KR102553324B1 - 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102553324B1
KR102553324B1 KR1020220124927A KR20220124927A KR102553324B1 KR 102553324 B1 KR102553324 B1 KR 102553324B1 KR 1020220124927 A KR1020220124927 A KR 1020220124927A KR 20220124927 A KR20220124927 A KR 20220124927A KR 102553324 B1 KR102553324 B1 KR 102553324B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tool
replacement
label
correction value
dimensional correction
Prior art date
Application number
KR1020220124927A
Other languages
English (en)
Inventor
남석주
Original Assignee
(주)델릭스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)델릭스 filed Critical (주)델릭스
Priority to KR1020220124927A priority Critical patent/KR102553324B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102553324B1 publication Critical patent/KR102553324B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06316—Sequencing of tasks or work
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0637—Strategic management or analysis, e.g. setting a goal or target of an organisation; Planning actions based on goals; Analysis or evaluation of effectiveness of goals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06395—Quality analysis or management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F3/00—Labels, tag tickets, or similar identification or indication means; Seals; Postage or like stamps
    • G09F3/02—Forms or constructions
    • G09F2003/0222—Features for removal or adhesion, e.g. tabs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템은 스마트팩토리 자동화 생산 라인 공구실에서 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트를 출력하는 출력부; 공구실 담당자가 교체 공구를 불출하고 불출된 교체 공구 및 공구 일괄 교체 리스트를 작업자에게 인계하면, 공구 세팅 작업에서 공구 일괄 교체 리스트로부터 공구 세팅 치수를 확인한 치수 보정값이 기록된 라벨지를 출력하는 라벨 출력기; 작업자가 교체할 실물 공구를 가공 장비에서 일괄 교체하고 라벨지에 기록된 치수 보정값대로 모니터를 보고 공구별로 입력한 치수 보정값을 입력받는 입력부; 입력받은 공구별 치수 보정값을 화면에 디스플레이하는 모니터; 작업자가 라벨지를 모니터에 부착한 후 라벨지에 기록된 치수 보정값과 모니터 화면상에서 디스플레이된 값의 일치 여부를 확인하면서 내장 카메라로 사진을 촬영하고 촬영된 사진은 네트워크를 통하여 공구실 담당자 단말로 전송하는 작업자 단말; 및 작업자들에 의해 상기 라벨지를 일련 순번으로 상기 일괄 공구 교체 리스트에 부착하여 공구실에 접수하면, 공구실에서는 상기 작업자들로부터 접수된 상기 일괄 공구 교체 리스트, 상기 라벨지, 및 카톡으로 수신받은 촬영 사진을 통하여 결과로서 공구 치수 보정값, 모니터 입력값, 및 초품 치수를 확인하는 공구실 담당자 단말를 포함한다.

Description

스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법{SMART FACTORY MACHINING SECTOR PRODUCTION QUALITY MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 스마트팩토리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질을 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기계 가공은 기계를 다루는 가공 작업자가 절삭 공구를 기계에 세팅하고 절삭을 통하여 제품을 만들게 된다. 스마트팩토리에 의한 기계 가공은 일반적인 기계 가공 라인과는 달리, 생산량이 약 3배 이상이므로 생산량과 효율성이 큰 반면 한번 불량이 발생하면 대량으로 불량을 양산하는 단점도 있다.
대량 불량에 의한 손실 비용도 크지만, 양품 출하에 불량이 혼입되어 납품처 생산 라인에서 불량을 선별해야 하는 어려움과, 납품처 생산 라인이 중단되는 더 큰 문제점이 종종 발생하므로 이로 인한 손실 비용 또한 적지 않다.
이러한 문제점은 가공으로 인하여 공구의 수명 주기(Tool Life Cycle)가 다 할 때 새로운 공구를 교체하고 교체된 새로운 공구를 기계 장비에 세팅(setting)하는 과정에서 엔지니어 실수가 발생한다. 그리고 이러한 실수가 지속적으로 반복되어 발생하는 문제점이 있다.
중.소.대기업을 불문하고 일반적으로 기계를 다루는 엔지니어들은 10년~20년의 기계/기술 경력을 가지는 엔지니어(작업자)들이므로 나름 자부심과 일에 대한 긍지를 가지고 있다. 공구를 세팅하고 장비의 프로그램을 다루며 모니터에 수치를 입력하는 일에 대해서는 엔지니어(작업자)들의 고유 업무이고 엔지니어들 만의 개인 영역이기 때문에 사실 아무도 간섭하지 않고 작업자 고유 영역으로 맡겨 두는 현실이다.
