KR20060010007A - 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, a) 신규 제품에 대한 제품시방서를 기준으로 표준공정명세서를 작성하여 표준공정명세서DB에 기록하는 단계(S100); b) 상기 표준공정명세서DB와 신규투입 Lot정보DB로부터 생산공정명세서를 생성하여 생성된 신규 생산공정명세서를 생산공정명세서DB에 저장하는 단계(S200); c) 현장관리시스템(POP/MES)으로부터 각 Lot별 작업진행 실적이 입력된 작업실적DB를 바탕으로 상기 생산공정명세서를 갱신하는 단계(300); d) 갱신된 생산공정명세서로부터 작업 스케줄을 생성하는 단계(S400); 및 e) 생성된 작업스케줄에 따라 현장작업지시 내용이 상기 현장관리시스템(POP/MES)을 통해 작업자에게 지시되고(S500), 상기 현장작업지시 내용이 작업지시DB에 저장되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법에 관한 것이다.
제조공정 모델링, 일정관리, 네트워크 모델링, 공정명세서(BOP), 스케줄링
Description
도 1은 부품의 분해조립관계를 공정명세서 네트워크 모델에 도시한 예이다
도 2는 대체공정을 공정명세서 네트워크 모델로 도시한 예이다
도 3은 본 발명에 따른 공정명세서 네트워크 모델을 소프트웨어 시스템으로 구현하기 위한 객체모델을 도시한 것이다
도 4는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 단계를 도시한 것이다.
도 5는 제조공정모델링 시스템의 구성도이다
<도면의 주요부위에 대한 도면부호의 설명>
10 : 최종부품 11 : 조립부품
20 : 제작공정 30 : 작업경로전이
31 : 조건부전이 40 : AND 분기
41 : XOR 분기 42 : ENDOR 분기
51 : 제품객체 52 : 공정명세노드 객체
53 : 전이 객체 54 : 부품 객체
55 : 공정 객체 56 : 작업일정 객체
57 : 설비 객체
본 발명은 일정관리를 위한 제조공정 모델링에 관한 것으로, 공정명세서 네트워크 모델은 최종 제품을 만들기 위한 부품과 부품의 제작에 필요한 공정, 그리고 공정간 물류이동 및 선후행 관계를 나타내는 전이로 구성되어 있다.
종래의 제조공정 모델링 방법에 관해서는 금형제작용 제조공정 모델링 방법이 국내 공개번호 특2001-0103191호에 개시된바 있으며, 그 상세한 내용으로는 입력 및 출력장치를 구비하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부에 위치하며, 금형 부품이 유형별로 분류되어 저장되어 있고, 각 부품의 유형별로 부품제작에 사용될 수 있는 공정이 표준공정으로 저장되어 있으며, 기작성된 공정계획에 따른 제작이력을 저장할 수 있는 데이터 베이스와; 상기 데이터 베이스로부터 필요한 정보를 입력 및 출력할 수 있으며, 설계도면상의 부품을 상기 데이터 베이스에 저장된 부품 유형 중 한가지로 분류하는 부품 분류부와, 상기 부품 분류부에 의하여 분류된 해당 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 베이스로부터 조회하여 얻어내는 표준공정 조회부와, 상기 조회된 표준공정의 리스트를 상기 출력장치를 이용하여 출력하는 표준공정 출력부와, 상기 출력된 표준공정 리스트와 상기 설계도면을 대조하 여 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고 상기 선택된 공정의 위치를 설계도면상에 표시하여 공정도를 작성하는 공정도 작성부와, 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 상기 DB에 입력하는 공정 입력부와, 상기 입력된 공정들을 공정계획으로서 출력해내는 공정계획 출력부를 구비하는 프로그램을; 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 금형 제작용 공정계획 시스템에 관한 것이다.
그러나, 상기 선행발명은 최종제품을 만들기 위한 부품과 부품의 제작에 필요한 공정 등에 대한 모델링 및 공정계획을 수행하는 것에 불과하고, 실제로 공정간 물류이동 및 선후행관계를 나타내는 전이(transition) 등을 하나의 직관적인 제조공정 네트워크 모델로 표현함으로써 제품의 실질적인 제작공정 순서뿐만 아니라 일정관리에 필요한 부품의 분해/조립관계, 조건부 선후행 관계, 대체공정순서 등을 나타내지 못하기 때문에 일정관리시스템을 위한 제조공정모델로는 한계가 있다.
