서라도 제품의 출하시기를 앞당기는 것이 유리한지에 대한 의사결정수단을 제공한다.
제품계열 기반 개발 방법은 특정 제품 개발 시, 제품 계열 아키텍처를 요구사항에 따라 재정의하여 제품 아키텍처를 정의하고, 이에 따라 필요 기능의 컴포넌트를 조정, 조립 또는 신규 개발하여 제품의 빠른 생산을 가능하게 할 수 있는 방법으로 주목 받고 있는 기술이다. 제품계열 아키텍처로부터 제품 아키텍처를 쉽게 생성할 수 있도록 지원하기 위해서는 제품 계열 내의 여러 시스템에서 공통인 부분과 제품에 따라 다른 가변 부분의 표현이 명확해야 한다. 그러나 기존 연구들은 가변성의 이해 및 표현이 어렵거나 범용적이지 못하다는 등의 단점들이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 UML 2.0을 이용하여 제품 계열 아키텍처의 가변 요소을 추출하고 표현하는 방법을 제안한다.
플라스틱 사출 제품은 다양한 가전제품과 하이테크 제품에 널리 사용되고 있다. 그러나 현재의 치열한 경쟁적 비즈니스 환경에서 플라스틱 사출 제품 제조업자들은 고객을 만족시키면서 경쟁력을 얻기 위하여 다른 경쟁자들보다 먼저 새로운 제품을 시장에 출시하고 신제품의 개발기간을 줄이기 위한 노력을 할 여유가 부족하다. 따라서 무한경쟁의 시장에서 살아남기 위해서는 제조업자들은 시장 마켓 점유를 빠르게 올리는 것과 동시에 제품의 가격 경쟁력을 가져야 한다. 특징기반 모델의 구조는 현재 연구에서 3D 제작 도구로서 일반적으로 적용되고 있으며 신제품 개발 엔지니어들이 새로운 제품의 개념을 개발하는 데에도 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 특징기반 플라스틱 사출제품을 위한 유전자 알고리즘과 Support Vector Regression (SVR) 기반의 새로운 하이브리드 비용 평가 모델을 제안한다. 제안하는 하이브리드 모델은 기존의 플라스틱 사출제품의 비용평가절차와 계산을 위해 필요로 하는 변수들을 극적으로 간단하게 하고 줄일 수 있다. 사례연구에서는 제안하는 하이브리드 모델과 기존의 multilayer perceptron networks (MLP) 및 pure SVR과의 비교분석을 통하여 제안모델이 플라스틱 사출 제품의 개발단계에서의 비용평가문제를 해결하는데 효율성과 효과성이 있음을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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