• 제목/요약/키워드: Smart manufacturing

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중소 제조기업의 글로벌 품질경쟁력 강화 및 경영성과 창출을 위한 품질혁신 표준방법론 개발 (Development of Standard Method for Quality Innovation to Strengthen Global Competitiveness and Create Management Performance of Small and Medium-sized Manufacturing Firms)

  • 박종갑;김연성
    • 품질경영학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.843-862
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    • 2018
  • Purpose: The purpose of this study was to develop quality innovation techniques specialized for the small and medium-sized businesses. which account for the majority of Korean companies, were having a hard time utilizing the widely recognized quality innovation techniques due to resource constraints. Methods: First, we do review the existing Single PPM and 6 Sigma. And investigate the utilization of these methods including Toyota Production System. Second, we devised a four-step problem-solving methodology based on recent trends in quality innovation such as Simple, Speedy, and Smart. Third, we do survey on frequently used tools for quality innovation. Many opinion leaders including quality consultants and professors answered and gave us valuable comments about our selected quality tools. Finally, we do specify and map tools to each step of PASS. Results: In 2017, 167 companies participated in the quality innovation support business for small businesses according to the Korea Chamber of Commerce & Industry. We conducted performance checks on 167 companies that had completed the "PASS" projects. For the purpose of evaluating improvement performance, the survey was carried out using a structured questionnaire during the field visit of these companies mentioned above. For the reference, 165 out of 167 companies (98.8 % response rate) responded to the questionnaire and conducted performance analysis based on it. According to the survey, 97.6 percent of the respondents were very satisfied with their overall satisfaction with the quality innovation support projects for small and medium sized enterprises in 2017. Also, 93.3 % of the respondents were satisfied with the results of level of the target achievement. As a result, 160 companies (97.0 % of the participating companies) hope to partic ipate in the quality improvement project using "PASS" once again. Conclusion: In this paper, we introduce the new quality innovation methodology, which is named as 'PASS', It could support the long-range business plan of the small and medium-sized businesses to achieve total customer satisfaction resulting in increased market share and improved profit margin. The most small companies can use this "PASS" technique more easily, quickly and most efficiently than their existing known quality innovation techniques such as Six Sigma and Single PPM, etc.

자동차 산업에서의 사용자만족과 지속사용의도에 관한 연구: 기대일치모형을 중심으로 (A Study on User Satisfaction and Continuity Usage Intention in the Automotive Industry: Focusing on the Expectation Confirmation Model)

  • 한상인;장석주
    • 벤처창업연구
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    • 제16권5호
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    • pp.189-203
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    • 2021
  • 기술 발전과 산업 생태계 변화로 고객의 욕구를 만족시킬 수 있는 서비타이제이션(servitization)의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구는 첨단기술이 융합된 자동차를 이용하고 있는 사용자의 사용전 기대와 사용 후 만족이 지속사용의도에 어떠한 영향을 주는지 살펴보기 위해 기대일치모형(Expectation Confirmation Model)을 적용하여 연구하였다. 본 연구의 목적은 첨단기술기반 자동차와 관련된 제품과 서비스를 제공하는 기업이 연관 기관과 협력하여 빠르게 변화하는 기술과 환경을 소비자에게 전달할 수 있도록 기초자료를 제공하는데 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 첨단기술이 포함된 자동차를 이용하는 사용자를 대상으로 자료를 수집하였고 수집된 자료의 분석은 SPSS 26.0 프로그램과 SMART PLS 2.0의 통계패키지를 이용하여 가설을 검증하고 논리적 근거를 알아보았다. 이에 본 연구는 사용자의 사용 전, 후 관계에 대한 기대일치(Expectation Confirmation), 지각된 용이성(Perceived Ease), 지각된 유용성(Perceived Usefulness), 사용자만족(User Satisfaction), 습관적 이용(Habitual Use), 지속사용의도(Continuance Usage Intention)를 사용하여 모델을 구성하였고, 가설 검증결과 모두 유의미한 영향을 미치는 것으로 검증되었다. 첨단기술을 접목한 자동차의 사용은 일상생활의 편의와 업무능률의 향상을 가져오며, 사용자의 만족과 더 나아가 지속사용의도로 이어지는 것으로 조사되었다. 본 연구의 시사점으로 새로운 자동차 시장의 확대와 더 편리한 기능, 많은 기능을 가진 자동차를 쉽고 편리하게 사용할 수 있도록 자동차 회사와 연관 기관의 지속적인 성장과 변화의 흐름을 파악하는데 영향을 줄 것으로 기대한다.