한편, 기존 ERP 또는 MRP 시스템에서는 부품의 조립관계를 나타내는 BOM 정보를 정의하고, 각 부품별 공정순서를 라우팅(routing)으로 정의하여 제조공정을 모델링하고 있으며, 이와 비슷한 공정명세 모델로 PERT 차트가 사용되고 있으나 PERT 차트는 일련의 공정간 선후행관계 만을 나타내고 부품에 대한 명확한 정의가 어렵기 때문에 다양한 부품이 조립되는 제품의 공정모델로는 부적합한 문제점이 있으며, 일정관리를 위한 공정명세서에는 대체공정순서 및 공정간 다양한 선후행관계와 수행조건 등을 나타낼 수 있어야 하지만 기존의 모델링 방법들은 이를 쉽게 표현하지 못했다.
상기의 문제점을 극복하기 위해서, 본 발명에서는 최종제품을 만들기 위한 부품과 부품의 제작에 필요한 공정, 그리고 공정간 물류이동 및 선후행관계를 나타내는 전이(transition) 등을 하나의 네트워크 모델로 표현함으로써 직관적으로 제조공정을 모델링하여 제품의 실질적인 제작공정 순서뿐만 아니라 일정관리에 필요한 부품의 분해/조립관계, 조건부 선후행 관계, 대체공정순서 등을 표현하고, 공정명세서 네트워크 모델을 소프트웨어 시스템화 하기 위한 부품, 공정, 전이 등의 각 구성요소들의 데이터와 관계를 나타내는 객체모델을 포함하는 일정 관리를 위한 제조공정 모델링 방법을 개발하였다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법으로서는,
a) 신규 제품에 대한 제품시방서를 기준으로 표준공정명세서를 작성하여 표준공정명세서DB에 기록하는 단계(S100);
b) 상기 표준공정명세서DB와 신규투입 Lot정보DB로부터 생산공정명세서를 생성하여 생성된 신규 생산공정명세서를 생산공정명세서DB에 저장하는 단계(S200);
c) 현장관리시스템 (POP/MES)으로부터 각 Lot별 작업진행 실적이 입력된 작업실적DB를 바탕으로 상기 생산공정명세서를 갱신하는 단계(300);
d) 갱신된 생산공정명세서로부터 작업 스케줄을 생성하는 단계(S400); 및
e) 생성된 작업스케줄에 따라 현장작업지시 내용이 상기 현장관리시스템(POP/MES)을 통해 작업자에게 지시되고(S500), 상기 현장작업지시 내용이 작업지시DB에 저장되는 단계; 로 이루어지는 특징을 갖는다.
이에, 상기 a)단계의 표준공정명세서에는 최종제품을 제조하기 위한 부품과 부품의 제작에 필요한 공정, 공정간 물류 이동 및 선후행관계 정보가 포함되며, 또한 일정관리에 필요한 부품의 분해 및 조립관계, 조건부 선후행 관계, 대체공정순서, 작업가능설비, 예상작업시간 정보가 포함될 수 있도록 하며, 추후 생산공정명세서를 생성하기 위한 기본정보를 제공한다.
상기 b) 단계는 표준공정명세서DB와 신규투입 Lot정보DB로부터 생산공정명세서를 생성하여 생성된 신규 생산공정명세서를 생산공정명세서DB에 저장하는 단계(S200)로서 신규투입 Lot정보에는 수주량에 따른 각 제품별 신규투입 Lot수량, 제작납기, 제작우선순위 정보를 포함하며, 신규투입 Lot에 해당하는 표준공정명세서를 표준공정명세서DB에서 찾아 투입되는 Lot의 수량만큼 생산공정명세서를 생성하며, 생산공정명세서에는 일정계획생성에 사용될 표준공정명세서의 정보를 복사하여 가지고 있으며, 추후 수립될 일정계획정보와 실제 작업시간과 작업실적이 기록된다.
상기 c) 단계는 현장관리시스템(POP/MES)으로부터 각 Lot별 작업진행 실적이 입력된 작업실적DB를 바탕으로 상기 생산공정명세서를 갱신하는 단계(300)로서 작업스케줄을 생성하기 전단계로서 상기 작업실적에는 각 공정별 작업시간, 작업완료시간, 양품/불량 수량, 작업설비 등의 정보를 포함한다.
상기 d) 단계는 갱신된 생산공정명세서로부터 작업 스케줄을 생성하는 단계(S400)로서 생산공정명세서에 있는 각 Lot별 현 작업상태, 공정간 선후행관계, 제품의 분해/조립관계, 대체공정, 작업가능 설비, 작업시간 정보를 이용하여 작업스케줄이 생성되며, 생성된 작업스케줄은 다시 각 Lot별 생산공정명세서에 저장된다.
상기 e) 단계는 d) 단계에서 작업스케줄이 생성되면 각 설비별 작업일정이 작업자DB에 저장되고, 상기 작업지시 내용은 현장관리시스템(POP/MES)을 통해 작업자에게 지시된다(S500).
현장 작업 완료 후 실제 작업일정 데이터와 상기 d) 단계에서 생성된 작업 스케줄과 비교하여 오차값을 작업실적DB에 반영하는 단계를 추가로 포함하며, 이때 작업실적DB에 반영되는 데이터들은 실제 작업에서 이루어진 각 Lot별 현 작업상태, 공정간 선후행관계, 제품의 분해/조립관계, 대체공정, 작업가능 설비, 작업시간 정보 등이 포함된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하도록 한다. 단, 제시된 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명의 기술사상이 이들 실시예로부터 한정되는 것은 아니다.
도 1은 부품의 분해조립관계를 공정명세서 네트워크 모델에 도시한 예이며, 도 2는 대체공정을 공정명세서 네트워크 모델로 도시한 예이고, 도 3은 본 발명에 따른 공정명세서 네트워크 모델을 소프트웨어 시스템으로 구현하기 위한 객체모델 을 도시한 것이며, 도 4는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 단계를 도시한 것이고, 도 5는 제조공정모델링 시스템의 구성도이다.
후술할 도 1 및 도 2에 도시된 화살표는 전이단계(transition)를 의미하는 것이며, 상기 전이는 공정간의 작업선후관계와 부품의 분해/조립관계를 지칭하는 것으로 사용되었으며, 상기 공정간 선후행 작업조건은, 공정간의 상호 연관관계로서, 하나의 공정을 기준으로 하여 다른 공정의 개시 또는 종료여부(FS: finish-start, FF: finish-finish, SS: start-start, SF: start-finish)가 진행되는 통상의 공정간 상관관계를 통해 합리적인 공정흐름을 구현할 수 있는 것으로 이는, 전이시간 등의 정보를 포함하는 개념으로 사용되었다.
또한, 도 1에 도시된 “AND”는 모든 공정이 동시에 개시되도록 설정된 것을 의미하며, 도 2에 도시된 "XOR"는 공정2 및 3 또는 공정4 중에서 앞서 언급된 선후행 작업조건에 따라 선택적으로 공정이 선택되는 것을 의미하며, "ENDOR"는 선택된 공정이 완료되어 공정5로의 전이단계가 진행될 것임을 시사하는 것을 의미한다.
도 1을 살펴보면, 앞서 기재된 바와 같이 부품의 분해조립관계를 후술할 공정명세서에 의해 진행되는 바, 보다 상술하면, 제작공정인 공정1(20)이 완료되면, AND분기(40)가 진행되어 공정2, 4, 5가 동시에 진행되는 바, 전술한 선후행 작업조건(FS: finish-start, FF: finish-finish, SS: start-start, SF: start-finish)에 따라 조건부 전이(31)가 진행됨으로써, 조립부품(11)인 부품2, 3이 제조 완료됨에 따라 작업경로 전이단계(30)가 진행되어 공정3에 이르러 공정2를 경유한 부품과의 조립공정이 실시되어 최종부품(10)인 부품1이 제조된다.
도 2를 살펴보면, 앞서 언급된 바와 같이 대체공정을 도시하고 있는 바, 보다 상술하면, 공정1을 완료하면 XOR분기(41)가 개시되어 전술한 선후행 작업조건(FS: finish-start, FF: finish-finish, SS: start-start, SF: start-finish)에 따라 공정2, 3 또는 공정4가 선택됨으로써 해당 공정을 완료하면 ENDOR분기(42)가 이루어져 다음 공정으로의 전이단계가 있을 것임을 시사하게 된다.
따라서, 분기 및 결합전이공정이 진행되어 공정5를 기점으로 결합전이되어 완성부품인 부품1을 생산한다.
도 3을 살펴보면, 제조공정명세서 네트워크모델이 소프트웨어 시스템에서 사용되기 위한 객체모델을 예시하고 있다. 우선 제조공정명세서 네트워크모델의 각 구성요소인 제품, 부품, 공정, 전이가 각각 제품객체(51), 부품객체(54), 공정객체(55), 전이객체(53)로 표현되며, 각 객체에는 자신이 관리해야하는 정보들이 표시되어 있다. 추가적으로 일정생성을 위한 설비의 용량 정보를 가지고 있는 설비객체(57)와 스케줄 생성결과 정보를 가지는 작업일정객체(56), 부품과 공정의 공통정보를 가지고 있는 공정명세서노드객체(52)가 있다. 각 객체간 관계를 살펴보면 최종제품객체(51)가 부품객체(54)를 가지고 있으며(61), 부품객체(54)와 공정객체(55)는 모두 공정명세서노드객체(52)에서 상속되며(62), 전이객체는 공정명세서노드를 분기(63)와 결합(64)으로 구분하여 가지고 있으며, 작업일정객체(56)는 공정객체(55)와 설비객체(57)의 연결정보를 가지고 있다.
도 4는 일정관리를 위한 제조공정 모델링단계를 도시한 것으로 전술한 도 1 내지 도 3에서 제시된 실시예가 실질적으로 구현되기 위한 프로세스를 예시하고 있 다.
도 4를 살펴보면, 제품시방서 즉, 재료의 종류, 품질, 사용처, 시공 방법, 제품의 납기한일 등을 데이터로써 입력하는 제품시방서입력단계(S10)가 진행되고, 해당 제품을 제조하기 위해 기본정보를 토대로 하는 정보가 수록된 표준공정명세서작성단계(S100)가 진행된다.
이후, 상기와 같이 작성 완료된 표준공정명세서는, 상기한 단계(S10)에 의한 해당 정보를 근거로 하여 신규표준공정명세서 작성단계(S11)를 진행함으로써, 제조하고자 하는 제품과 가장 부합된 정보의 신규 표준공정명세서를 표준공정명세서DB(S12)에 저장을 실시한다. 저장이 완료되면, 상기 표준공정명세서DB(S12)와 신규투입 Lot정보DB(S13)를 근거로 하여 생산공정명세서 생성단계(S200)가 진행되고, 상기와 같이 생성 완료된 생산공정명세서를 기준으로 한 가공 공정계획단계(S14)가 진행된 후, 생산공정명세서DB(S15)에 저장된다.
이후, 상기 생산공정명세서DB(S15)를 근거로 하여 제작제품의 품목별, 종류별 작업시간, 작업량, 예상작업시작 및 완료시간 등의 작업스케줄 생성단계(S400)가 진행된 후, 상기한 작업스케줄에 따른 현장작업 지시단계(S500)가 개시되고 상기와 같이 생성된 작업스케줄정보가 작업지시DB(S16)에 저장되고 제품제조작업이 개시된다.
이러한 제품제조작업이 개시됨에 따른 조립공정 및/또는 분해공정 및/또는 연마/절삭공정 등의 제공정을 통해 작업결과물검토단계(S17)가 진행되어 생산공정명세서에 기재된 예상작업일정과 실질적으로 작업한 결과의 차이를 검출하는 오차 값검출단계(S18)가 진행되어 검출된 오차값이 작업실적DB(S19)에 저장되며, 상기와 같이 저장 실시된 상기 오차값을 근거로 하여 생산공정명세서정보를 수정하는 생산공정명세서 갱신단계(S300)를 거치고 갱신된 생산공정명세서정보를 생산공정명세서DB(S15)에 저장한다.
이러한 일련의 작업은, 제조하고자하는 제품의 표준공정명세서와 실제로 제작완료된 제품간의 오차값을 보정할 수 있도록 하여 경직된 데이터의 운용방법에 한정되지 않고 최적화된 데이터를 계속적으로 산출 연산 및 갱신 저장함으로써 계획과 실행의 차이를 최소화 할 수 있는 장점을 갖는다.
따라서, 제품시방서정보, 신규투입 Lot정보만으로도 일목요연하게 공정간의 전이단계, Lot별 진척상황 등이 합리적으로 운용될 수 있음은 물론, 최적화된 데이터를 계속적으로 산출 및 갱신 저장함에 따라 제조효율, 불량률발생추이 등의 용이한 분석 및 평가 등을 이룰 수 있으며 상기한 작용효과에 의해 후에 동일한 제품군에 대한 최적화된 데이터 등을 제공 가능하다는 등의 이점이 있다.
도 5는, 제조공정모델링시스템의 네트워크시스템을 도시한 것으로, 앞서 기재된 바 있는 본 발명의 제조공정모델링방법이 네트워크를 통해 원거리에 위치한 생산공장 등을 유기적으로 연결하여 하나의 DB서버로써 작업지시 및 작업실적 등이 이루어지는 것을 예시하고 있다.
제품의 제작공정을 모델링 하기 위한 기존의 공정명세서가 가지고 있는 한계 를 극복하여 부품의 분해/조립관례, 조건부 선후행 관계, 대체공정순서 등 일정관리에 필요한 여러 제약조건을 하나의 네트워크 모델로 표현할 수 있고, 이를 통해 제조현장의 다양한 제약조건을 반영한 스케줄 생성 및 일정관리가 가능해지는 장점이 있다.
또한, 직관적인 그래픽 모델을 통하여 제작공정명세의 검증/분석 및 교육 등에도 활용될 수 있고, 스케줄링 및 일정관리 시스템의 공정계획 모델로 활용 될 수 있으며, 이를 이용한 스케줄 생성과 스케줄 결과의 저장 추후 작업실적 입력을 통한 공정분석 자료로 활용될 수 있다.
Claims (5)
- a) 신규 제품에 대한 제품시방서를 기준으로 표준공정명세서를 작성하여 표준공정명세서DB에 기록하는 단계(S100);b) 상기 표준공정명세서DB와 신규투입 Lot정보DB로부터 생산공정명세서를 생성하여 생성된 신규 생산공정명세서를 생산공정명세서DB에 저장하는 단계(S200);c) 현장관리시스템(POP/MES)으로부터 각 Lot별 작업진행 실적이 입력된 작업실적DB를 바탕으로 상기 생산공정명세서를 갱신하는 단계(300);d) 갱신된 생산공정명세서로부터 작업 스케줄을 생성하는 단계(S400); 및,e) 생성된 작업스케줄에 따라 현장작업지시 내용이 상기 현장관리시스템(POP/MES)을 통해 작업자에게 지시되고(S500), 상기 현장작업지시 내용이 작업지시DB에 저장되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법.
- 제 2항에 있어서,상기 a) 단계의 표준공정명세서는 최종제품을 제조하기 위한 부품과 부품의 제작에 필요한 공정, 공정간 물류 이동 및 선후행관계로부터 선택된 하나 이상의 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 a) 단계의 표준공정명세서는 일정관리에 필요한 부품의 분해 및 조립관계, 조건부 선후행 관계, 대체공정순서, 작업가능설비, 예상작업시간 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 b) 단계의 신규투입 Lot정보에는 수주량에 따른 각 제품별 신규투입 Lot수량, 제작납기, 제작우선순위 정보를 포함하며, 신규투입 Lot에 해당하는 표준공정명세서를 표준공정명세서DB에서 찾아 투입되는 Lot의 수량만큼 생산공정명세서가 생성되고, 생산공정명세서에는 일정계획생성에 사용될 표준공정명세서의 복사된 정보가 포함되며, 추후 수립될 일정계획정보와 실제 작업시간과 작업실적이 기록되는 것을 특징으로 하는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법.
- 제 1항에 있어서,현장 작업 완료 후 실제 작업일정 데이터와 상기 d) 단계에서 생성된 작업 스케줄과 비교하여 오차값을 작업실적DB에 반영하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일정관리를 위한 제조공정 모델링 방법.
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