• 제목/요약/키워드: Alternative manufacturing

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Applying a Life-Cycle Assessment to the Ultra Pure Water Process of Semiconductor Manufacturing

  • Tien, Shiaw-Wen;Chung, Yi-Chan;Tsai, Chih-Hung;Yang, Yung-Kuang;Wu, Min-Chi
    • International Journal of Quality Innovation
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    • 제6권3호
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    • pp.173-189
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    • 2005
  • A life-cycle assessment (LCA) is based on the attention given to the environmental protection and concerning the possible impact while producing, making, and consuming products. It includes all environmental concerns and the potential impact of a product's life cycle from raw material procurement, manufacturing, usage, and disposal (that is, from cradle to grave). This study assesses the environmental impact of the ultra pure water process of semiconductor manufacturing by a life-cycle assessment in order to point out the heavy environmental impact process for industry when attempting a balanced point between production and environmental protection. The main purpose of this research is studying the development and application of this technology by setting the ultra pure water of semiconductor manufacturing as a target. We evaluate the environmental impact of the Precoat filter process and the Cation/Anion (C/A) filter process of an ultra pure water manufacturing process. The difference is filter material used produces different water quality and waste material, and has a significant, different environmental influence. Finally, we calculate the cost by engineering economics so as to analyze deeply the minimized environmental impact and suitable process that can be accepted by industry. The structure of this study is mainly combined with a life-cycle assessment by implementing analysis software, using SimaPro as a tool. We clearly understand the environmental impact of ultra pure water of semiconductor used and provide a promotion alternative to the heavy environmental impact items by calculating the environmental impact during a life cycle. At the same time, we specify the cost of reducing the environmental impact by a life-cycle cost analysis.

시뮬레이션 기법을 이용한 항공기 부품 가공 유연생산시스템의 팔레트 수량 결정 (Determination of the Pallet Quantity Using Simulation in the FMS for Aircraft Parts)

  • 김덕현;이인수;차춘남
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.59-69
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    • 2018
  • This study deals with the case study on the pallet quantity determination problem for the flexible manufacturing system producing 32 different types of aircraft wing ribs which are major structures of an aircraft wings. A Korean company has constructed the WFMS (wing rib flexible manufacturing system) that is composed of several automated equipments such as the 5-axis machining centers, the RGV (rail guided vehicles)s, the AS/RS (automated storage and retrieval system), the loading/unloading stations, and so on. Pallets play a critical role in the WFMS to maintain high system utilization and continuous work flow between 5-axis machining machines and automated material handling devices. The discrete event simulation method is used to evaluate the performance of the WFMS under various pallet mix alternatives for wing rib manufacturing processes. Four performance measures including system utilization, throughput, lead-time and work in process inventory level are investigated to determine the best pallet mix alternative. The best pallet mix identified by the simulation study is adopted in setting up and operating a real Korean aircraft parts manufacturing shop. By comparing the real WFMS's performances with those of the simulation study, we discussed the cause of performance difference observed and the necessity of developing the CPS (cyber physical system).

대안적 작업조직 유형과 노동자 성과에 관한 실증적 고찰 - 제조업의 린 방식을 중심으로 - (An Empirical Study on the Alternative Work Organization and Workers' Outcome - Focus on Lean Production -)

  • 손동희
    • 산업노동연구
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    • 제17권1호
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    • pp.1-36
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    • 2011
  • 대안적 작업조직을 둘러산 다양한 주장과 논쟁이 단위조직 사례연구를 토대로 이론적 개념적 차원에서 제기되어 왔으나 정작 노동자 관점에서의 양적 검증은 상대적으로 부족했다. 이 글은 한국직업능력개발원의 인적자본 기업패널 제조업 자료를 이용하여 대안적 작업조직의 대표적 형태로써 테일러 방식과 린 방식, 자율팀 방식을 유형화한 후 각각 조직의 재무적 성과와 노동자 성과에 어떤 영향을 미치는지 분석하고자 하였다. 특히, 국내 제조업의 경우 린 방식의 대표적 특성인 QC, 제안활동 등의 개별참여 관행이 확산되고 있다는 측면에서, 린 방식을 준거로 사회기술체계의 특성을 고려한 자율팀과 테일러 방식을 비교 분석하였다. 분석 결과, 대안적 작업조직으로써 린 방식과 자율팀 방식이 테일러 방식에 비해 조직성과 뿐만 아니라 노동자 개인의 성과측면에도 보다 긍정적인 것으로 파악되었다. 그러나 린 방식과 자율팀 방식간 비교에서는 조직성과에 미치는 영향은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않은 반면, 노동자 개인의 성과로써 노동시간, 소득, 직무만족도, 조직몰입의 모든 결과변수에 대해 린 방식이 자율팀 방식에 비해 일관된 부정적 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 린 방식이 품질개선과 조직성과 향상을 위한 우월한 작업조직이라는 주류적 공감에도 불구하고, 그와 같은 기제의 이면에는 드러나지 않았던 노동자 개인의 성과가 훼손되었을 가능성을 시사하였다.