그런데 아이러니하게도 대부분의 생산 불량이 현장에서 기계 작업을 하는 작업 엔지니어들의 오퍼레이팅(operating) 과정에서 일어난다는 현실을 관찰하게 되었고, 이러한 작업 엔지니어들의 반복되는 작업 실수를 묵과하고 고유 영역이라고 인정하고 지나치기에는, 스마트팩토리 생산 시스템 하에서는 너무나 위험 요소가 크고 많은 비용을 투자를 하고도 오히려 실효성에 치명적인 문제를 야기하는 현실이 될 수 있다.
그리고 기계를 다루는 엔지니어들의 인원수와 상관없이 작업 내용이나 작업 방식이 제 각각이고 어느 것 하나 통일된 내용이 없으므로, 이러한 가운데 품질 관리는 어려워지고 품질 비용도 비례해서 높아지는 현실적 이유이기도 하다. 또한 엔지니어들의 작업 에러로 인하여 야기되는 품질 문제가 시간이 갈수록 기업의 신뢰도를 추락하게 만드는 요인 중의 하나가 되고 있다는 것이다.
더불어 중소기업 일수록 품질 불량의 근원적인 문제에 접근하여 그 문제의 핵심을 제거하는 것이 아니라, 생산 이후 후속 업무로 이미 생산된 제품에 대하여 불량을 선별하고 불량을 찾아내는 일에 품질 관리 인력을 투입하므로 시간과 비용을 낭비하고 있는 실상이다. 그리고 그것을 당연한 일로 여긴다.
1. 기존의 절삭공구 교체 방식에 의하면, 현장 작업자가 기술(기능)적 실무경력과 경험으로 공구교체 시점을 판단하고 결정한다.
문제점: 1) 작업자의 경력이나 경험에 따라서 공구 교체 시점에 대한 판단과 결정에 편차가 크다.
2) 공구 교체 작업에 대한 관리 기준이 없다.
3) 작업자 담당 작업범위 내에서는 다른 작업자도 간섭하지 않는다.
4) 개인의 고유 영역이 되어버린 작업 범위에서 가장 심각한 문제가 발생되고 있다.
2. 1차 공구 툴링(Tooling) 단계에서 수치 확인 및 작업 방식이 제 각각이다.
1) 교체해야 할 1차 툴링(tooling)에서 측정된 ‘공구 수치 관리’가 작업자에게 일임되어 운용된다.
예를들면, 공구 툴링 측정값이 145.564mm일 경우, 1차 공구 툴링에서 툴링된 측정값 6 자리를 A 작업자가 외워서 B 작업자가 임의의 빈 종이에 기록하여(메모 종이), C 작업자가 툴링된 공구 바디에 기록해서 기계 장비까지 툴을 들고 이동 거리 10m~100m 만큼 이동한다. 도 1을 참조하면, 기존의 툴 세팅기는 작업자가 세팅된 세팅 값의 디지털 수치를 읽어 수기로 기록하여 운용하는 방식이다.
2) 공구 툴링 측정값(145.564mm)을 기계 장비에 입력(Key-in)할 때 입력하는 과정에서 작업자가 실수(오류)를 일으킨다.
작업자가 실행하는 입력 작업에 대하여 아무런 재확인(Recheck) 기능이 없다
* Key In 작업에서 오류가 발생하는 원인
6 자리 측정값을 외우고 이동 중에 측정 수치를 잊어버리고 다른 값으로 입력한다. 6자리 측정값이 기록된 메모 종이를 잃어버리고 기억으로 추정해서 입력한다. 공구몸체에 기록한 툴링 측정값이 지워져 추정치로 입력한다. 머리와 손의 입력기능이 따로 움직인다.
3. 기존의 절삭공구 교체방식에 의한 작업자 실수가 전체 생산 불량의 95% 이상을 차지한다. 이러한 현상이 1명 또는 2명의 작업자로 그치는 것이 아니라, 작업자 20명 내지 30명이 간헐적으로 한 번씩만 실수를 해도 공정 불량-라인 불량-거래처 납품 불량은 끝없이 반복되고 기업의 대외 신뢰도는 회복하기가 매우 어려워진다. 이러한 불량품이 반복하여 발생하므로 많은 기업들이 품질 관리에 맨-파워를 투입하지만 불량 발생의 근원적인 문제를 해결하지 못하고, 생산 사후 관리 차원에서 품질 관리하는 실정이므로 중소 기업들은 품질에 대한 불량 관리에 몸살을 앓고 있다.