50kW 풍력블레이드 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Wind Blade with Rated Capacity of 50kW)

  • 김상만;문채주;정권성
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.485-492
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    • 2021
  • 50kW 또는 그 이하의 정격용량을 갖는 풍력터빈은 일반적으로 소형풍력으로 간주한다. 소형풍력터빈은 독립형 전력시스템과 가전제품, 독립적인 적용 및 에너지저장장치, 태양광, 소수력, 디젤엔진과 같은 다른 에너지 기술을 조합하여 동시에 사용할 수 있는 매력적인 대체품이다. 연구목적은 터빈블레이드 제작법과 구조가 가능한 상업용 개발과정과 유사성을 갖도록 50kW급 풍력터빈 블레이드를 개발하기 위한 것이다. 목함에 기반하여 제작된 몰드기법은 탄소섬유와 열경화성 수지인 유리섬유를 사용한 경량설계, 다중부목, 오목성을 유지하기 위하여 채택한다. 수 작업형 시제품 제조법은 공기역학적인 평판형의 반복적인 설계를 통해서 단주기를 갖는 고밀도 형상 몰드를 사용하여 개발한 것이다. 5개의 블레이드 생산공정을 통하여 제작하고, 블레이드의 주요 구성요소는 IEC-61400-23 규정에 따라 설계의 적절성을 검증하기 위하여 시험하며. 또한, 개발된 블레이드를 갖는 풍력시스템은 성능특성을 검증하기 위하여 IEC 61400-12 규정에 따라 시험한다. 블레이드와 터빈시스템의 시험결과는 상업운전에서 요구되는 유효한 설계조건을 확인하였다.

디지털트윈에서 공간정보 역할에 관한 연구 (A Study on Geospatial Information Role in Digital Twin)

  • 이인수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.268-278
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    • 2021
  • 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big data), 인공지능(AI), 사이버물리시스템(CPS) 등 4차 산업혁명을 견인하는 기술들이 발전/보편화되고 있다. 이 기술들을 응용하여 다양한 산업 현장에서 생산성, 경제성, 안전성 등을 향상하고자 하는 요구가 확산되고 있다. 디지털트윈은 이러한 요구를 충족시키기 위한 중요한 기술 트렌드로서, 그리고 한국판 뉴딜의 10 대 과제 중 하나로 주목 받고 있다. 본 연구에서 구글 웹 검색기를 사용하여 논문, 매거진, 보고서, 기타 문헌을 탐색하였다. 디지털트윈 응용분야에서 공간정보의 기여 내용(또는 역할)을 조사하기 위해 디지털트윈의 정의·국내외 기업별 기술동향, 제조업·플랜트·스마트시티에서 요구되는 디지털트윈의 구성 요소와 디지털트윈 구동을 위한 핵심기술을 조사하였다. 그리고 공간 관련 키워드인 Geospatial Information, Geospatial data, Location, Map, Geodata와 디지털 트윈 간 연계 문장이나 낱말을 탐색하여 공간정보의 기여내용을 정리하였다. 조사 결과, 공간정보는 단순히 사물-사물-사람-프로세스-데이터-제품을 연결하는 매개체로서의 역할 제공뿐만 아니라 신뢰성 높은 의사결정지원·연계융합·위치정보제공·프레임워크 등의 역할을 수행함으로 디지털트윈의 활용 가치 극대화에 기여할 수 있을 것으로 나타났다.

머신러닝을 활용한 자동차 시트용 폴리우레탄 발포공정의 불량 예측 모델 개발 (A Development of Defeat Prediction Model Using Machine Learning in Polyurethane Foaming Process for Automotive Seat)

  • 최낙훈;오종석;안종록;김기선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.36-42
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    • 2021
  • 최근 4차 산업혁명으로 인해 제조업계에서는 제조업의 인공지능을 접목시켜 효율성을 극대화하는 스마트 팩토리 붐이 일어나고 있다. 특히 자동차 부품 제조 및 생산에 널리 적용되어 불량을 낮추는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 머신러닝을 통한 불량예측을 시트 폼 발포공정에 접목시켜 발포공정의 효율성을 극대화하는 연구를 진행하였다. 자동차 시트폼 에서 주로 사용되는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)은 폴리올(polyol, 이하 POL)과 이소시아네이트(isocyanate, 이하 ISO)를 혼합 및 발포하는 공정으로 제조되며, 각 원료의 혼합비율과 온도의 변화에 따라 제품의 특성이 변화한다. 이에 본 연구에서는 발포공정에서 수집되는 인자별 데이터값을 머신러닝에 적용하여 불량을 예측하고자 한다. 머신러닝에 사용되는 알고리즘으로는 의사결정트리, kNN, 앙상블 알고리즘을 사용하였으며 학습은 5,147개의 데이터를 사용하였으며, 학습된 결과를 1,000개의 검증용 데이터에 적용한 결과, 세 알고리즘 중 앙상블 알고리즘에서 최대 98.5 %의 정확도를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 발포공정에서 실시간으로 수집되는 데이터를 통해 현재 생산되는 부품의 불량 여부를 확인할 수 있으며, 나아가 각 인자를 조절하여 불량률을 개선할 수 있음을 짐작할 수 있다고 사료된다.

