KR102250598B1 - 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법 및 이를 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법 및 이를 위한 시스템이 개시된다. 봉제작업 수행 시 소비되는 재봉틀의 전력신호로부터 그 봉제작업의 기준 전력 패턴을 추출한다. 작업자들이 재봉틀을 이용하여 봉제작업을 수행 시 측정되는 각 재봉틀의 실시간 전력 프로파일과 기준 전력 패턴 간의 비교를 통해 패턴 매칭되는 시간 구간을 찾아내어 각 재봉틀이 봉제작업을 수행한 작업시간정보로서 추출한다. 각 재봉틀과 연관되어 추출된 작업시간정보를 작업자명, 작업명, 그리고 이론적 작업시간을 포함하는 생산기준정보와 매칭시켜 각 작업자의 작업시간정보를 산출한다. 그 봉제작업에 대하여 각 작업자의 작업시간정보 및/또는 수행한 작업의 품질에 기초하여 작업자별 기술수준을 평가하여 분류한다. 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업자별 기술수준 척도와 작업별 난이도를 생성한다. 작업자별 기술수준 척도와 작업별 난이도는 수치로 정량화되어 객관적으로 정확한 데이터이다. 이 데이터는 작업라인 설계와 공장 운영 정보로 활용될 수 있다.

Description

작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법 및 이를 위한 시스템 {Method of Measuring Skill Levels of Workers and Difficulty of Tasks and System for the Same}

본 발명은 봉제 기술 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 봉제 작업 시 소비되는 재봉틀의 소비전력 데이터를 분석하여 봉제 작업자들의 기술수준 및 봉제 작업 난이도를 자동으로 측정하는 기술에 관한 것이다.

의류 산업은 세계 자동차 시장과 유사한 규모의 글로벌 시장 규모를 가지고 있으나, 대표적인 노동 집약적 산업이다. 대부분의 작업들이 작업자들의 직접적인 노동 행위에 의해 이루어지고 있다. 즉, 대부분의 의류 제조업체에서는 의류 생산을 위한 원단의 재단, 봉제, 검사 등 제반 작업들뿐만 아니라, 생산 수량의 집계와 작업시간의 측정, 작업의 난이도 평가 등을 여전히 인력에 의존하고 있다.

의류제조 공장에서, 봉제 작업라인을 어떻게 구축하는가에 따라 해당 봉제작업의 생산성이 많이 달라질 수 있다. 의류 봉제 작업의 경우, 대개의 경우 하나의 옷을 만드는 데 여러 개의 작업라인을 구축하여 각 작업라인에서 동시에 작업을 수행한다. 여러 가지 패턴 조각들에 대한 봉제 작업들을 각각의 봉제라인에서 수행하여 여러 가지 부분품들을 만들고, 최종 조립 봉제라인에서 그 부분품들을 조합하는 봉제작업을 거쳐 하나의 옷이 완성된다.

하나의 단위 작업을 하는 데 소요되는 작업시간은 작업자들 간에 편차가 존재한다. 즉, 최고 숙련도를 가진 작업자가 걸리는 작업 시간은 미숙련 작업자가 걸리는 시간에 비해 훨씬 짧을 수 있다. 또한, 하나의 옷을 만드는 데 여러 가지 종류의 봉제 단위 작업들이 있다. 그 봉제 단위 작업들 간의 작업 난이도가 다를 수 있다. 이는 동일한 작업자 기준으로 각 봉제 단위 작업을 수행하는 데 걸리는 시간은 단위 작업의 종류에 따라 다를 수 있음을 의미한다.

의류 봉제 작업라인을 설계함에 있어서, 일련의 단위 작업들을 수행하는 다수의 작업라인들 간에 작업 속도의 편차를 최소화하는 것은 생산성을 높이는 데 매우 중요하다. 각 작업라인에서 수행되는 봉제 작업들은 그 흐름이 끊기지 않고 연속적으로 이루어질 때 작업 생산성이 높아질 수 있다. 작업 속도의 편차를 최소화하기 위해서는, 각 작업라인에 배치되는 작업자들의 평균 기술수준(즉, 평균 숙련도 내지 작업 처리능력)과 작업라인 간 작업의 난이도를 고려하여 작업라인 간 작업속도의 편차를 최소화 할 필요가 있다. 이를 위해서는 각 작업라인에 배치되는 작업자들의 봉제작업 기술수준과 평균적인 기술수준, 봉제작업의 실제 현황(예컨대 각 작업자별 및 각 작업라인별 실시간 생산량 현황 등) 그리고 각 봉제라인의 작업 난이도 등을 정확하게 파악할 필요가 있다. 작업자들의 기술수준과 작업 난이도에 관한 정확한 정보에 기초할 때, 여러 작업라인들 간의 작업속도 차이가 최소화될 수 있는 작업 라인의 설계가 가능하다.

현재까지는 작업자들의 기술수준과 작업 난이도가 작업반장 또는 라인 매니저 등과 같은 전문가들의 경험적 판단기준에 기초하여 평가되고 있는 실정이다. 그런데 전문가의 판단이 주관적이어서 실제 작업자의 기술 수준을 정확히 반영하지 못할 수 있다(이는 본 발명과의 비교 테스트 결과를 통해서도 확인되는 바, 이에 관해서는 후술함). 실제로 동일한 작업자의 기술수준을 여러 전문가들이 평가한 결과에 편차가 크게 나타나는 경우도 많다. 인력에 의존하는 작업자별 기술 수준과 실제 작업 현황 등의 측정은 부수적인 인력을 필요로 하여 생산 단가를 높인다. 뿐만 아니라 비용 상의 문제로 많은 샘플을 측정하는 것이 제한되고, 측정 인력의 휴먼 에러가 반영되어 측정 결과가 정확하지 않을 수 있다. 이러한 이유로 대부분의 의류 생산 공장에서는 수백 명 또는 수천 명에 이르는 재봉틀 운영자(봉제 작업자)의 기술 수준(즉, 숙련도)을 정확히 파악하지 못하고 라인 매니저의 경험적 판단에 의존하여 판단하고 있는 실정이다.

작업 난이도에 대한 전문가들의 경험적 판단도 마찬가지이다. 즉, 봉제 작업의 난이도 또한 대부분의 의류 공장에서 별도의 기준 없이 디자인 부서 또는 라인 매니저의 경험적 판단에 의해 정량화 되지 않은 상태로 적용되고 있다.

작업자들의 기술 수준과 작업 난이도는 의류 생산라인을 설계하거나 인력 배치를 조정할 때 가장 우선적으로 고려되어야 할 요소이다. 그런데 현재는 이런 중요한 요소를 오랜 경험을 가진 전문가들의 주관적 판단에 전적으로 의존하여 평가하고 있는 실정이다. 이러한 상황은 전문가가 없으면 생산 라인의 조정을 위한 판단이 불가하다는 문제가 있다. 또한 작업자들의 기술수준과 작업 난이도에 대한 현장 전문가들의 경험적 판단의 결과가 정확한지에 관한 검증이 제한되는 결정적인 문제가 있다. 현장 전문가들의 주관적 경험적 판단에 결과에 어느 정도 크기의 오차가 포함되어 있는지 정확하게 검증하기 어렵다. 이러한 문제점들로 인해 작업라인의 최적 설계, 작업자의 배치 및 재배치 등이 어렵고 적정하지 못하게 될 수 있으며, 이는 곧 생산성 감소로 귀결된다. 나아가 생산성의 예측 및 작업 관리 등에도 지장을 초래한다.