4. 이에 반해 대기업에서는 외주 거래처에서 납품되는 물품에 대하여 불량 반입을 차단하기 위해 품질 관리에 대한 검증 방안을 요구하므로, 중소기업들의 품질 관리 비용은 더욱 가중되는 실정이다. 대부분 중소기업의 관리인원 구성 비율을 보면 일반 관리인 1명에 품질 관리 인원은 3명으로 약 3:1의 비율이다. 심지어는, 납품처 생산 라인에서 혼입된 불량 문제로 인해 발생되는 문제를 해결하기 위해 4~5명으로 구성된 제품 출하 전담팀을 운영하고 있는 중소기업들도 불량품 혼입 문제를 해결하지 못해 엄청난 손실 비용을 지불하는 현실이다. 이것은, 품질 불량 발생의 근원을 해결하지 못하는 이유인 것으로 판단된다. 한편으로는 품질 불량 발생의 근원이 생산작업자라는 것은 알지만, 생산 작업자의 작업 고유의 영역에 대하여 아무도 접근하려 하지도 않고 관리자와 작업자 또는 회사와 노동조합 사이에 불편함이 발생하는 것 자체를 꺼려하기 때문에, 접근하는 자체를 시도하지 않고 작업자의 자존심을 상하게 하여 더 큰 불량을 발생시킬 것이라는 심리적 불안 요소가 작용하는 염려 때문이기도 하다.
특허 등록 번호 10-2366216{등록일: 2022년 02월 17일}
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 생산 실무 차원에서 생산 시스템을 세부적으로 재 점검하고 엔지니어들의 작업 공정에 대하여 작업공정 하나 하나를 구체적으로 확인하여 작업 공정을 일원화시키고 표준화하여 작업 운용에 대한 관리 체계를 재 수립하여 현재 4개월간 운영되고 있는 양산에 적용해 본 결과, 출하된 제품에 대하여 현재까지 '품질 불량 제로’가 현실화 되었으며, 현재 체계화된 ‘스마트팩토리 기계 가공 부문 생산.품질(sP-QMS) 관리체계’ 수립에 대하여 운용에 확신을 갖게 되었다. 본 발명은 간단하면서도 현장실무를 쉽게 적용할 수 있는 특징과 장점을 가지고 있고, 중소기업 기계가공분야 생산.품질관리의 고질적인 문제를 저비용으로 해결할 수 있는 솔루션(solution)을 만들어 보급할 계획이다.
본 발명의 요지는 기존의 공구 교체나 기계 운용 및 생산 과정에서 일어나는 작업자 실수의 근원적인 문제에 접근하여 원인을 파악하여. 근본적인 대안을 제시하고 실무 경력이나 나이에 관계없이 통일되고 일관성 있게 실무 프로세스를 표준화하여 동일한 방식으로 일관된 기준으로 작업할 수 있도록 관리 체계를 수립하는 것이다.
본 발명은 스마트팩토리 자동화 생산 라인에서 툴링에 의한 세팅 측정값이 툴링 세팅과 동시에 라벨지 또는 라벨 스티커를 출력하므로 수기로 기록하던 불편함과 기록상의 오류를 사전에 예방하고 이와 함께 세팅 값을 수기로 기록하는 과정에서 발생할 수 있는 작업자 에러를 사전에 차단할 수 있는 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템은 스마트팩토리 자동화 생산 라인 공구실에서 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트를 출력하는 출력부; 공구실 담당자가 교체 공구를 불출하고 불출된 교체 공구 및 상기 공구 일괄 교체 리스트를 작업자에게 인계하면, 상기 작업자에 의한 공구 세팅기를 이용한 공구 세팅 작업에서 상기 공구 일괄 교체 리스트로부터 공구 세팅 치수를 확인한 치수 보정값이 기록된 라벨지를 출력하는 라벨 출력기; 작업자가 교체할 실물 공구를 가공 장비에서 일괄 교체하고 상기 라벨지에 기록된 치수 보정값대로 모니터를 보고 상기 공구별로 입력한 치수 보정값을 입력받는 입력부; 상기 입력부에 의해 입력받은 공구별 치수 보정값을 화면에 디스플레이하는 모니터; 작업자가 상기 라벨지를 상기 모니터에 부착한 후 상기 라벨지에 기록된 상기 치수 보정값과 모니터 화면상에서 디스플레이된 값의 일치 여부를 확인하면서 내장 카메라로 사진을 촬영하고 상기 촬영된 사진은 네트워크를 통하여 공구실 담당자 단말로 전송하는 작업자 단말; 및 작업자들에 의해 상기 라벨지를 일련 순번으로 상기 일괄 공구 교체 리스트에 부착하여 상기 공구실에 접수하면, 상기 공구실에서는 상기 작업자들로부터 접수된 상기 일괄 공구 교체 리스트, 상기 라벨지, 및 카톡으로 수신받은 상기 촬영 사진을 통하여 결과로서 공구 치수 보정값, 모니터 입력값, 및 초품 치수를 확인하는 공구실 담당자 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