폐기물고형연료 발열량에 영향을 미치는 요인에 관한 연구 (A study on determinants having influence on heating value of waste-derived solid fuels)

  • 강민수;김양도;류영복;이강우;손병현;이만식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.220-227
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    • 2010
  • 폐기물을 이용한 고형연료의 제조는 온실가스 저감과 대체연료로써의 이윤 창출 목적으로 많은 연구가 진행되었고, 이로 인해 상용화가 이루어 질 정도로 기술적인 발전을 거듭 하였다. 하지만, 단일폐기물에 대한 고형연료의 제조는 성분 변화가 별로 없지만 여러 가지 폐기물을 혼합하여 고형연료를 만들 경우에는 주의가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 폐기물을 이용하여 제조한 고형연료의 특성 분석을 하였다. 특성분석 결과 성형 전 폐기물과 성형 후 고형연료는 발열량 차이가 크게 나타났으며, 그 원인으로는 폐기물의 성상, 수분, 혼합정도에 기인되었다. 균일 혼합 후 폐기물 고형연료는 발열량이 6,000kcal/kg을 넘었다.

슬릿 내부 반사를 이용한 광학식 인코더의 광경로 해석 (Optical Path Analysis for the Optical Encoder using Slit Internal Reflection)

  • 권용민;권현규;박창용
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.69-77
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    • 2017
  • This paper introduces an optical encoder using the reflection in the slit. The digital optical encoder is a sensor to generate a pulse according to the displacement. An optical encoder is composed of 3 parts: light source, slit plate and light-receiving element. In a conventional encoder, one slit produces one signal. The resolution of the digital optical encoder is determined by the number of slits in the encoder plate. The small slit size is most important among the factors that determine the resolution in a generic-type optical encoder. However, a small slit has low productivity and technical difficulties, so analog optical encoders have emerged as an alternative. Nonetheless, this alternative requires additional circuitry and equipment because of the noise and drafts in the analog signals. A new sensor is presented in this paper with a high resolution and a slit of the same size using the reflection in the slit. Then, the path of the light that passes through the slit ccording to the shape was analyzed, and some paths were expressed in the mathematical expressions. In addition, the optical paths were analyzed in the rectangular, octagonal, and circular encoders, and shown the obtained number of signals per slit by using them. Thus, we confirm that this method has the best performance in circle-shaped slits.

간략화 전과정 평가(S-LCA) 기법을 이용한 전동차 구체의 환경성 평가 (Environmental Impact Assessment of the Carbody of a Electric Motor Unit(EMU) Using Simplified Life Cycle Assessment(S-LCA))

  • 이재영;목재규;정인태;김용기
    • 한국철도학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.520-524
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    • 2005
  • It is consequential to reduce the environmental impact of a product for sustainable development in 21st Century. In the field of transportation, especially, the technological market concerned about reduction and assessment of greenhouse gas emission is expected to be extended. The LCA gas been esteemed and utilized as a realistic alternative greenhouse gas emission is expected to be extended. The LCA has been esteemed and utilized as a realistic alternative to improve the environment by the assessment of environmental impacts. In this study, simplified life cycle assessment(S-LCA), was performed to analyze the environmental impacts quantitatively, which were produced through the life cycle of a electric motor unit(EMU). The object of the present work is rth investigate main parameters of environmental impacts and to establish the plans to improve the environment impact of EMU. As a result of quantitative assessment for environmental impact and manufacturing, the EMU carbody made of SUS showed acidification(AD) and marine water aquatic ecotoxicity(MAET) the most, while that made of Mild showed high impact of global warning(GW) and abiotic resources depletion(ARD). For the SUS EMU, the high AD and MAET impact is occurred by the discharged pollutants during acid-washing process. Also, high value of GW and ARD for Mild EMU is resulted from the consumption of iron ore, coal and crude oil during manufacturing. Therefore, the environment impact of carbody would be decreased by enhancing of energy efficiency and the lightening the weight of it.

CaO 함유 철강 부산물을 활용한 시멘트 원료 석회석 대체 시뮬레이션 (Simulation on the Alternation of Limestone for Portland Cement Raw Material by Steel By-products Containing CaO)

  • 최재원;유병노;한민철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 본 연구에서는 시멘트 제조 공정 CO2 배출을 저감하기 위해 철강 슬래그로 시멘트 원료로 사용되는 석회석 사용량을 대체할수 있는 수준을 시뮬레이션 방법을 이용하여 평가하였다. 이를 위해 석회석을 비롯한 시멘트 각 원료와 석회석 대체원료로서 고로 서냉 슬래그, 전로 슬래그, KR 슬래그의 화학성분을 바탕으로 최적 시멘트 원료 배합을 도출하는 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 분석 결과, 슬래그 대체원료는 일정 수준의 CaO를 함유해 석회석 사용량을 일부 저감하는 비탄산염 대체원료로 사용할 수 있음을 확인하였다. 동시에 각 원료의 최대 사용 가능 수준을 도출하였는데. 특히 이들 원료를 각기 사용하는 경우보다 혼합해서 사용하면 석회석 저감 효과를 증대해 탈탄산 반응에 의한 CO2 배출을 저감하는데 기여할 수 있는 것으로 평가되었다.