1. 대한민국 특허공개 제10-2020-0003670호 (2020.01.10. 공개) 2. 대한민국 특허공개번호 제10-2018-0000538호(2018.01.03. 공개)

본 발명의 일 목적은 전력 소비 데이터에서 봉제 작업자 및 공정의 단위 작업 시간정보를 추출하고 이를 생산관리 정보와 조합하여 작업자별 기술 수준과 작업 공정별 난이도를 수치적으로 추출하는 방법 및 이를 위한 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각 작업자의 봉제작업 기술수준과 봉제작업의 난이도를 정량화된 수치로 산출하여 봉제 공장 내 봉제라인들을 최적 설계할 수 있는 방법과 이를 위한 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예들에 따른 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법은 컴퓨터 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 상기 컴퓨터 장치의 프로세서에 의해 실행되는 방법이다. 상기 측정 방법은 봉제작업 수행 시 소비되는 재봉틀의 전력신호로부터 그 봉제작업의 기준 전력 패턴을 추출하는 단계; 작업자들이 재봉틀을 이용하여 상기 봉제작업을 수행 시 측정되는 각 재봉틀의 실시간 전력 프로파일과 상기 기준 전력 패턴 간의 비교를 통해 패턴 매칭되는 시간 구간을 찾아내어 각 재봉틀이 상기 봉제작업을 수행한 작업시간정보로서 추출하는 단계; 각 재봉틀과 연관되어 추출된 작업시간정보를 작업자명, 작업명, 그리고 이론적 작업시간(Standard Minute Value: SMV) 또는 이전 작업시간을 포함하는 생산기준정보와 매칭시켜 각 작업자의 작업시간정보를 산출하는 단계; 및 상기 봉제작업에 대하여 각 작업자의 작업시간정보 및/또는 수행한 작업의 품질에 기초하여 작업자별 기술수준을 평가하여 분류하는 단계를 포함한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 봉제작업은 복수 종류의 작업 난이도를 갖는 복수의 봉제작업을 포함하고, 상기 작업자별 기술수준의 등급은 상기 복수의 봉제작업들에 관한 평균 등급으로 정해질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 측정방법은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는, 각 작업자가 수행하는 상기 봉제작업에 대한 이론적 작업시간(SMV) 또는 이전 작업시간을 이용하여 각 작업자가 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 단계; 및 상기 예상 작업시간을 각 작업자가 상기 봉제작업을 수행하는 데 걸리는 작업시간을 실제로 측정한 값으로 나누어 정규화한 값을 해당 작업자의 작업시간 측면에서의 기술수준 척도점수로 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 작업자들의 기술수준 척도점수들의 분포를 연결하여 작업시간 기반의 작업자별 기술수준 척도 기준선을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 각 작업자별로 산출된 기술수준 척도 점수를 기술수준들을 구분하는 소정의 기준구간과 비교하여 각 작업자의 기술수준을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 각 작업자가 수행한 봉제작업의 결과물에 대한 품질 수준을 전문가의 판단에 따라 평가하는 단계; 및 각 작업자가 받은 품질 수준들의 평균값을 구하여 그 작업자의 품질 측면에서의 기술수준 척도점수를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 작업자들의 품질 측면에서의 기술수준 척도점수들의 분포를 연결하여 작업 품질 기반의 작업자별 기술수준 척도 기준선을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 측정 방법은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업별 난이도 척도를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 단계' 는 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 이용하여 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 단계; 작업자별로 상기 봉제작업을 완료하는 데 걸리는 실제 작업시간을 측정하는 단계; 및 상기 예상 작업시간을 작업자들 각각의 실제 작업시간의 측정값으로 나누고 정규화한 값을 상기 봉제작업의 난이도 수준 척도점수로 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 단계' 는 작업자들에 대하여 산출된 난이도 수준 척도점수들의 분포를 연결하여 작업별 난이도 척도 기준선을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 단계'는 산출된 난이도 수준 척도점수를 작업 난이도 수준을 구분하는 소정의 기준구간과 비교하여 상기 소정 작업의 난이도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 측정 방법은 상기 작업자별 기술수준 척도와 상기 작업별 난이도 척도를 이용하여 봉제작업라인들 간의 작업속도 편차가 최소화 되도록 봉제작업라인을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 작업시간정보를 산출하는 단계는 상기 기준 전력 패턴과 상기 실시간 전력 프로파일의 차원을 각각 감소시키는 단계; 감소된 차원의 기준 전력 패턴 데이터와 실시간 전력 프로파일 데이터에 각각 대응되는 기준 전력 패턴 데이터 문자열과 실시간 소비전력 데이터 문자열을 생성하는 단계; 및 상기 기준 전력 패턴 데이터 문자열과 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열을 비교하여 유사도가 소정의 문턱값 이상일 때 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열의 비교 구간을 상기 봉제 작업의 작업시간정보로서 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예들에 따른 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템은 전력 모니터링 시스템과 컴퓨터 장치를 포함한다. 상기 전력 모니터링 시스템은 의류 생산 공장에 설치된 복수의 재봉틀 각각에서 소비되는 전력을 실시간으로 모니터링 하도록 구성된다. 상기 컴퓨터 장치는 상기 전력 모니터링 시스템에서 모니터링되는 상기 복수의 재봉틀의 소비 전력신호를 처리하여 작업자별 기술수준 및 작업별 난이도 정보를 산출하도록 구성된 컴퓨터 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다. 상기 컴퓨터 프로그램은, 봉제작업 수행 시 소비되는 재봉틀의 전력신호로부터 그 봉제작업의 기준 전력 패턴을 추출하는 기능; 작업자들이 재봉틀을 이용하여 상기 봉제작업을 수행 시 측정되는 각 재봉틀의 실시간 전력 프로파일과 상기 기준 전력 패턴 간의 비교를 통해 패턴 매칭되는 시간 구간을 찾아내어 각 재봉틀이 상기 봉제작업을 수행한 작업시간정보로서 추출하는 기능; 각 재봉틀과 연관되어 추출된 작업시간정보를 작업자명, 작업명, 그리고 이론적 작업시간(Standard Minute Value: SMV) 또는 이전 작업시간을 포함하는 생산기준정보와 매칭시켜 각 작업자의 작업시간정보를 산출하는 기능; 및 상기 봉제작업에 대하여 각 작업자의 작업시간정보 및/또는 수행한 작업의 품질에 기초하여 작업자별 기술수준을 평가하여 분류하는 기능을 포함하도록 구성된다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업자별 기술수준 척도를 생성하는 기능을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 기능'은 각 작업자가 수행하는 상기 봉제작업에 대한 이론적 작업시간(SMV) 또는 이전 작업시간을 이용하여 각 작업자가 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 기능; 및 상기 예상 작업시간을 각 작업자가 상기 봉제작업을 수행하는 데 걸리는 작업시간을 실제로 측정한 값으로 나누어 정규화한 값을 해당 작업자의 작업시간 측면에서의 기술수준 척도점수로 산출하는 기능을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업별 난이도 척도를 생성하는 기능을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 기능'은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 이용하여 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 기능; 작업자별로 상기 봉제작업을 완료하는 데 걸리는 실제 작업시간을 측정하는 기능; 및 상기 예상 작업시간을 작업자들 각각의 실제 작업시간의 측정값으로 나누고 정규화한 값을 상기 봉제작업의 난이도 수준 척도점수로 산출하는 기능을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 작업자별 기술수준 척도와 상기 작업별 난이도 척도를 이용하여 봉제작업라인들 간의 작업속도 편차가 최소화 되도록 봉제작업라인을 구성하는 기능을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 의류 봉제작업 수행 시 각 작업자가 사용하는 재봉틀의 소비전력 데이터를 분석하여 각 작업자별 기술수준과 봉제작업별 난이도, 그리고 작업자별 기술수준 척도(가중치)와 작업 난이도 척도(가중치)를 수치로 정량화하여 객관적으로 정확하게 측정할 수 있다. 본 발명에 의하면 기존에 작업반장 등의 현장 전문가가 경험에 의하여 판단하던 작업자별 기술 수준과 작업의 난이도를 훨씬 더 정확하고 객관적으로 평가할 수 있다.

본 발명의 강점은 봉제 현장에서 오래 근무한 전문가들의 경험적 판단에 의존하던 작업자 기술 수준과 작업 난이도를 수치적으로 정량화하여 객관적으로 생산 라인 설계 또는 조정 시 적용할 수 있다는 점이다. 작업자들의 기술수준과 작업 난이도에 관한 정확한 측정 결과에 기초하여, 최적화된 봉제 작업 라인을 설계할 수 있다. 기술수준이 높은 작업자와 낮은 작업자를 고난이도와 저난이도인 봉제작업에 각각 투입함으로써, 전체 작업라인들간의 작업 처리 속도가 균형을 이룰 수 있게 설계할 수 있다. 신규 작업라인의 설계나 기존 작업라인의 조정 등에 활용할 수 있다. 이를 통해 의류생산라인의 작업 효율성과 생산성을 높일 수 있고 생산비용을 낮출 수 있다.

또한, 작업자 기술 수준과 작업 난이도에 관한 측정 결과는 데이터베이스로 유지 관리하면서 전통적인 인력 집약적 산업인 의류 제조 산업에서 다양하고 유용한 용도로 활용할 수 있다. 예컨대, 확보된 측정 결과를 의복 생산의 원가 판단, 발주에 대한 견적 판단, 납기 판단을 위한 생산량 예측을 정확하게 할 수 있고, 효율적 공장 운영을 위한 기준 자료로 활용할 수도 있다. 또한, 작업자별 인센티브 적용을 위한 기준 자료로 활용할 수 있다.

