제품 형상 및 작업 조건에 따른 효과적인 조립시간 추정 방법

Abstract

원가의 70% 이상은 설계 단계에서 결정이 되기 때문에 원가 경쟁력에서 우위를 점하기 위해서는 설계 단계에서 조립성에 대한 평가 및 조립시간에 대한 산정이 필요하다. 설계단계에서 조립시간을 예측하는 방법으로 DFA(Design for assembly) 방법이 널리 사용되나 조립순서 및 동작에 대한 정보가 포함되지 못하여 정확한 조립성 및 조립시간을 예측하기 어렵다. 설계 완료 후 조립 작업시간을 산정하는 기법으로는 PTS(Predetermined time standards method), W/F(Work factor), 스톱워치법 등이 사용되며 정확한 조립시간을 산출할 수 있다. 설계단계에서 조립시간의 예측의 정확도를 높이기 위해서 조립방법에 따른 요소작업의 동작이 설정되어야 하는데 그 기법이 복잡하고 상당한 훈련기간이 요구되어 쉽게 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 설계 단계에서 조립방법 및 조립조건, 부품 크기 및 모양 등에 따라 PTS의 한 기법인 MODAPTS(modular arrangement of predetermind standards)를 이용하여 조립시간을 쉽고 간단하게 산출할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 첫째, 제품 형상에 따른 잡는 작업과 놓는 작업에 대한 기준을 제시하였다. 둘째, 작업 형태에 따른 작업을 분류하는 방법을 제시하였다. 셋째, 조립 환경에 따라 발생되는 작업을 분류하는 방법을 제시하고, 넷째는 작업 시간 산정 방법을 제시하였다. 또한 부착작업에 대한 분류를 따로 실시하여 작업시간 산정 방법을 제시하였다. 이는 부품의 모양이 굉장히 다양하기 때문에 이에 대한 작업시간은 더 세분화하여 보여줄 필요가 있다. 작업 형태별로 총 9가지 작업들을 도출하였으며 제품 형태 및 작업 조건에 따른 작업시간을 산정하였고 그에 따라 실제 시간과의 차이를 확인하였다. 그 결과 제시한 모델을 이용한 작업시간과 실제 작업시간의 차이는 9.3%가 나타났다. 부착작업에 대해서는 4가지 요소작업을 도출하였으며 제품 형상에 따라 발생되는 작업들의 작업시간을 산정하였고 그에 따라 실제 시간과의 차이를 확인하였다. 그 결과 제안한 모델과 실제 시간과의 차이는 13%를 나타내고 있다. 두 모델 모두 PTS에서 제시하는 정확도 이내에 들어오기 때문에 실제적으로 사용이 가능하다. 본 연구에서 제시한 모델을 이용하여 설계 단계에서 쉽고 정확하게 작업시간을 산정할 수 있고, 기업 정보에 대한 수집을 할 때 CAD(Computer Aided Design)와 MES(Manufacturing Execution System) 등을 연결시킬 수 있는 기본 Database를 쉽고 간단하게 산정할 수 있다. 이를 통해 기업 경쟁력을 높일 수 있다.