공구 교체 하루 전에 출력부가 상기 공구 일괄 교체 리스트를 출력하고, 상기 공구실 담당자가 공구 교체 하루 전에 교체 공구를 불출하고, 일과 시작 시간에 불출된 교체 공구 및 상기 상기 공구 일괄 교체 리스트를 작업자에게 인계할 수 있다. 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템은 상기 가공 장비를 가동하여 상기 실물 공구가 일괄 교체된 상기 초품에 대하여 사양 인-아웃 여부를 확인한 결과를 메모리에 저장 기록하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 방법은 i) 공구실에서 출력부를 통해 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트를 출력하는 단계; ii) 공구실 담당자가 교체 공구를 불출하고 불출된 교체 공구 및 상기 공구 일괄 교체 리스트를 자동화 생산 라인 작업장의 작업자에게 인계하면, 상기 작업자에 의한 공구 세팅 작업에서 상기 공구 일괄 교체 리스트로부터 공구 세팅 치수를 확인하여 라벨 출력기에 의해 치수 보정값이 기록된 라벨지를 출력하는 단계; iii) 교체할 실물 공구를 가공 장비에서 일괄 교체하고 상기 라벨지에 기록된 치수 보정값대로 모니터를 보고 치수 보정값을 상기 공구별로 입력함에 따라 기 모니터 화면에 디스플레이하는 단계; iv) 작업자가 상기 라벨지를 상기 모니터에 부착한 후 작업자 단말에 의해 상기 라벨지에 기록된 상기 치수 보정값과 모니터 화면상에서 디스플레이된 값의 일치 여부를 확인하면서 사진을 촬영하고 상기 촬영된 사진은 네트워크를 통해 공구실 담당자 단말로 전송하는 단계; v) 상기 가공 장비를 가동하여 제어부에 의해 상기 실물 공구가 일괄 교체된 상기 초품에 대하여 사양 인-아웃 여부를 확인하고 결과를 메모리에 기록 저장하는 단계; 및 vi) 작업자들에 의해 상기 라벨지를 일련 순번으로 상기 일괄 공구 교체 리스트에 부착하여 상기 공구실에 접수하면, 상기 공구실 담당자 단말에 의해 상기 작업자들로부터 접수된 상기 일괄 공구 교체 리스트, 상기 라벨지, 및 수신받은 상기 촬영 사진을 통하여 결과로서 공구 치수 보정값, 모니터 입력값, 및 초품 치수를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
스마트팩토리 자동화 생산 라인은 가공에 대한 첫 공정(OP10)으로부터 가공 마지막 공정까지 소재가 투입되는 공정부터 모든 공정을 로봇이 가공 기계와 통신으로 움직이면서 생산이 이루어지고 공정들이 진행되며 로봇이 위치 공차를 0.1mm까지 제어하므로 거의 기계 운용에 의한 불량은 일어나지 않는다.
생산 공정 간에 불량이 발생하는 수동작업 생산 라인과는 달리, 스마트팩토리 생산에서 불량이 발생하는 구간은 가공 시작 이전 사람이 준비하는 작업 준비(Tooling) 공정에서 발생하는 불량이 대부분 95% 이상을 차지한다.
본 발명에서는 생산 현장에서 마모된 공구나 새로운 공구를 교체하는 가공 작업 준비 공정에서 발생하는 문제점에 대하여 현장 실무를 중심으로 현상과 원인을 파악하여 제품에 대한 불량 발생의 근원적인 문제에 접근할 수 있게 되었다.
다음은 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법의 특징 및 장점이다.
1) 작업자들의 기능/기술에 대한 프라이드를 유지하면서 품질불량의 근원적인 문제를 해결하게 되었다.
2) 툴링에 대한 엔지니어들의 다양한 기준들을 일원화하였다.
3) 작업자들의 경력에 따라 좌우되던 툴링 기능을 평준화하였다.
4) 신입사원과 경력사원들 사이의 기술적 편차를 최소화하였다.