도 1은 의류 생산 라인의 생산성에 영향을 미치는 요소들을 도식적으로 나타내고 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 봉제 작업자 기술 수준 및 작업 난이도 측정 시스템의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 봉제 작업자 기술 수준 및 작업 난이도 측정 알고리즘을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 봉제 작업자 기술 수준 척도 및 작업 난이도 측도 산출 알고리즘의 세부 수행 절차도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 수행한 실험에 있어서 그 실험의 대상으로 선정된 작업자들 및 작업들을 정리한 표이다.
도 7은 전문가가 경험적 판단기준에 의해 제시한 작업자들 기술 수준 척도와 작업 난이도 척도를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수행한 작업자별 기술 수준 측정의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구한 작업자별 기술수준 척도 기준선과 전문가의 경험적 판단에 기초하여 구한 작업자별 기술수준 척도 기준선을 예시한다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구한 작업 난이도 척도 기준선과 전문가의 경험적 판단에 기초하여 구한 작업 난이도 척도 기준선을 예시한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 의류 생산 라인의 생산성에 영향을 미치는 요소를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 의류 생산 공장에서 하나의 옷을 완성하기 위해 복수의 봉제 작업 라인(12-1, 12-2)이 구축될 수 있다. 각 봉제 작업 라인(12-1, 12-2)에는 기본적으로 수십 대 내지 수백 대의 재봉틀(14)이 설치될 수 있다. 각 재봉틀(14)마다 그것을 운영하는 작업자들(16)이 한 명씩 배치될 수 있다. 작업자(16)는 재단된 원자재 또는 봉제 작업된 중간 부분품 등과 같은 작업물(18-1, 18-2)을 재봉틀(14)을 이용하여 봉제 작업할 수 있다. 그런 봉제작업 과정을 통해 옷을 구성하는 부분품들(18-2)이 만들어지고, 그 부분품들(18-2)을 조합하는 봉제 작업을 통해 최종적으로 원하는 의복(20)이 완성될 수 있다.

봉제 작업 라인의 생산성에는 여러 가지 요소들이 영향을 미칠 수 있다. 봉제 작업 라인의 생산량(output) 또는 총 생산시간(make-span)과 같은 봉제 작업 라인 성과(Performance of line (P_L))는 봉제 작업 라인(12)에 원부자재(M)(18-1)가 공급되면 다수의 재봉틀(14)과 작업자들(16)의 배치(arrangement of operators (A_O))에 따라 달라질 수 있다. 이때, 원부자재(M)(18-1)는 별도의 공급 계획을 수립하여 생산 라인의 가동에 영향을 미치지 않도록 통제될 수 있는 요소이므로 무시할 수 있다. 그러므로 봉제라인 성과(P_L)는 전적으로 봉제 작업 라인별 작업자 배치(A_O)에 영향을 받는다. 작업자 배치(A_O)는 작업자 성과(performance of individual operator (P_O))에 따라 달라지므로, 작업자 성과(P_O)는 작업자 배치(A_O)를 결정하는 중요한 요소가 된다.

봉제라인 성과(P_L)는 다음과 같이 표현될 수 있다.

P_L = M · A_O (P_O) ......(1)

작업자 성과(P_O)는 작업 난이도(task's level of difficulty (L_D)), 작업자 기술 수준(operator's level of skill (L_S)), 그리고 재봉틀 상태(condition of machine (C_M)) 등에 영향을 받는다. 또한, 작업 난이도(L_D)와 작업자 기술 수준(L_S) 각각은 시간(L_Dt, L_St)과 품질 (L_Dq, L_Sq)의 영역에서 함께 고려되어야 하는 요소이다. 즉, 작업 난이도(L_D)는 시간에 따른 작업 난이도(L_Dt)와 품질에 따른 작업 난이도(L_Dq)를 함께 고려할 필요가 있고, 작업자 기술 수준(L_S) 역시 시간에 따른 작업자 기술수준(L_St)와 품질에 따른 작업자 기술수준(L_Sq)을 함께 고려할 필요가 있다.

작업자 성과(P_O)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

P_O = L_D(L_Dt, L_Dq) · L_S(L_St, L_Sq) · C_M ......(2)

도 2에는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 봉제 작업 시 재봉틀의 소비 전력을 측정하여 작업자 기술수준(L_S)과 봉제 작업의 난이도(L_D)를 측정하는 시스템(30)이 개략적으로 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템(30)(이하, 간단히 '측정 시스템'이라 함)은 봉제 작업 라인(12)에 설치된 다수의 재봉틀(14)과, 그 재봉틀(14)에서 소비되는 전력을 실시간으로 측정하도록 구성된 전력 모니터링 시스템(40)을 포함할 수 있다. 전력 모니터링 시스템(40)은 전력 측정기(50), 컴퓨팅 장치(60), 통신망(58)을 포함할 수 있다. 또한, 전력 모니터링 시스템(40)은 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)과 같은 소프트웨어를 포함할 수 있다.

재봉틀(14)은 전기모터(비도시)로 작동되는 전동 재봉틀일 수 있다. 작업자(16)가 재봉틀(14)로 봉제 작업을 수행하는 동안에는 전기 모터가 전력을 소비한다.

예시적인 실시예에서, 전력 측정기(50)는 각 재봉틀(14)마다 하나씩 설치되어, 해당 재봉틀(14)에서 소비되는 전력량(또는 전류량)을 실시간으로 연속적으로 측정하도록 구성될 수 있다. 전력 측정기(50)는 예컨대 재봉틀(14)로 흘러들어가는 전류량을 측정하기 위한 전류 센서(52)를 포함할 수 있다. 재봉틀(14)에 인가되는 전압의 크기는 정해져 있으므로, 시간에 따른 전류량을 알면 재봉틀(14)에서 소비되는 전력량도 바로 알 수 있다.

전력 측정기(50)는 전류 센서(52)를 통해 측정된 전류량(또는 전력량) 정보를 통신망(58)을 통해 컴퓨팅 장치(44)로 전달하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 전력 측정기(50)는 제어부(56)와 통신부(54)를 포함할 수 있다. 제어부(56)는 전류 센서(52)가 측정하는 전류량(또는 전력량) 신호를 디지털 데이터로 변환하여 통신부(54)를 통해 컴퓨팅 장치(60)로 전달되도록 제어할 수 있다. 통신부(54)는 제어부(56)의 제어에 따라 통신망(58)을 통해 컴퓨팅 장치(60)와 통신을 할 수 있다.

전류량(또는 전력량)을 실시간 측정하여 외부의 컴퓨팅 장치(60)에 전송할 수 있는 장치라면 본 발명의 전력 측정기(50)로 사용될 수 있다. 이러한 기능을 갖는 장치는 이미 종래에 여러 가지 형태로 알려져 있다. 그 대표적인 예로는 대한민국 특허공개 제10-2020-0003670 (2020.01.10. 공개, 발명의 명칭: "모듈화 스마트 센서-플러그 플랫폼 장치 및 이를 이용한 모듈화 스마트 센서-플러그 시스템")에 개시된 모듈화 스마트 센서-플러그 플랫폼 장치를 들 수 있다. 또 다른 예로는 대한민국 특허공개번호 제10-2018-0000538호(2018.01.03. 공개, 발명의 명칭: 스마트 플러그)에서 개시된 스마트 플러그 장치를 들 수 있다. 이들 종래기술 문헌에 개시된 전력 측정기(50)에 관련된 기술 사항은 이와 같은 참조를 통해 본 발명의 일부 기술로서 포함시키고자 한다. 전력 측정기(50)는 이러한 공지기술로부터 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있으므로, 여기서는 그에 관한 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

통신망(58)은 각 재봉틀(14)에 설치된 전력 측정기(50)의 요청에 응하여, 각 전력 측정기(50)가 검출한 해당 재봉틀(14)의 전류량(또는 소비 전력량) 정보를 컴퓨팅 장치(60)로 전달하도록 구성될 수 있다. 통신망(58)은 무선통신망 및/또는 유선통신망으로 구성될 수 있다. 예컨대 전력 측정기(50)의 통신부(54)는 무선통신방식으로 통신망(58)에 연결될 수 있다.

컴퓨팅 장치(60)는 후술하는 소정의 알고리즘을 기반으로 구현된 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)을 실행하여 작업자들의 기술수준과 작업 난이도를 산출하도록 구성될 수 있다. 컴퓨팅 장치(60)는 범용의 서버 컴퓨터로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치(60)는 봉제 작업이 수행되는 현장에 설치된 로컬 컴퓨터이거나 또는 인터넷을 통해 접근할 수 있는 클라우드 서버 컴퓨터일 수 있다.

도 3은 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)의 구성을 예시한다.