살균 및 비가열압착한 들깨오일의 영양성분 및 항산화 분석 (Analysis of nutrients and antioxidants of sterilized and non-heat-pressed perilla oil)

  • 김양희;장지휘;하서영;박수진;박선영;정태환;황효정;신경옥
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.264-271
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    • 2022
  • 본 연구에서는 살균 및 비가열압착한 들깨오일(superilla)을 활용하여 영양성분을 확인하고 기능성 식품으로서의 가능성을 알아보기 위해 시판되는 들기름과 비교실험을 수행하였다. 수분 함량과 pH는 CPPO에서 높았고, 구리, 코발트, 칼슘 함량은 SRPO에서 높았다. 총 비타민 E, 토코페롤, 리놀렌산 함량은 LPPO에서 더 높았다. 총 폴리페놀 함량과 ABTS 라디칼 소거활성은 SRPO에서 가장 높은 수치를 보였으며, 아질산염 소거능 측정값은 CPPO에서 가장 높았다. L 및 a 값은 CPPO에서 더 높았고 b값은 LPPO에서 더 높았다. 이상의 결과를 통해 살균 및 비가열압착한 들깨오일(SRPO)의 무기질 함량, 총 폴리페놀 함량, ABTS 라디칼 소거활성 및 아질산 소거능이 있음을 확인하였다. 또한 시간이 경과할수록 SRPO는 과산화물가가 낮았고, LPPO는 산가가 유의하게 증가하였다. 따라서 본 연구를 종합해 볼 때, 살균 및 비가열압착한 들기름의 경우 기존의 방식으로 생산된 들기름과 영양소 성분이 유사하였다. 이는 새로운 들기름 제조방법을 제공하는 계기가 되었으며, 이를 통해 들기름의 상품화의 기초가 마련되었다고 판단된다.

루어낚시 참여자의 손목 움직임 측정을 위한 스트레치 센서 개발 (The Development of Stretch Sensors for Measuring the Wrist Movements for People Using Fishing Lures)

  • 최윤성;박진희;김주용
    • 감성과학
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    • 제25권3호
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    • pp.77-90
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 루어낚시 참여자의 손목 움직임 측정을 위한 스트레치 센서를 개발하는 것이다. 손목움직임 측정을 위해 스트레치 센서를 손목에 부착하여 배굴, 저굴 그리고 랜딩동작을 게이지율, 인장강도 그리고 신장회복률을 척도로 실험을 진행하였다. CNT 분산액을 이용한 전도성 센서를 개발하고 E-band에 동일한 조건으로 적용하였다. 함침을 각각 한 번, 두 번, 그리고 세 번한 같은 크기의 5종, 15가지 센서를 만능재료시험기(Dacell dn-fga Universal testing machine, UTM)를 활용해 게이지율(Gauge Factor)을 측정하였다. 두 번 함침한 센서가 게이지율이 가장 우수했으며, 게이지율과 인장강도가 높은 세 가지 센서로 프로토 타입을 제작하였다. 아두이노에 연결하여 동작테스트를 한 결과, 인장강도와 게이지율이 가장 높은 시료 1이 세 가지 동작에서 일정한 파장이 유지되었다. 시료 2,3은 배굴과 저굴에서는 일정한 파장을 나타내었지만, 랜딩동작에서는 신호 노이즈가 나타났다. 이는, 랜딩동작에서는 인장강도와, 게이지율에 따라 파장의 패턴이 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과로 손목의 움직임 측정을 위한 스트레치 센서 제작시에 필요한 조건들을 유추할 수 있었다. 본 연구의 결과를 활용하여 루어낚시용 스마트 웨어러블 제품 개발에 응용이 가능할 것으로 사료된다.