5) 스마트팩토리 생상 품질(P-QMS) 운용에 대하여 생산 작업 관리나 별도의 공정 관리 요원을 필요로 하지 않으므로 관리가 단순화되었으며 이로 인해 관리비용이 최소화되었다.
6) P-QMS를 통하여 엔지니어들의 작업 에러를 작업자 본인이 즉시 확인하고 바로 수정할 수 있다
7) 품질 관리요원이 확인하던 초품 검사를 배제하고 현장 작업자 확인으로 대체.
8) 불량품 혼입 문제로 거래처 생산 라인에서 불량품을 선별해야 하는 긴급사항이 없어졌다.
9) 관리자와 작업자들 사이에 상호 신뢰감이 형성된다.
10) 신입직원이 들어와도 현장 적응교육이 간편하므로 품질이 안정적이다.
인력 수급이나 작업 환경의 여건상 중소기업의 스마트팩토리 생산시스템의 구성이 대기업보다 더욱 절실히 필요함을 느낀다. 그러나 중소기업에서는 관리인력 구조가 열악하므로 관리 체계를 구성하지 못하면 스마트팩토리를 통하여 많은 비용을 투자하고도 효율화를 이루어 내기가 어렵다. 그런 측면에서 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법은 간단하면서도 중소기업 스마트팩토리 생산 구조에 가장 적합하고 효율적인 관리 체계를 구축할 수 있도록 한다.
도 1은 기존의 공구 세팅기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 출력부에 의해 출력된 공구 일괄 교체 리스트의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 공구 세팅기, 라벨 출력기, 및 모니터를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템은 출력부(100), 라벨 출력기(300), 입력부(400), 모니터(500), 작업자 단말(600), 제어부(700), 및 공구실 담당자 단말(900)를 포함한다.
출력부(100)은 스마트팩토리 자동화 생산 라인 공구실(10)에 설치되어 공구 교체 하루 전에 공구실에서 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트(110)를 출력한다. 도 3은 도 2에 도시된 출력부에 의해 출력된 공구 일괄 교체 리스트의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 공구 세팅기, 라벨 출력기, 및 모니터를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 공구실 담당자가 공구 교체 하루 전에 상기 교체 공구 정보에 해당하는 교체 공구를 불출하고 일과 시작 시간에 불출된 교체 공구 및 기 공구 일괄 교체 리스트(110)를 작업자에게 인계하면, 라벨 출력기(300)은 작업장(20)에 설치되어 상기 작업자에 의한 공구 세팅기(200)를 이용한 공구 세팅 작업에서 상기 공구 일괄 교체 리스트(110)로부터 공구 세팅 치수를 확인한 치수 보정값이 기록된 라벨지(310) 또는 라벨 스티커를 출력한다.
작업자가 공구 교체 당일 일정 오전 시간, 예를 들면 10시에 상기 교체 공구 정보에 해당하는 교체할 실물 공구를 가공 장비(미도시)에서 일괄 교체하고 입력부(400)는 상기 라벨지(310)에 기록된 치수 보정값대로 모니터(500)를 보고 상기 공구별로 입력한 치수 보정값을 입력받는다. 일반적으로 공구는 기계 공작을 하는 과정에서 작동기계의 보조역할을 하거나, 기계 및 전자기기를 조립하는데 사용하는 도구를 말한다. 공구의 종류에는 바이트, 밀링커터 등과 같은 절삭공구, 연삭숫돌차 등과 같은 연삭 공구, 금긋기 바늘, 줄 등 과 같은 손 다듬질용 공구, 버니어 캘리퍼스, 각종 게이지 등과 같은 계측기, 스패너 등과 같은 손작업용 공구를 비롯하여 다양하다.
모니터(500)는 제어부(700)의 제어 하에 상기 입력부(400)에 의해 입력받은 공구별 치수 보정값을 화면에 디스플레이한다.
작업자 단말(600)는 작업자가 상기 라벨지(310)를 상기 모니터(500)에 부착한 후 상기 라벨지(310)에 기록된 상기 치수 보정값과 모니터 화면상에서 나타난(디스플레이된) 값의 일치 여부를 확인하면서 내장 카메라(610)로 사진을 촬영하고 상기 촬영된 사진(미도시)은 네트워크를 통하여, 예를 들면 카톡으로 공구실 담당자 단말(900)로 전송한다.
제어부(700)는 상기 가공 장비를 가동하여 상기 실물 공구가 일괄 교체된 상기 초품에 대하여 Spec` In-Out 여부를 확인한 결과를 메모리(800)에 저장 기록한다.