기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)은 컴퓨팅 장치(60)에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 가독형 프로그램으로 구현될 수 있다. 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)은 전력 모니터링 시스템(40)에서 수집된 데이터를 처리하여 작업자의 기술수준 및 작업 난이도, 기술수준 척도 등을 산출하기 위한 소프트웨어로서, 시간정보 추출부(72)와, 봉제 기술수준 및 난이도 측정부(74)를 포함할 수 있다.

시간정보 추출부(72)는 전력 모니터링 시스템(40)으로부터 각 재봉틀(14)의 소비전력 신호를 전달받아 딥러닝 기법 또는 근사통계 기법 등과 같은 패턴분석 알고리즘에 기반하여 기준 작업 패턴 즉, 기준이 되는 소비전력 패턴(이하, '기준 전력 패턴'이라 함)을 추출할 수 있다. 나아가, 기준 전력 패턴이 확보된 후, 시간정보 추출부(72)는 전력 모니터링 시스템(40)으로부터 봉제 작업 라인의 각 재봉틀(14)의 실시간 소비전력 데이터(또는 전류량 데이터)를 제공받아 기 추출된 기준 전력 패턴과 비교하여 각 재봉틀(14)에서 이루어지는 봉제작업의 시간 정보를 추출하도록 구성될 수 있다.

봉제 기술수준 및 작업 난이도 측정부(74)는 기술수준/난이도 측정 알고리즘(자세한 사항은 후술함)에 기반하여 시간정보 추출부(72)가 추출한 봉제작업 시간정보로부터 작업자의 기술수준과 작업별 난이도를 산출하도록 구성될 수 있다.

도 4는 예시적인 실시예에 따라 도 2와 같은 측정 시스템(30)이 구축된 작업 환경에서 봉제 작업자의 기술 수준 및 작업 난이도를 측정하는 알고리즘을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 봉제 작업자 기술 수준(L_S) 및 작업 난이도(L_D) 측정 방법의 개념을 설명한다.

먼저, 전력 모니터링 시스템(40)에서는 봉제 공장 내 작업라인에 설치된 각 재봉틀(14)에서 봉제 작업이 이루어지는 동안 각 재봉틀(14)에서 소비되는 전력량(이와 등가적인 것으로서, 각 재봉틀(14)에 흐르는 전류량)을 측정하고 수집할 수 있다(S10).

작업자들이 각자의 재봉틀(14)을 사용하여 봉제 작업을 하는 동안에 그 재봉틀(14)의 전동 모터에는 전류가 흘러 전력을 소비하게 된다. 재봉틀(14)로 봉제 작업을 하는 동안에는 전류가 많이 흐르고, 박음질을 하지 않는 동안에는 전류가 거의 흐르지 않는다. 또한, 어떠한 종류의 봉제 작업을 하는지에 따라 시간에 따른 전류량의 크기 즉, 전류 패턴도 변할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 전력 측정기(50)의 전류 센서(52)는 시간에 따라 재봉틀(14)에 흐르는 전류를 실시간으로 측정할 수 있다. 즉, 전류센서(52)는 재봉틀(14)에 연결된 전력공급선로를 포위하는 전류변환코일을 포함하여 부하로 공급되는 전류량을 검출할 수 있다. 재봉틀(14)에 공급되는 전류량을 알면 전력 소비량도 산출할 수 있을 것이다. 그 전류 센서(52)가 출력하는 시간에 따른 전류량 신호는 아날로그 신호일 수 있다. 그 아날로그 전류 신호는 샘플링 처리를 통해 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 이를 위한 샘플링 주기는 전류량의 변화 패턴을 정확하게 추출하기에 충분한 정도로 짧을 것이 바람직하다.

제어부(56)는 이와 같은 샘플링 처리를 통해 재봉틀(14)에 흘러들어가는 전류량의 디지털 데이터를 얻을 수 있다. 제어부(56)는 전류 센서(52)에 의해 측정된 재봉틀(14)의 전류량 데이터를 통신부(54)를 통해 무선통신 및/또는 유선 통신으로 컴퓨팅 장치(60)로 전송되도록 할 수 있다.

각 전력 측정기(50)가 전류량 데이터를 컴퓨팅 장치(60)로 전송함에 있어서, 실시간으로 또는 비실시간으로 전송할 수 있으며, 또한 주기적으로 또는 비주기적으로 보낼 수 있다. 컴퓨팅 장치(60)는 통신망(58)을 통해 각 전력 측정기(50)가 전송하는 전류량 데이터를 수집하여 데이터 저장소(64)에 저장할 수 있다.

컴퓨팅 장치(60)에서는, 소정의 패턴분석 알고리즘을 이용하여 그 수집된 전력(또는 전류) 데이터의 패턴을 분석하고 단위 봉제작업의 작업시간 정보를 추출할 수 있다(S20). 이를 위해 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)의 작업시간정보 추출부(72)는 작업시간 정보 추출을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 즉, 작업시간정보 추출부(72)에서는, 전력 모니터링 시스템(40)으로부터 각 재봉틀(14)의 소비전력 신호를 전달받아 딥러닝 기법 또는 근사통계 기법 등과 같은 패턴분석 알고리즘에 기반하여 하나의 봉제작업이 완료될 때 생성되는 기준 작업(소비전력) 패턴을 추출할 수 있다. 또한, 작업시간정보 추출부(72)에서는 전력 모니터링 시스템(40)으로부터 실시간 제공되는 각 재봉틀(14)의 실시간 소비전력 데이터를 기 추출된 기준 작업(소비전력) 패턴과 비교하여 각 재봉틀(14)에서 이루어지는 단위 작업의 수행시간 정보 즉, 작업시간정보를 추출할 수 있다.

컴퓨터 장치(60)에서는 또한, 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)의 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)는 작업시간정보 추출부(72)가 추출한 봉제작업의 시간정보를 기술수준/난이도 측정 알고리즘에 기초한 처리를 하여 작업자별 기술수준과 해당 작업의 난이도를 산출할 수 있다(S30). 이를 위해, 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)는 생산관리시스템(MES, Manufacturing Execution System)(80)에 저장된 작업자의 이름, 작업명, 작업의 이론적 작업시간(SMV) 또는 이전 작업시간 등의 MES 기준정보를 호출할 수 있다. 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)는 작업자별 봉제작업시간 데이터를 산출할 수 있고, 그 호출된 MES 기준정보와 추출된 봉제작업시간 정보를 연동시켜 작업자별 기술수준 척도와 작업의 난이도 척도를 생성할 수 있다.

컴퓨터 장치(60)에서 산출된 작업자별 기술수준과 작업 난이도에 관한 측정 결과는 데이터 저장소(64)에 저장해두고, 여러 가지 다양한 용도로 활용할 수 있다(S40). 예컨대, 작업자별 기술수준과 작업 난이도에 관한 측정 데이터는 봉제작업라인의 최초 설계 및 후속적인 조정, 생산 계획 수립, 주문 상품의 납기 예측(생산량 예측), 생산원가 판단 등에 다양하고 유익하게 활용할 수 있다.

다음으로, 도 5에는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 봉제 작업자 기술 수준 척도 및 작업 난이도 척도 측정 알고리즘의 세부 수행 절차가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 봉제 작업자 기술 수준 및 작업 난이도 측정 알고리즘에 기반한 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)의 작업시간정보 추출부(72)와 봉제 기술 수준/난이도 측정부(74)가 순차적인 데이터 처리를 수행한다.

먼저, 작업시간정보 추출부(72)는 예컨대 오토 엔코더 등과 같은 딥러닝 기법을 이용하거나 또는 근사통계 기법을 이용하여 각 재봉틀(14)의 전력 측정기(50)가 제공하는 소비전력 신호로부터 기준 작업(전력) 패턴을 추출할 수 있다(S50).

구체적으로, 작업시간정보 추출부(72)는 소정의 봉제 작업을 수행 시 재봉틀의 소비전력신호로부터 그 봉제작업의 기준 전력 패턴을 추출할 수 있다. 추출된 기준 전력 패턴의 차원을 PAA(Piecewise Aggregate Approximation) 기법을 이용하여 감소시켜 단순화된 전력 데이터 패턴으로 변환한다. 이러한 PAA 변환을 통해 시계열 형태의 입력데이터는 계단형의 데이터 형태로 단순화될 수 있다. 즉, PAA 기법은 n차원 시계열 데이터를 M차원으로 줄이기 위하여 시계열 데이터를 동일한 크기의 프레임으로 나누고, 각 프레임을 그 프레임에 속하는 데이터의 평균값으로 나타낸다. 이렇게 단순화된 계단형 데이터는 SAX(Symbolic Aggregate approximation) 기법을 이용하여 예컨대 소정의 문자열로 전치될 수 있다. 이를 통해 차원이 감소되고 문자 대표화된 기준 작업(전력) 데이터 문자열을 생성한다. 여기서, 문자열은 예를 들면 알파벳이나 숫자 등을 포함할 수 있으나, 본 실시예에서는 알파벳을 문자열의 예로 설명한다.