OPC UA를 활용한 이기종 로봇의 실시간 디지털 트윈 설계 및 구현 (Design and Implementation of Real-time Digital Twin in Heterogeneous Robots using OPC UA)

  • 김지형
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.189-196
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    • 2023
  • 4차 산업혁명을 주도하는 기술로서 IoT, 빅데이터, 인공지능, CPS 등이 발전하면서 산업 현장에서 생산성과 효율성을 향상시키기 위한 디지털 트윈의 중요성이 부각되고 있다. 디지털 트윈은 실제 물리적 객체들의 디지털 복제로서, 객체의 속성과 상태를 유지하며 작동하는 가상 모델이다. CPS는 사이버 세계와 물리 세계의 상호작용을 위한 시스템으로, 디지털 트윈은 CPS의 고급형 기술로 볼 수 있다. 디지털 트윈은 AI, XR, 5G 등 다양한 요소 기술의 등장으로 구현 속도가 가속화되었다. 센서 기술의 발전과 IoT, 인공지능, 빅데이터, 클라우드 등의 관련 기술 발전으로 디지털 트윈 시장이 성장하고 있다. 이에 따라 기업들은 비즈니스 인텔리전스와 관련된 솔루션을 도입하여 프로세스 최적화, 비용 효율성, 생산성을 향상시키는 경향이 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 CPS를 결합하여 이기종 로봇의 실시간 3D 디지털 트윈을 구축하는 것이 목표이다. 이를 위해 유비씨의 FLEXING CPS와 FLEXING EDGE를 활용하여 데이터 수집과 관리를 수행한다. 프로젝트 구성원은 프로토콜 설정, 데이터 수집 및 전달, 3D 디지털 트윈 시뮬레이션을 담당한다. 이를 통해 CPS와 디지털 트윈을 통합한 기술의 가능성을 확인하고, 산업 현장에서 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

OECD 국가의 건설업 노동생산성 비교 및 분석 (A Comparative Analysis of Construction Labor Productivity in OECD Countries)

  • 박환표
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.175-185
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    • 2023
  • OECD 국가를 대상으로 건설업의 노동생산성을 분석한 결과, 한국 건설업의 2019년 취업자당 노동생산성은 PPP 적용시 주요 선진국보다 낮은 수준이다. PPP 적용시 상대국을 100 기준으로 했을 때, 미국의 76.9, 일본의 88.4, OECD 평균의 85.1로 미흡한 수준이다. 특히 OECD 국가의 2019년도 건설업 취업자당 노동생산성을 분석한 결과, 한국은 25위 수준으로 OECD 35개 국가에서 차지하는 순위는 낮은 수준이다. OECD 국가의 건설시장규모와 건설업 노동생산성을 비교·분석한 결과, 건설시장규모가 큰 국가가 건설업 노동생산성이 높다고는 볼 수 없다. 따라서 본 연구는 건설업의 노동생산성을 향상 시키기 위해서 첫째, 스마트 건설기술을 건설현장에 접목하여 적극 활용하는 방안, 둘째, 건설현장 작업보다는 OSC 기술로 공장작업을 통한 현장 설치작업의 활성화 방안을 제안하였다. 마지막으로 모듈러 공법, 기술개발을 확대할 필요가 있다고 제안하였다. 향후에는 첨단 로봇과 공장자동화를 통한 탈현장 생산방식 및 모듈 개발을 확대하면, 건설산업도 제조업과 같은 생산방식의 개편으로 노동생산성이 높아질 것으로 기대된다.

딥러닝 기반 영상처리를 이용한 골재 품질 검사 (Examination of Aggregate Quality Using Image Processing Based on Deep-Learning)

  • 김성규;최우빈;이종세;이원곡;최근오;배유석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권6호
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    • pp.255-266
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    • 2022
  • 콘크리트의 주재료인 골재 중 굵은 골재의 품질관리는 현재 샘플링을 통한 통계적 공정관리(SPC) 방법으로 하고 있다. 본 논문은 굵은 골재에 대한 품질관리를 현재의 체거름 방식을 대신 카메라를 통해 획득한 영상을 기반으로 굵은 골재를 검사하게 바꾸어 제조 혁신을 위한 스마트팩토리를 구축하였다. 먼저, 얻은 영상을 전처리 하였고, 딥러닝으로 학습된 HED(Holistically-nested Edge Detection)필터는 각각의 물체를 Segmentation하였다. 이 Segmentation한 결과를 영상 처리하여 각각의 골재를 분석 후 이 결과를 바탕으로 조립률, 입형률을 파악한다. 영상을 통해 얻은 골재들의 조립률, 입형률을 계산하여 골재의 품질을 검사하였고 알고리즘의 정확도는 실제로 체 가름 방식을 통해 골재의 품질을 비교한 것과 90% 이상의 정확도를 보이는 결과가 나왔다. 또한 기존의 방법으로는 골재의 입형률을 검사할 수 없었지만 본문의 내용을 통해 골재의 입형률도 측정할 수 있게 되었다. 입형률의 경우 도형을 사용하여 검증하였는데 이는 ±4.5%의 차이를 보였다. 골재의 길이 측정의 경우 실제 골재의 길이를 비교하였는데 ±6%의 차이를 보였다. 실제 3차원의 데이터를 2차원의 영상에서 분석하다보니 실제 데이터와 차이가 생겼는데 이는 추후 연구가 필요하다.