작업자들에 의해 상기 라벨지(310)를 일련 순번으로 상기 일괄 공구 교체 리스트(110)에 부착하여 상기 공구실에 접수하면, 공구실 담당자 단말(900)은 상기 작업자들로부터 접수된 상기 일괄 공구 교체 리스트(110), 상기 라벨지(310), 및 카톡으로 수신받은 상기 촬영 사진(미도시)을 통하여 결과로서 공구 치수 보정값, 모니터 입력값, 및 초품 치수를 공구실 담당자가 확인하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 방법을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.
공구 교체 하루 전에 공구실(10)에서 공구실 담당자가 출력부(100)를 통해 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트(110)를 출력한다(단계 ①).
공구 수명 주기 기준 설정은 수량 단위로 설정되는 것으로 스마트팩토리 생산 시스템 구성과 제품 개발 당시 정해진 수량 기준의 공구 수명 주기를 엑셀 프로그램에 입력하여 기준을 설정하고 공구교체 시 마다 작업자가 공구의 마모 상태를 보고 교체 여부를 판단하여 툴의 수명 주기 수량을 증감(+, -) 하여 업그레이드한다.
공구실 담당자가 공구 교체 하루 전에 상기 교체 공구 정보에 해당하는 교체 공구를 불출하고(단계 ②), 일과 시작 시간(오전 8시 30분)에 불출된 교체 공구 및 상기 공구 일괄 교체 리스트(110)를 자동화 생산 라인 작업장(20)의 작업자에게 인계한다(단계 ③).
공구 하나 하나에 대하여 공구 수명 주기가 개별로 설정되어 있고, 공구 교체 시간이 도래되는 분/시간 마다 공구 교체 싸이클(change cycle)이 도래 되는 시간에 맞추어서 공구를 개별로 그리고 수시로 작업자가 교체하므로, 주.야 두 사람의 작업자가 하루에 15회 내지 20회에 걸쳐 공구를 교체하는 회수를 가지므로 작업자는 하루 작업 시간의 약 70%를 공구 교체 작업에 시간을 소요하게 된다.
수동 라인 기계에 가공 장비 10대를 장비별로 공구를 교체하면 9대는 가동이 되고 공구를 교체하는 한 대만 공구 교체 시간 만큼 비가동이 생긴다. 수동 생산 라인의 공구 교체 비가동 시간이 1이라면 스마트팩토리 로봇.자동화 생산 시스템에서의 공구 교체는 가공 장비 1대에 하나의 공구를 교체하기 위해 가공 장비 10대 모두의 가동을 중지해야 하므로 약 10배의 비가동 시간이 발생한다.
이것은 생산성을 높이기 위해 많은 비용을 투자하여 스마트팩토리를 구성해 놓았지만 공구 교체로 인한 비가동 시간은 수동 라인에 비해 10배 높은 것으로, 오히려 스마트팩토리 생산 시스템이 수동 생산 시스템에 비해 비효율적인 생산 방식이 되어 버리는 것이다. 기계 가공 시스템은 스마트화시켜 놓고 여기에 수반되는 공구 교체 방식은 수동 라인 교체 방식을 벗어나지 못하고 있는 문제점을 해결하기 위해 스마트팩토리 생산 시스템에 적합한 공구 교체 방식을 수립하여 작업에 대한 관리 기준을 설정하였다. 하루에 교체되는 툴에 대하여 1회에 걸쳐 일괄 교체 방식으로 보완하게 되었다.
공구 교체 당일 일정 오전 10시에 상기 교체 공구 정보에 해당하는 교체할 실물 공구를 가공 장비(미도시)에서 일괄 교체하고 상기 라벨지(310)에 기록된 치수 보정값대로 모니터(500)를 보고 입력부(400)에 의해 치수 보정값을 상기 공구별로 입력함에 따라 제어부(600)의 제어하에 상기 모니터(500) 화면에 디스플레이한다.
툴 라이프 싸이클(Tool life cycle) 기준 설정이 수량 단위로 설정되어 있는 관계로 그 수량이 도래하는 시간마다 시간별로 수시 교체(하루15~20회)하는 방식에서, 당일에 도래 되는 공구는 오전 10시를 전후해서 일괄 교체하므로 하루에 1회로 공구 교체를 완료하는 방식이다. 예를 들어 오후 2시나 6시에 또는 야간에 교체해야 할 공구를 당일 오전 10시에 일괄 교체하므로 4시간이나 8시간 또는 10시간 이상의 공구 교체 시간을 앞당기는 공구 손실 비용이 있더라도 공구 교체를 위해 10대의 기계 가공 장비를 10번을 중단하여 비가동을 발생시키는 것 보다는 비용이 훨씬 절감되기 때문이다.