시간정보 추출부(72)에서는, 그 추출된 기준 전력 패턴과 생산라인에서 얻어지는 실시간 전력 프로파일 데이터를 비교하여 패턴 매칭이 발생하는 시간 구간을 찾아내는 작업을 수행할 수 있다. 그 작업을 통해, 패턴이 매칭되는 시간 구간을 봉제작업의 시간 정보(실제 봉제작업이 수행된 시간 구간)로서 추출할 수 있다(S52).

예시적인 실시예에서, 작업시간정보 추출부(72)는 DTW(Dynamic Time Warping) 기법을 이용하여 기준 작업(전력) 데이터와 생산라인에서 수집된 실시간 소비전력 데이터를 비교하여 유사도를 측정할 수 있다. 구체적으로, 작업시간정보 추출부(72)는 봉제작업라인에서 실시간 수집된 시계열 소비전력 데이터의 차원 감소하고, 차원이 감소된 실시간 수집 시계열 소비전력 데이터를 각 데이터의 크기에 대응되는 문자들로 대표화 할 수 있다. 나아가, 기준 작업(전력) 데이터 문자열과 실시간 소비전력 데이터 문자열을 비교하고, 기준 데이터 문자열과 실시간 소비전력 데이터 문자열 간의 유사도가 소정의 문턱값 이상일 때 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열의 비교구간을 봉제작업의 작업시간정보로서 추출할 수 있다. 그 작업시간정보는 연속적으로 반복 수행되는 봉제작업들의 시작시간정보이거나 또는 연속 봉제작업들 간의 시간간격일 수도 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 작업시간정보 추출부(72)는 상기 기준 전력(작업) 패턴의 데이터 문자열을 무빙 윈도우 기법으로 상기 실시간 소비전력 데이터의 문자열에 대해 슬라이딩시켜 유사도가 높은 프로파일을 작업 패턴으로 인식하여 작업 수량을 산출할 수 있다. 상기 작업시간정보 추출부(72)는 패턴인식 시작점의 시간정보를 추출하여 다음 작업 패턴을 인식하는 시간까지의 차이를 계산하여 각 작업간의 소요시간 즉, 작업시간정보를 산출할 수 있다.

작업시간정보 추출부(72)에서 추출된 봉제 작업시간정보는 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)에 제공될 수 있다(S54 단계). 작업시간정보 추출부(72)는 이와 같은 작업시간정보를 추출하기 위한 일련의 작업들을 각 재봉틀(14)의 전력 측정기(50)마다 각각 별도로 수행할 수 있다.

추출된 작업시간정보는 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)에 전달되어 각 작업자 기술수준 척도와 작업 난이도 척도를 산출하는 처리가 이루어질 수 있다. 서로 다른 기술수준의 작업자들이 동일할 작업을 수행할 때 그 작업의 완료에 소요되는 작업시간이 다른데, 작업자별 기술수준 척도는 서로 다른 기술수준들 간의 소요 작업시간의 차이를 결정하는 데 적용되는 가중치이다. 즉, 작업자별 기술수준 척도는 중간 수준의 기술수준의 척도값(예: 1)을 기준으로 삼아 그보다 낮거나 높은 다른 기술수준에 대하여 기술수준 차이에 대응하는 척도값(예: 중간 수준보다 낮은 기술수준은 1보다 더 큰 값, 중간 수준보다 높은 기술수준은 1보다 작은 값을 부여)을 부여하는 방식으로 정해질 수 있다. 예시적인 작업자별 기술수준 척도에 의할 때, 기술수준 3의 척도값이 1이고, 기술수준 5의 척도값이 0.6일 때, 기술수준 3의 작업자가 어떤 단위 작업을 수행하는 데 20초가 걸린다면 기술수준 5의 작업자는 12초(=20초 x 0.6)가 걸릴 것으로 예상할 수 있다. 이렇게 작업자별 기술수준 척도를 이용하면, 기술수준별 작업시간을 정확하게 예상할 수 있다. 이를 활용하면 작업자들을 작업라인에 배치함에 있어서 작업라인들 간에 균형잡힌 작업속도를 나타낼 수 있도록 작업자 배치를 할 수 있다.

작업자 기술수준 척도 및 작업 난이도 척도를 구하기 위해, 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)에서는 먼저 작업시간정보 추출부(72)가 전달하는 작업시간정보를 해당 봉제공장의 생산관리시스템(MES) 등으로부터 제공되는 기준정보와 매칭시키는 전처리를 수행할 수 있다(S60). 여기서, 상기 기준정보는 작업자명, 작업명, 이론적 작업시간, 이전 작업시간 등을 포함하는 정보일 수 있다. 그 전처리를 통해 작업자들과 작업들을 정렬하고, 그 정렬된 작업자 및 작업 정보에 각 작업별로 각 작업자의 작업시간정보가 연결될 수 있다. 작업시간정보와 상기 기준정보는 서로 매칭되어 알고리즘 상에서 일련의 매트릭스를 구성할 수 있다. 각 작업별로 작업자들이 수행한 봉제작업의 품질도 평가될 수 있다.

공장 내 전체 작업자들이 소정의 봉제작업을 수행할 때 걸리는 작업시간정보와 수행한 작업의 품질 평가결과를 이용하여 각 작업자들의 기술수준의 등급을 매겨 분류할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 수행한 실험의 대상으로 선정된 작업자들 및 작업들이 도 6에 도표로 정리되어 있다.

도 6을 참조하면, 실험 대상 봉제공장에서 전문가인 작업라인 반장의 추천으로 총 15명의 측정 대상 작업자를 선정하였다. 일예로서, 그 15명의 작업자들의 기술수준을 가장 낮은 제1 기술수준(LS1)부터 가장 높은 제5 기술수준(LS5)까지의 5 단계의 기술수준으로 구분하였고, 각 기술수준별로 3명씩 할당하였다. 봉제 작업라인 설계 전문가로부터 예컨대 후드 자켓 1종에 대하여 최상의 난이도로 판단되는 합복 작업을 제외한 나머지 작업들 중에서 난이도가 다른(LD1-LD5) 5개의 작업을 추천 받아 실험 대상 작업으로 선정하였다.

이런 실험 대상에 대한 실제 측정에 앞서, 해당 봉제공장의 전문가들로부터 작업자 기술수준 척도(가중치)(LS)와 작업 난이도 척도(가중치)(LD)에 관한 경험적 평가의견을 받아보았다. 도 7은 그 전문가들이 제시한 평가의견에 기초하여 작업자 기술수준 척도(가중치)(LS)와 작업 난이도 척도(가중치)(LD)를 그래프로 도식화한 것이다.

도 7을 참조하면, 작업자 기술수준 척도(가중치)(LS)와 작업 난이도 척도(가중치)(LD)는 각각 수준 1부터 수준 5까지 5단계로 구분하고, 그 5단계의 수준들 중에서 중간 수준인 수준 3의 기준 값을 '1'로 가정하였을 때, 각 수준간의 격차를 판단한 것이다. 작업자 기술수준 척도(가중치)(LS)는 작업자들이 동일한 작업 난이도의 작업을 수행하는 것을 가정하여 부여된 값으로서, 가장 낮은 기술수준(LS1)의 척도(가중치)는 1.4이고, 가장 높은 기술수준(LS5)의 척도는 0.6으로 책정되었다. 기술수준 간 척도의 차이는 0.2이다. 도 7의 작업자 기술수준 척도(가중치)(LS)에 따르면, 기술수준 LS3의 작업자가 어떤 작업을 하는 데 1의 시간이 걸린다면, 기술수준 LS5의 작업자는 0.6의 시간이 걸릴 것으로 예상할 수 있다.

작업 난이도 척도(가중치)(L_D)는 동일한 기술수준의 작업자가 난이도가 다른 5개의 작업을 수행하는 것을 가정하여 부여된 값으로서, 가장 쉬운 작업(LD1)의 난이도 척도는 0.5이고, 가장 어려운 작업(LD5)의 난이도 척도는 2이다. 난이도 척도 그래프가 직선형이 아니고, LD1-LD3 구간의 기울기에 비해 LD3-LD5 구간의 기울기가 더 가파른 것은 작업 난이도 수준이 LD4와 LD5로 올라가면 해당 작업을 수행하는 데 상대적으로 더 많은 시간이 걸린다는 전문가들의 경험적 판단 때문이다. 도 7의 작업 난이도 척도(가중치)(LD) 그래프에 따르면, 동일한 기술수준의 작업자가 LD3의 작업을 완료하는 데 드는 시간이 1인 경우, LD5의 작업을 하는 데는 2가 걸릴 것으로 예상할 수 있다.

그 척도는 작업자의 성과(P_O)를 산출할 때 적용하여 보다 실질적인 생산 라인의 수준을 도출할 수 있다. 전문가들은 경험적 지식에서 시간과 품질에 대한 명확한 기준은 없었으나 대략적인 수준별 가중치를 제시하였다.

위에서 언급한 실험 대상 작업자들과 작업들에 대하여 작업자 기술수준 척도(가중치)(LS)와 작업 난이도 척도(가중치)(LD)를 실제로 측정해보았다. 그 측정은 다음과 같은 방법으로 이루어졌다.

실험 1일차에 동일한 기술수준의 작업자들은 같은 작업조로 편성하는 방식으로 각 조당 3명씩 제1조(LS1)부터 제5조(LS5)까지 5개의 작업조를 구성하였다. 그 5개의 작업조가 각각 난이도가 다른 5가지의 작업(LD1~LD5)을 각각 3회씩 수행하였다. 즉, 각 작업자별로 총 3x5=15회의 작업을 수행하였고, 전체 15명의 작업자가 총 225회의 작업을 수행하였다. 그 작업을 수행하는 동안 전력 모니터링 시스템(40)을 이용하여 각 작업자별로 실제 봉제작업시간을 측정하였고, 각 작업 결과물의 품질을 전문가들에 의해 A, B, C의 3등급으로 평가하였다.

실험 2일차에도 1일차와 동일한 방법으로 작업을 한 번 더 수행하면서 봉제작업시간의 측정과 작업 결과물의 품질 평가를 하였다.

결과적으로 각 작업자는 5가지의 난이도 수준(LD1 - LD5)별로 6개의 작업을 수행하여 총 30개의 작업을 수행하였다. 그러한 작업 수행 동안에, 전력 모니터링 시스템(40)을 이용하여 각 작업자별로 그 30개의 작업 수행 시 작업시간정보를 측정하였다. 또한, 전체 15명의 작업자가 수행한 총 450개의 작업의 결과물에 대한 품질 평가가 이루어졌다. 작업시간정보의 측정 및 품질 평가의 결과를 수집하였다.

도 8에는 이와 같은 실험을 통해 얻은 작업자별 기술 수준의 측정 결과가 예시되어 있다.

도 8에 도시된 기술수준 측정 결과는 각 작업자의 기술 수준은 각 작업자별로 작업에 걸리는 소요 시간과 작업 결과물의 품질이라는 두 가지 측면에서 평가한 결과로서, 하나의 그래프에 표시되어 있다.

도 8에서, 가로축은 작업시간을 나타내고 세로축은 작업결과물의 품질을 나타낸다. 가로축의 작업시간은 각 작업자가 30개의 작업을 수행할 때 걸리는 작업시간들의 평균값을 구하고, 전체 15명의 작업자들의 평균 작업시간을 기준으로 각 작업자의 작업시간 평균값을 정규화한 값이다. 세로축의 품질도 같은 방법으로 정규화한 값이다. 15명의 작업자 각각에 관해 구한 정규화된 작업시간과 품질 값으로 정해지는 통합 기술수준 좌표를 도 8에 표시하였다. 도 8에서 4개의 점선(92, 94, 96, 98)은 작업시간 및 품질의 통합 기술수준 구분선으로서, 이 네 개의 점선에 의해 통합 기술수준이 5가지(LS1-LS5)로 구분되어 있다. 좌측 상단 영역(LS5)이 가장 높은 통합 기술수준이고, 우측 하단으로 갈수록 통합 기술수준이 낮아져서 우하단 영역(LS1)이 가장 낮은 통합 기술수준에 해당한다.

도 8에 도시된 측정 결과에 따르면, 도 7에 도시된 전문가들의 판단과는 다소 상이하게 작업시간과 품질 측면에서 모두 수준 1(LS1)인 작업자는 없었다. 작업자 7, 14는 작업의 시간과 품질의 측면에서 최고 수준인 수준 5(LS5)에 속함을 확인할 수 있다. 5개의 기술수준(LS1-LS5)에 대하여 전문가 판단과 실험 결과를 비교한 바에 따르면, 작업시간 또는 품질 중 하나라도 전문가가 판단한 수준에 작업자가 속할 확률은 16.5% 수준으로 나타났다. 이는 전문가의 판단이 주관적이어서 실제 작업자의 기술 수준을 정확히 반영하지 못할 수 있음을 의미한다.

도 8의 도표를 통해 개별 작업자들이 작업시간에 강점을 보이는지 아니면 품질에 강점을 보이는지도 알 수 있다. 도 8에서 이점쇄선으로 표시된 시간-품질 경계선(90)의 하단에 위치한 작업자 3, 7, 9, 10, 12는 각각의 수준에서 품질에 비해 상대적으로 빠른 작업 시간을 보이는 작업자라고 평가할 수 있으며, 나머지 작업자들은 시간보다는 품질에 상대적으로 강점을 보인다고 평가할 수 있다. 시간과 품질의 측면에서 각 작업자가 갖는 특성은 최적 생산라인을 설계하는 데 중요한 고려 요소가 될 수 있다.

이러한 실험에서 사용한 방법을 봉제 공장 내의 모든 작업자들에게 적용할 수 있다. 즉, 봉제 공장에서 수행되는 작업들의 난이도들을 전부 또는 상당부분을 커버하는 복수 종류의 작업 난이도를 갖는 봉제작업들에 대하여, 각 작업자별로 작업시간과 품질의 측면에서 각각 기술수준을 실측하고, 그 두 가지 기술수준을 통합한 통합 기술수준을 도출할 수 있다. 이렇게 확보된 전체 작업자들 각각의 작업시간 기술수준, 품질 기술수준, 작업시간-품질 통합 기술수준 데이터는 새로운 작업라인을 설계 시 또는 작업자 변경 등에 따른 기존 작업라인의 변경 시에 작업라인들의 작업속도 간에 균형을 이루도록 작업자들을 배치하여 최적의 작업라인을 구축하고 생산성을 높이는 데 활용될 수 있다.

봉제 기술수준/난이도 측정부(74)는 단계 S60에서 구성된 매트릭스에서 이론적 작업시간(Standard Minute Value: SMV) 또는 이전 작업시간을 기반으로 작업자별, 작업별 척도 기준선을 추출할 수 있다(S62). 실험 대상인 작업들 각각에 대하여 이론적 작업시간이나 이전에 수행했던 작업시간 데이터를 이용하여 각 작업을 수행하는 데 소요되는 시간을 추출할 수 있다. 그 추출된 시간은 각 작업을 수행하는 데 드는 가상의 예상 작업시간이 될 수 있다.

다음으로, 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)에서는 작업자별 기술수준 척도를 산출할 수 있다(S64). 작업자별 기술수준 척도는 단계 S62에서 구한 작업자별 척도 기준선에 실측정 작업시간과 불량률을 적용하여 보정하는 것을 통해 산출될 수 있다.

먼저, 작업자 기술수준 척도 기준선을 구하는 방법을 설명한다. 작업자별 기술수준 척도 기준선을 구하기 위해 예컨대 작업자 A의 기술 수준을 산출하는 경우를 고려한다. 작업자 A가 수행하고 있는 '작업 a'에 대한 이론적 작업시간(SMV) 또는 이전 작업시간을 이용하여 작업자 A가 단위 작업(작업 a 일 회)을 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정할 수 있다. 그런 다음, 그 예상 작업시간을 작업 a에 대한 작업자 A의 실제 측정된 작업시간으로 나눈 후 정규화 하여 해당 작업자의 기술수준 척도점수를 산출한다. 산출된 기술 수준 척도점수를 기술수준을 구분하는 소정의 기준구간(예: 기술 수준 1 내지 5 또는 기술 수준 1 내지 3)과 비교하여 작업자 A의 기술수준을 결정할 수 있다. 이런 방법으로 다른 작업자들에 대해서도 기술수준 척도점수를 산출하고 그에 대응하는 기술수준을 결정할 수 있다. 대상 작업의 난이도 종류를 달리하여 다양한 난이도를 갖는 작업에 대하여 각 작업자별 기술수준 척도점수를 산출하고 그에 대응하는 기술수준을 결정할 수 있다. 이런 방법으로 얻어진 전체 대상 작업자들에 대하여 작업시간 측면에서의 기술수준 척도점수들의 분포를 연결하면 도 9에 예시된 것과 같은 '작업시간 기반'의 작업자 기술수준 척도 기준선(102)을 얻을 수 있다.

이와 비슷하게, 전체 대상 작업자들이 수행한 작업들의 결과물에 대하여 품질 수준을 평가할 수 있다. 품질 수준 평가에는 불량률 정보가 이용될 수 있다. 이용되는 불량률 정보는 품질 검사반에서 품질 검사를 수행하여 얻어지는 불량률 검사결과일 수 있다. 예컨대 품질 수준을 5등급으로 구분하여 평가할 수 있다. 품질 수준의 평가는 해당 공장의 전문가들에 의해 이루어질 수 있다. 각 작업자가 받은 품질 수준들의 평균값을 구하여 그 작업자의 품질 측면에서의 기술수준 척도점수를 산출하고 그에 대응하는 기술수준을 결정할 수 있다. 이런 방법으로 얻어진 전체 대상 작업자들에 대하여 작업 품질 측면에서의 기술수준 척도점수들의 분포를 연결하면 도 9에 예시된 것과 같은 '작업품질 기반'의 작업자 기술수준 척도 기준선(104)을 얻을 수 있다.

'작업시간 기반'의 작업자 기술수준 척도 기준선(102)과 작업품질 기반'의 작업자 기술수준 척도 기준선(104)을 중간값을 취하여 연결하면, 도 9에 도시된 것과 같은 작업시간과 작업품질을 통합한 작업자 기술수준 척도 기준선(106)이 얻어질 수 있다.

도 9에는 예시적인 실시예에 따라 구한 작업자 기술수준 척도 기준선(102, 104, 106)과 전문가의 경험적 판단에 기초하여 구한 작업자 기술수준 척도 기준선(108)이 예시되어 있다.

도 9를 참조하면, 전문가는 중간 기술수준인 수준 3의 기술수준 척도(가중치)를 1로 판단했을 때 기술수준들 간의 척도(가중치) 차이를 0.2로 제시한 반면, 본 발명의 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템(40)을 이용한 실제 측정 결과에 따르면 작업자의 기술수준간 척도(가중치) 차이가 0.35로 판단되었다. 이는 전문가의 경험적 판단에 다른 기술수준들 간의 수준 차이보다 작업자들의 실제 기술수준들 간의 수준 차이가 더 크다는 것을 의미한다. 기술수준들 간의 차이에 있어서, 전문가의 경험적 판단 결과가 실제 측정 결과보다 약 15% 정도 낮게 평가되었다고 볼 수 있다.

다음으로, 봉제 기술수준/난이도 측정부(74)에서는 작업 난이도 척도를 산출할 수 있다(S66).

작업 난이도 척도는 단계 S62에서 구한 작업별 척도 기준선에 실측정 작업시간과 불량률을 적용하여 보정하는 것을 통해 구해질 수 있다. 예컨대 작업 b의 난이도를 산출할 경우, 작업 b에 대한 이론적 작업시간을 이용하여 작업 b의 단위 작업(작업 b 일 회)을 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정할 수 있다. 작업자들이 작업 b를 수행할 때 그 작업을 완료하는 데 걸리는 실제 작업시간을 측정할 수 있다. 그 예상 작업시간을 작업자들에 의해 작업 b가 수행될 때 걸리는 실제 작업시간의 측정값으로 나눈 후 정규화하여, 그 작업 b의 난이도 수준 척도점수를 산출할 수 있다. 산출된 난이도 수준 척도점수를 난이도 수준을 구분하는 소정의 기준구간(예: 난이도 수준 1-5 또는 난이도 수준 1-3)과 비교하여 작업 b의 난이도를 결정할 수 있다. 이런 방식으로 측정 대상 작업들 각각에 대하여 작업 난이도를 결정할 수 있다. 불량률은 품질 등급으로 적용될 수 있다. 불량률은 품질의 역수 이므로 불량률의 평균을 중심으로 5개 등급으로 나누면 그 역수가 품질의 등급이 될 수 있다. 기술수준 척도 기준선을 구할 때 품질을 반영하여 보정하였듯이, 불량률 즉, 품질도 작업 난이도 척도 기준선을 구하는 데 반영할 수도 있다.

도 10에는 예시적인 실시예에 따라 구한 작업 난이도 척도 기준선(112, 114, 116)과 전문가의 경험적 판단에 기초하여 제시한 작업 난이도 척도 기준선(118)이 예시되어 있다.

도 10을 참조하면, 작업자 기술수준 척도의 경우와 마찬가지로, 작업 난이도가 중간 수준인 수준 3을 난이도 척도 1로 간주할 때, 전문가는 작업 난이도 수준 간 척도 차이를 0.25과 0.50로 제시하였으나, 실제 측정 결과는 작업 난이도 수준간 척도 차이는 0.1로 측정되었다. 작업 난이도의 경우에는 전문가의 판단이 전력 모니터링 시스템(40)을 이용한 측정결과보다 약 15% 에서 40% 정도 높게 설정되었음을 알 수 있다. 작업 난이도 수준의 실제 측정 결과에 의하면, 작업자 기술 수준의 경우와는 반대로 작업 난이도의 경우에는 전문가의 판단보다 작업별 난이도 차이가 크지 않음을 알 수 있다.

표 1은 위에서 설명한 실험에서 실제 측정된 작업자 기술 수준 척도와 작업 난이도 척도 측정 결과와 전문가 판단을 비교할 수 있도록 정리한 것이다.

[표 1]

위에서 설명한 방법을 이용하여 동일한 조건으로 계속 측정 대상 샘플(작업자 및 작업의 종류) 수를 늘려가면서 작업자 기술 수준과 작업 난이도를 측정하여 작업자 기술수준 척도와 작업 난이도 척도를 구하면, 그 작업자 기술수준 척도와 작업 난이도 척도는 데이터의 축적을 통해서 계속 변화하다가 적정한 값으로 수렴할 것이다. 본 발명의 방법을 봉제공장 전체 작업자와 그 공장에서 수행하는 모든 작업에 대하여 확대 적용하면 그 봉제 공장의 작업자 기술수준 척도와 작업 난이도 척도를 비교적 정확하게 확보할 수 있을 것이다. 작업자 및/또는 작업의 종류에 변경이 생기면 새로운 작업자 및/또는 작업에 대하여 기술수준 및/또는 작업 난이도를 측정하여 작업자 기술수준 척도와 작업 난이도 척도를 새롭게 업데이트할 수 있다.

기존처럼 인력에 의한 측정으로 이러한 측정 대상 작업자/작업의 수를 늘리는 것은 한계가 있다. 본 발명에서 제안한 전력 모니터링 시스템과 같이 작업자들은 측정을 인지하지 못하는 상태에서 자신의 작업을 수행하고, 시스템이 자동 센싱하여 작업자 기술 수준과 작업 난이도 측정에 대한 샘플을 늘려간다면 보다 정확한 정보의 생성이 가능할 수 있다.

이상에서는 재봉틀(14)을 이용한 봉제 작업을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 봉제 작업에 한정적으로 적용되는 것은 아니다. 봉제 공장에는 예컨대 자동화 재단기를 이용한 재단 작업처럼 전기를 사용하는 다른 작업들이 있다. 전기를 주된 에너지 수단으로 삼는 작업이라면, 본 발명의 아이디어에 기반하여 해당 작업의 난이도 및 작업자의 기술 수준을 객관적으로 정량화된 수치로 측정할 수 있고, 작업 난이도 척도와 작업자 기술수준 척도를 구할 수 있다.