首都圈 無登錄工場 問題와 對策에 관한 硏究 (A Study of Unregistered Manufacturing Plants: Their Problems and Alternative Policies)

  • 황만익
    • 대한지리학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.489-507
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    • 1996
  • 이 연구는 수도권 무등록공장 문제를 분석하고 이 문제를 줄일 수 있는 개선안을 모색하고자 한 것이다. 최근에도 무등록공장이 계속 증가하고 있는 것은 현행 수도권정비정책이 이들의 입지적 및 현실적 특성을 고려하지 않은데에 있다. 지금까지의 규제중심에서 규제완화, 지원중심의 시책을 강조하고, 현행과 같은 넓은지역에 획일적인 규제보다는 다수의 소구역을 설정하여 지역적 특성과 업종의 특성에 따라 다양한 규제방안을 도입할 것을 제안한다. 대도시에 공장과 환경오염 배출을 허용하자는 것이 아니라 현행 제도에서는 무등록공장의 환경오염을 방치하고 있으므로 환경문제관리를 제도적으로 할 수 있게 해야한다. 국제경쟁이 심해지는 오늘날 수도권이 갖고 있는 최적의 산업입지 조건을 가장 효율적으로 활용할 수 있는 공업 진흥정책이 시급하다.

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대체연료를 사용하는 시멘트 예열실 온도 예측 제어 (Temperature Prediction and Control of Cement Preheater Using Alternative Fuels)

  • 발진냠 바산어치르;이예림;유보선;최재식
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권4호
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    • pp.3-14
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    • 2024
  • 시멘트 제조공정 중 예열 및 소성 공정은 시멘트 반제품인 클링커를 생산하는 주요 공정으로, 고온의 열에너지를 발생시키기 위해 많은 양의 화석연료를 사용한다. 하지만, 최근 환경오염 문제의 심각성으로 인해 시멘트 산업에서 화석연료로부터 기인하는 탄소 배출량을 저감하고자 하는 시도가 지속되고 있다. 대표적인 해결 방안으로 화석연료 대신 폐기물 유래 연료(RDF, Refuse-Derived Fuel)와 같은 대체연료의 사용량을 증대시키기 위한 선행 연구 사례들이 많다. 대체연료는 탄소뿐만 아니라 질소산화물 발생량 또한 저감시킬 수 있고 폐기물을 매립하는 대신 예열실 및 소성로에서 연소시켜 처리할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 다양한 성분으로 구성된 대체연료의 특성상 열량을 추정할 수 없다는 문제점이 있으며, 이로 인해 대체연료 사용량을 증대시키고 안정적으로 예열실을 제어하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 심층 신경망을 기반으로 예열실 온도를 예측하는 모델을 개발하여 미래의 예열실 온도에 대한 비교적 정확한 예측 값을 제공하고, 설명가능 인공지능을 활용하여 최적의 연료 투입량을 제시하는 솔루션을 제안하였다. 제안된 솔루션은 실제 예열 공정 현장에 적용되어 화석연료 사용량 5% 감소, 대체연료 대체율 5%p 증가, 예열실 온도 변동 35% 감소하는 성과를 달성할 수 있었다.

Digital Twin 개념을 적용한 제조환경 시뮬레이션 모형 설계 (The Design of Manufacturing Simulation Modeling Based on Digital Twin Concept)

  • 황성범;정석재;윤성욱
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.11-20
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    • 2020
  • 제조환경이 더욱 복잡해짐에 따라 전통적인 시뮬레이션만으로는 실시간 현장 결과를 평가하는 데 많은 어려움을 겪고 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 Digital Twin개념이 활발히 논의되고 있지만, 제품설계 단계에 국한되어 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구는 Digital Twin개념이 생산 공정 프로세스에 적용되기 위한 Digital Twin 기반 제조환경 프레임워크를 제시하였다. 구성요소는 실제 생산환경인 물리적 시스템과 데이터베이스, 그리고 가상 시스템인 트윈 모델을 제안하였다. 본 연구에서는 Arena 소프트웨어와 엑셀 VBA를 활용하여 컨베이어 시스템을 대상으로 간단한 Digital Twin 기반 제조시스템을 모의실험하였다. 실험결과 트윈 모델이 실제 물리적 시스템의 실시간 데이터를 전송받아 동일한 시간단위로 작동됨을 확인하였고, 엑셀 VBA에서 축적된 실시간 데이터와 학습 데이터를 기반으로 조정된 파라미터를 생성하고 있음을 확인하였다. 또한, 간단한 모의실험을 통해 Digital Twin 모델 구동 방법을 제안하였으며, Digital Twin 모델의 구현 가능성을 보여주었다.