상기 작업자에 의한 공구 세팅기(200)를 이용한 공구 세팅 작업에서 상기 공구 일괄 교체 리스트(110)로부터 공구 세팅 치수를 확인하여 라벨 출력기(300)에 의해 치수 보정값이 기록된 라벨지(310)를 출력한다(단계 ④).
기존의 툴 세팅기는 작업자가 세팅된 세팅 값의 디지털 수치를 읽어 수기로 기록하여 운용하는 방식인데 반해, 본 발명에서는 기능이 업 그레이드 된 공구 세팅기를 교체한 것으로, 툴링(Tooling)에 의한 세팅 측정값이 툴링 세팅과 동시에 라벨지(라벨 스티커)가 출력되므로 수기로 기록하던 불편함과 기록상의 오류를 사전에 예방하게 되었다. 이와 함께 세팅 값을 수기로 기록하는 과정에서 발생할 수 있는 작업자 에러를 사전에 차단한다.
모니터(500)에 수치를 입력하는 과정에서 대부분의 작업자 에러가 발생한다.
따라서 본 발명에 따르면, 작업자가 상기 라벨지(310)를 상기 모니터(500)에 부착한 후 작업자 단말(600)에 의해 상기 라벨지(310)에 기록된 상기 치수 보정값과 모니터 화면상에서 나타난(디스플레이된) 값의 일치 여부를 확인하면서 사진을 촬영하고 상기 촬영된 사진(미도시)은 카톡으로 공구실 담당자 단말(900)로 전송한다(단계 ⑤). 입력 오류 여부를 확인하지 않고 가동 장비를 가동하는 것이 공구가 일괄 교체된 초품 불량의 대부분을 차지한다.
그 후, 상기 가공 장비를 가동하여(단계 ⑥), 제어부(600)에 의해 상기 실물 공구가 일괄 교체된 상기 초품에 대하여 사양 인-아웃(Spec` In-Out) 여부를 확인하고 결과를 메모리(800)에 기록 저장한다(단계 ⑦).
작업자들에 의해 상기 라벨지(310)를 일련 순번으로 상기 일괄 공구 교체 리스트(110)에 부착하여 상기 공구실에 접수하면(단계 ⑧), 상기 공구실 담당자 단말(900)에 의해 상기 작업자들로부터 접수된 상기 일괄 공구 교체 리스트(110), 상기 라벨지(310), 및 카톡으로 수신받은 상기 촬영 사진을 통하여 결과로서 공구 치수 보정값, 모니터 입력값, 및 초품 치수를 공구실 담당자가 확인하도록 한다(단계 ⑨).
상기 공구실 담당자가 담당 임원에게 당일로 결재를 마감하여(단계 ⑩) 해당 서류 및 정보를 관련 파일에 3년 동안 보관한다(단계 ⑪).
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 공구실
20: 작업장
100: 출력부
200: 공구 세팅기
300: 라벨 출력기
310: 라벨지
400: 입력부
500: 모니터
600: 작업자 단말
610: 카메라
700: 제어부
800: 메모리
900: 공구실 담당자 단말

Claims (5)

  1. 스마트팩토리 자동화 생산 라인 공구실에서 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트를 출력하는 출력부;
    공구 세팅기를 이용한 공구 세팅 작업에서 교체 공구가 불출되고 불출된 교체 공구 및 상기 공구 일괄 교체 리스트로부터 공구 세팅 치수를 확인한 치수 보정값이 기록된 라벨지를 출력하는 라벨 출력기;
    교체할 실물 공구가 가공 장비에서 일괄 교체되고 상기 라벨지에 기록된 공구별 치수 보정값대로 입력된 상기 공구별 치수 보정값을 모니터 화면에 디스플레이하는 제어부; 및
    상기 라벨지에 기록된 상기 공구별 치수 보정값과 상기 모니터 화면에 디스플레이된 값의 일치 여부를 확인하면서 내장 카메라로 촬영된 상기 공구별 치수 보정값을 포함한 사진을 네트워크를 통하여 공구실 담당자 단말로 전송하여 상기 공구 치수 보정값을 확인하도록 하는 작업자 단말을 포함하는 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. i) 스마트팩토리 자동화 생산 라인 공구실에서 출력부를 통해 다수의 교체 공구 정보를 포함한 공구 일괄 교체 리스트를 출력하는 단계;
    ii) 공구 세팅기를 이용한 공구 세팅 작업에서 교체 공구가 불출되고 불출된 교체 공구 및 상기 공구 일괄 교체 리스트로부터 공구 세팅 치수를 확인한 치수 보정값이 기록된 라벨지를 출력하는 단계;
    iii) 제어부에 의해 교체할 실물 공구가 가공 장비에서 일괄 교체되고 상기 라벨지에 기록된 공구별 치수 보정값대로 입력된 상기 공구별 치수 보정값을 모니터 화면에 디스플레이하는 단계; 및
    iv) 작업자 단말에 의해 상기 라벨지에 기록된 상기 공구별 치수 보정값과 상기 모니터 화면에 디스플레이된 값의 일치 여부를 확인하면서 내장 카메라로 촬영된 상기 공구별 치수 보정값을 포함한 사진을 네트워크를 통하여 공구실 담당자 단말로 전송하여 상기 공구 치수 보정값을 확인하도록 하는 단계를 포함하는 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 방법.