이상에서 설명된 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법이 구현된 기술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)은 컴퓨팅 장치(60)의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 여기서, 프로세서는 CPU(central processing unit), ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 술수준/작업난이도 측정 프로그램(70)과 본 발명의 수행과정과 결과로서 생성되는 데이터는 프로세서에 의하여 해석되거나 프로세서에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체나 기록 장치에 영구적으로 또는 일시적으로 구체화될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 본 발명에 관련된 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

본 발명은 의류 봉제분야 생산제조라인의 설계 및 조정 시 정량화된 기준 척도로 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 의류 봉제분야 생산 원가 판단, 납기 판단을 위한 생산량 예측, 의류 봉제 작업자 인센티브 적용을 위한 기준 척도로 적용될 수 있다. 나아가, 의류 봉제분야에 국한되지 않고 작업 수행이 전력 소모와 등가적으로 일치하는 노동 집약적인 다양한 제조설비공장으로 확대 적용될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

14: 재봉틀
30: 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템
40: 전력 모니터링 시스템
50: 전력 측정기
60: 컴퓨팅 장치
70: 기술수준/작업난이도 측정 프로그램

Claims (23)

1. 컴퓨터 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 상기 컴퓨터 장치의 프로세서에 의해 실행되는 방법으로서,
   소정의 패턴분석 알고리즘에 기반하여 봉제작업 수행 시 소비되는 재봉틀의 전력신호로부터 그 봉제작업의 기준 소비전력 패턴을 추출하는 단계;
   상기 기준 소비전력 패턴을 소비전력의 크기에 대응하는 기준 소비전력 데이터 문자열로 변환하는 단계;
   작업자들이 재봉틀을 이용하여 상기 봉제작업을 수행 시 측정되는 각 재봉틀의 실시간 소비전력 프로파일을 소비전력의 크기에 대응하는 실시간 소비전력 데이터 문자열로 변환하는 단계;
   상기 기준 소비전력 데이터 문자열을 무빙 윈도우 기법으로 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열에 대하여 슬라이딩시키면서 비교하여 그 두 문자열 간의 유사도를 측정하는 단계;
   측정된 상기 두 문자열 간의 유사도가 소정의 문턱값 이상일 때 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열의 비교구간을 각 재봉틀이 상기 봉제작업을 수행한 작업시간정보로서 추출하는 단계;
   각 재봉틀과 연관되어 추출된 작업시간정보를 작업자명, 작업명, 그리고 이론적 작업시간(Standard Minute Value: SMV) 또는 이전 작업시간을 포함하는 생산기준정보와 매칭시켜 각 작업자의 작업시간정보를 산출하는 단계; 및
   상기 봉제작업에 대하여 각 작업자의 작업시간정보 및/또는 수행한 작업의 품질에 기초하여 작업자별 기술수준을 평가하여 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 봉제작업은 복수 종류의 작업 난이도를 갖는 복수의 봉제작업을 포함하고, 상기 작업자별 기술수준의 등급은 상기 복수의 봉제작업들에 관한 평균 등급으로 정해지는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는, 각 작업자가 수행하는 상기 봉제작업에 대한 이론적 작업시간(SMV) 또는 이전 작업시간을 이용하여 각 작업자가 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 단계; 및 상기 예상 작업시간을 각 작업자가 상기 봉제작업을 수행하는 데 걸리는 작업시간을 실제로 측정한 값으로 나누어 정규화한 값을 해당 작업자의 작업시간 측면에서의 기술수준 척도점수로 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 작업자들의 기술수준 척도점수들의 분포를 연결하여 작업시간 기반의 작업자별 기술수준 척도 기준선을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 각 작업자별로 산출된 기술수준 척도 점수를 기술수준들을 구분하는 소정의 기준구간과 비교하여 각 작업자의 기술수준을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 각 작업자가 수행한 봉제작업의 결과물에 대한 품질 수준을 전문가의 판단에 따라 평가하는 단계; 및 각 작업자가 받은 품질 수준들의 평균값을 구하여 그 작업자의 품질 측면에서의 기술수준 척도점수를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 '작업자별 기술수준 척도를 생성하는 단계'는 작업자들의 품질 측면에서의 기술수준 척도점수들의 분포를 연결하여 작업 품질 기반의 작업자별 기술수준 척도 기준선을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
9. 제3항에 있어서, 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업별 난이도 척도를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 단계' 는 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 이용하여 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 단계; 작업자별로 상기 봉제작업을 완료하는 데 걸리는 실제 작업시간을 측정하는 단계; 및 상기 예상 작업시간을 작업자들 각각의 실제 작업시간의 측정값으로 나누고 정규화한 값을 상기 봉제작업의 난이도 수준 척도점수로 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 단계' 는 작업자들에 대하여 산출된 난이도 수준 척도점수들의 분포를 연결하여 작업별 난이도 척도 기준선을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 '작업별 난이도 척도를 생성하는 단계'는 산출된 난이도 수준 척도점수를 작업 난이도 수준을 구분하는 소정의 기준구간과 비교하여 상기 소정 작업의 난이도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
13. 제9항에 있어서, 상기 작업자별 기술수준 척도와 상기 작업별 난이도 척도를 이용하여 봉제작업라인들 간의 작업속도 편차가 최소화 되도록 봉제작업라인을 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 ‘기준 소비전력 데이터 문자열로 변환하는 단계’는 상기 기준 소비전력 패턴의 차원을 PAA(Piecewise Aggregate Approximation) 기법을 이용하여 감소시켜 단순화된 계단형 기준 소비전력 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 단순화된 계단형 기준 소비전력 데이터를 SAX(Symbolic Aggregate approximation) 기법을 이용하여 기준 소비전력 데이터 문자열로 전치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열로 변환하는 단계는 상기 실시간 전력 프로파일의 차원을 PAA(Piecewise Aggregate Approximation) 기법을 이용하여 감소시켜 단순화된 계단형 실시간 소비전력 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 단순화된 계단형 실시간 소비전력 데이터를 SAX(Symbolic Aggregate approximation) 기법을 이용하여 실시간 소비전력 데이터 문자열로 전치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법을 수행하기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 실행가능 프로그램.
17. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
18. 의류 생산 공장에 설치된 복수의 재봉틀 각각에서 소비되는 전력을 실시간으로 모니터링 하도록 구성된 전력 모니터링 시스템; 및
    상기 전력 모니터링 시스템에서 모니터링되는 상기 복수의 재봉틀의 소비 전력신호를 처리하여 작업자별 기술수준 및 작업별 난이도 정보를 산출하도록 구성된 컴퓨터 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하는 컴퓨터 장치를 구비하며,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    소정의 패턴분석 알고리즘에 기반하여 봉제작업 수행 시 소비되는 재봉틀의 전력신호로부터 그 봉제작업의 기준 소비전력 패턴을 추출하는 기능;
    상기 기준 소비전력 패턴을 소비전력의 크기에 대응하는 기준 소비전력 데이터 문자열로 변환하는 기능;
    작업자들이 재봉틀을 이용하여 상기 봉제작업을 수행 시 측정되는 각 재봉틀의 실시간 소비전력 프로파일을 소비전력의 크기에 대응하는 실시간 소비전력 데이터 문자열로 변환하는 기능;
    상기 기준 소비전력 데이터 문자열을 무빙 윈도우 기법으로 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열에 대하여 슬라이딩시키면서 비교하여 그 두 문자열 간의 유사도를 측정하는 기능;
    측정된 상기 두 문자열 간의 유사도가 소정의 문턱값 이상일 때 상기 실시간 소비전력 데이터 문자열의 비교구간을 각 재봉틀이 상기 봉제작업을 수행한 작업시간정보로서 추출하는 기능;
    각 재봉틀과 연관되어 추출된 작업시간정보를 작업자명, 작업명, 그리고 이론적 작업시간(Standard Minute Value: SMV) 또는 이전 작업시간을 포함하는 생산기준정보와 매칭시켜 각 작업자의 작업시간정보를 산출하는 기능; 및
    상기 봉제작업에 대하여 각 작업자의 작업시간정보 및/또는 수행한 작업의 품질에 기초하여 작업자별 기술수준을 평가하여 분류하는 기능을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업자별 기술수준 척도를 생성하는 기능을 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템.
20. 제19항에 있어서, 상기 ‘작업자별 기술수준 척도를 생성하는 기능’은 각 작업자가 수행하는 상기 봉제작업에 대한 이론적 작업시간(SMV) 또는 이전 작업시간을 이용하여 각 작업자가 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 기능; 및 상기 예상 작업시간을 각 작업자가 상기 봉제작업을 수행하는 데 걸리는 작업시간을 실제로 측정한 값으로 나누어 정규화한 값을 해당 작업자의 작업시간 측면에서의 기술수준 척도점수로 산출하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템.
21. 제19항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 기준으로 작업별 난이도 척도를 생성하는 기능을 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템.
22. 제21항에 있어서, 상기 ‘작업별 난이도 척도를 생성하는 기능’은 상기 봉제작업의 이론적 작업시간 또는 이전 작업시간을 이용하여 상기 봉제작업 한 단위를 수행하는 데 걸리는 예상 작업시간을 결정하는 기능; 작업자별로 상기 봉제작업을 완료하는 데 걸리는 실제 작업시간을 측정하는 기능; 및 상기 예상 작업시간을 작업자들 각각의 실제 작업시간의 측정값으로 나누고 정규화한 값을 상기 봉제작업의 난이도 수준 척도점수로 산출하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템.
23. 제21항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 작업자별 기술수준 척도와 상기 작업별 난이도 척도를 이용하여 봉제작업라인들 간의 작업속도 편차가 최소화 되도록 봉제작업라인을 구성하는 기능을 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작업자 기술수준 및 작업 난이도 측정 시스템.

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