  5. 삭제
KR1020220124927A 2022-09-30 2022-09-30 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법 KR102553324B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220124927A KR102553324B1 (ko) 2022-09-30 2022-09-30 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220124927A KR102553324B1 (ko) 2022-09-30 2022-09-30 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102553324B1 true KR102553324B1 (ko) 2023-07-07

Family

ID=87155194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220124927A KR102553324B1 (ko) 2022-09-30 2022-09-30 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102553324B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59212909A (ja) * 1983-05-17 1984-12-01 Toyoda Mach Works Ltd 工具寸法補正制御装置
KR20170104198A (ko) * 2016-03-07 2017-09-15 삼성전자주식회사 지능형 통합 공구관리시스템
KR102130996B1 (ko) * 2020-01-03 2020-07-08 주식회사 신평산업 가공용 툴 보정 기능을 갖는 스마트 공정 관리 시스템
KR102366216B1 (ko) 2021-04-07 2022-02-23 표현학 스마트팩토리 품질관리 시스템 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59212909A (ja) * 1983-05-17 1984-12-01 Toyoda Mach Works Ltd 工具寸法補正制御装置
KR20170104198A (ko) * 2016-03-07 2017-09-15 삼성전자주식회사 지능형 통합 공구관리시스템
KR102130996B1 (ko) * 2020-01-03 2020-07-08 주식회사 신평산업 가공용 툴 보정 기능을 갖는 스마트 공정 관리 시스템
KR102366216B1 (ko) 2021-04-07 2022-02-23 표현학 스마트팩토리 품질관리 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110599103B (zh) 一种基于智能制造mes系统的生产管理子系统
CN108492016B (zh) 一种刀具管理方法
CN110580026A (zh) 一种智能制造mes系统
CN105404243B (zh) 工业生产线中的流程控制及制造执行系统
CN105741053A (zh) 智能燃气设备的全生命周期管理模型
CA2728333A1 (en) System and process for monitoring, control and withdrawal of consumable items in a production environment
CN114022095A (zh) 一种基于互联网信息技术的金刚线生产的制造执行系统
Hwang The practices of integrating manufacturing execution system and six sigma methodology
KR102553324B1 (ko) 스마트팩토리 기계가공부문 생산 품질 관리 시스템 및 방법
CN115587810A (zh) 维保管理系统、管理方法以及计算机存储介质
Järvenpää et al. Production planning and control in Finnish manufacturing companies–Current state and challenges
Prasetyo et al. Design of an automatic production monitoring system on job shop manufacturing
CN114493112A (zh) 一种基于车间生产制造执行管理mes系统
CN112348477A (zh) 医疗器械厂用生产管理系统及其使用方法
Afriansyah et al. Production planning and control system with just in time and lean production: a review
KR102207730B1 (ko) 금형제작용 공구 공작의 검증 및 관리 시스템
Kletti et al. Application Concept–Horizontal and Vertical Integration
Kletti et al. MES Compendium: Perfect MES Solutions Based on HYDRA
You et al. Production management and optimization in injection molding companies based on MES
Blank Warranty Claims Reduction: A Modern Approach with Continuous Improvement Techniques
Haijun et al. An application technology research about FO/AO based on MES system
Säfsten et al. Digital Tools and Information Needs Assessment for Efficient Deviation Handling in SMEs
CN117557156A (zh) 盖板玻璃产线质量控制erp辅助系统
CN115061761A (zh) 一种适用于非标制造企业项目管理的驾驶舱及其管理方法
Futschik et al. Application of evaluation model

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant