시뮬레이션을 이용한 작업자/복수기계 가동분석에 대한 사례연구

문덕희,송성,최미진,정종윤,Moon, Dug-Hee,Song, Cheng,Choi Mi-Jin,Jung, Jong-Yun 한국시뮬레이션학회 2003 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.12 No.1

This paper deals with a case study of workload analysis of an operator in an automatic line for machining the race of ball bearing. Eleven machines and three hoppers are installed in the line which is operated by an operator. The elements of operation are separated into machine controlled elements, operator controlled elements and machine/operator controlled elements. In order to analyze the system, time and motion studies are used for gathering input data for the simulation model. The first objective of this study is to evaluate whether the workload of operator is reasonable or not. The second objective is to increase throughput by reducing tact time and the last one is to increase frequencies of inspection by reducing interval. Thus we suggest some ideas for improvement, and as a result, the throughput is improved about 9%. In spite of the increasing of throughput, the allowance of operator is also increased about 4%.

굴삭기공장의 로봇용접 작업장 설계에 대한 3D 시뮬레이선 사례 연구

문덕희,조현일,백승근,Moon, Dug-Hee,Cho, Hyun-Il,Baek, Seung-Geun 한국시뮬레이션학회 2006 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.15 No.1

가상생산은 새로운 제품의 개발, 새로운 설비의 개발, 새로운 생산시스템의 개발에 활용할 수 있는 매우 유용한 기술이다. 이 기술을 사용하면 실제 생산활동이 수행되기 이전에 다양한 설계오류를 수정할 수 있다. 본 논문은 가상생산기술을 굴삭기 생산공정에 적용한 사례다. 굴삭기 상부 부품의 하나인 붐과 상판회전체의 최종 용접공정을 연구의 대상으로 선택하였다. CATIA를 이용하여 각 부품의 3D 모델과 치구의 3D 모델을 개발하였으며, IGRIP을 이용하여 용접공정의 3D 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 이러한 3D 모델들을 치구의 설계검증과 로봇시스템의 동작경로 검증등에 활용하였다. 결과적으로 수동 용접공정을 로봇을 이용한 자동용접공정으로 전환하였으며, 그 과정에서 설계오류에 의해 발생하는 재 작업시간과 비용을 감축시켰다. Virtual Manufacturing is a powerful methodology for developing a new product, new equipment and new production system. It enables the checking errors in design before production. This paper is a case study of virtual manufacturing in an excavator factory. The final welding operations of the boom and the rotating table of upper body are selected for application. 3D models of parts and fixtures are developed with $CATIA^{(R)}$ and 3D simulation models are developed with $IGRIP^{(R)}$. These models are used for verifying the design of fixture and for the motion design of robot. As a result, the manual welding systems are replaced by automatic systems and many design errors are corrected in the design phase, which reduces the developing cost and time.

철도차량 의장공장에서 흐름라인방식과 고정위치형 배치방식의 비교

문덕희,손동수,이영훈,신양우,Moon, Dug Hee,Son, Dong Su,Lee, Young Hoon,Shin, Yang Woo 한국시뮬레이션학회 2018 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.27 No.3

이 논문에서는 철도차량 의장공장에서 적용되는 두 종류의 배치안 개념에 대한 논의하고자 한다. 현재 시스템은 전통적인 흐름라인 방식에 따라 조립라인이 설계되어 있지만 새로운 시스템은 고정위치형 배치방식을 따르고자 한다. 시스템에 영향을 주는 요소로는 공정시간의 변동성, 결품률 및 결품시간의 분포를 고려하였다. 시뮬레이션 실험결과 해당시스템의 경우 생산량, 차량당 평균 체류시간, 편성당 평균 체류시간 모두 고정위치형 배치방식을 사용하는 것이 좋다는 결론을 얻었다. 또한 시스템의 고정위치형 방식이 흐름라인 방식에 비해 변화에 둔감하게 반응함으로써 강건성 측면에서도 우수하다는 결론을 얻었다. In this paper we will discuss two different layout concepts which can be applied to rail-vehicle assembly factory. The existing system is based on the traditional flow line, and the suggested system is based on the fixed position layout. The main factors which affect on the system performances are the variation of process time, shortage rate of part and the shortage period. Simulation experiments indicate that the fixed position layout is better with respect to the throughput, mean flow time per vehicle and the mean flow time per fleet. Furthermore, the fixed position layout is more robust than the flow line because performance measures are insensitive to the variations of factors.

3D 작업자 시뮬레이션을 이용한 굴삭기 생산공정 작업자 자세분석

문덕희,백승근,장병림,이준석,Moon, Dug-Hee,Baek, Seung-Geun,Zhang, Bing-Lin,Lee, Jun-Seok 한국시뮬레이션학회 2006 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.15 No.3

근래에 작업자의 근골격계 질환이 산업현장의 주요한 논제로 등장하였다. 이러한 문제를 줄이기 위하여 다양한 방법들이 사용되고 있는데 그 중의 하나가 제품설계, 치구설계, 작업장 설계를 할 때 작업자의 안전을 최대한 확보하도록 설계단계에서 개선을 하는 것이다. 최근에 급속히 발전하고 있는 3D 시뮬레이션 기술을 사용하면 작업장을 설계하는 단계에서 제품 및 치구의 3D 도면을 이용하여 가상의 작업공간을 구축한 후 작업자의 작업 자세를 사전에 검증해 볼 수 있기 때문에 작업장 구축 후 발생할 수 있는 많은 문제점들을 사전에 검증하여 설계실패비용을 최소화할 수 있다. 본 논문은 3D 작업자 시뮬레이션을 이용하여 굴삭기 공장의 특정한 공정을 대상으로 개선 및 최적화를 하기위한 연구다. 먼저 CATIA를 이용하여 제품과 치구 등 작업장 구축을 위한 3D 모델을 개발하였다. 그리고 IGRIP, DPM. Human 등의 개발도구를 복합적으로 이용하여 작업장에서의 작업내용을 시뮬레이션 할 수 있는 모델을 개발한 후 작업 자세에 대한 분석을 수행하였다. 분석결과는 작업장을 개선하는데 이용하였다. Recently, work-related musculoskeletal disorders (WMSDs) become a hot issue in the industrial fields. To prevent the potential risk of workers, various approaches have been adopted. One of the approaches is to improve the design of product, that of jig (or fixture) and that of workstation in the early stage of the development. 3D simulation technology is known as the powerful method for detecting such problems before constructing the workstation, because it is possible to evaluate the posture of worker using 3D models in a cyber space. It enables to find the unexpected problems and save the time and cost for redesign and rework. This paper introduces a 3D simulation case study of workers in an excavator factory. 3D models of products, jigs were developed with CATIA. The assembly processes were animated in IGRIP and DPM. Finally the various postures of worker were simulated using Human. As a result, some postures were analysed as the risky jobs and the result of simulation was used to improve the system.

Developing Automatic Lens Module Assembly System Using 3D Simulation

문덕희,이준석,백승근,장병림,김영규,Moon, Dug-Hee,Lee, Jun-Seok,Baek, Seung-Geun,Zhang, Bing-Lin,Kim, Yeong-Gyoo The Korea Society for Simulation 2007 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.16 No.2

가상생산기술은 신제품의 개발, 새로운 장비 개발 및 새로운 제조시스템 개발에 유용한 도구이며, 특히 3D 시뮬레이션 기술은 가상생산의 핵심기술이다. 3D 시뮬레이션 기술은 기계적 시뮬레이션 기술과 이산사건 시뮬레이션 기술로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 휴대폰 카메라에 장착되는 렌즈모듈 조립을 생산하는 국내 회사의 사례를 소개한다. 이 회사에서는 렌즈모듈 조립공정을 현재 수작업으로 하고 있는데 자동화시스템을 개발하기로 결정하였으며 이를 위해 3D 시뮬레이션 기술을 도입하기로 하였다. 3D 시뮬레이션 기술은 시스템 개념설계단계에서부터 적용이 되었는데, 단위 장비 개발을 위해서는 $CATIA^{(R)}$와 $IGRIP^{(R)}$이 활용되었으며, 시스템 설계를 위해서는 이산사건 시뮬레이션 도구인 $QUEST^{(R)}$가 활용되었다. 논문의 목적은 새로운 자동화 설비의 기술적. 경제적 타당성을 검증하는 것이다. 개발결과 takt time 이 기존의 수작업에 비해 4분의 1 수준으로 감소되었으며, 이에 따른 작업자 인원도 대폭 감소되었다. Virtual manufacturing (VM) is a powerful technology for developing a new product, new equipment and new manufacturing system, and three-dimensional (3D) simulation is a core technology in VM. 3D simulation involves both mechanical simulation and discrete event simulation. This paper introduces a case study of implementing 3D simulation for developing an automatic assembly line in a Korean optical factory. This factory produces a lens module that is the part of a phone-camera. 3D simulation technology is applied from the early stage of development. In the conceptual design and the initial design phases for individual equipment, 3D mechanical simulation using $CATIA^{(R)}$ and $IGRIP^{(R)}$ is conducted. 3D discrete event simulation with $QUEST^{(R)}$ is applied to the detailed design of the equipment and of the whole system. The focus of the simulation is to verify the technical and economical feasibility of the new automatic system. As a result, the takt time is reduced to the quarter of the manual system, and the number of workers in a line is reduced tremendously.

A Case Study of Simulation for the Design of Crankshaft Line in an Automotive Engine Shop

문덕희,허특,신우영,Moon, Dug-Hee,Xu, Te,Shin, Woo-Young 한국시뮬레이션학회 2008 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.17 No.2

자동차 엔진을 구성하는 주요부품은 실린더블록, 실린더헤드, 크랭크샤프트, 커넥팅로드, 캠샤프트 등으로 구성되는데 이들의 영문명을 따서 5C라고 부른다. 따라서 일반적으로 엔진공장은 5C를 생산하는 라인과, 엔진 조립라인을 포함하는 6개의 라인으로 구성이 된다. 엔진공장은 소품종대량생산의 특성을 가지기 때문에 장비의 배치형태는 흐름라인의 형태를 따른다. 본 논문에서는 국내 자동차 회사 엔진공장의 크랭크샤프트라인 설계를 위한 시뮬레이션 사례를 소개한다. 크랭크샤프트 라인은 기계가공을 중심으로 하는 라인이다. 따라서 라인설계에 영향을 미치는 요인들에 대해 소개하고, 라인 효율에 미치는 영향을 $QUEST^{(R)}$라는 3차원 시뮬레이션 도구를 이용하여 분석하였다. 기술팀에서 제시한 초기배치안에 대해 시뮬레이션 모델을 구축한 후 실험을 통하여 시스템 효율을 개선시키기 위한 방법을 제시하였다. The major components of an engine are the cylinder block, cylinder head, crankshaft, connecting rod, and camshaft, which are more popularly known as the 5 C's. Thus, the engine shop usually consists of six sub-lines, including five machining lines and one assembly line. The flow line is the typical concept of the layout when the engineer designs the engine shop. This paper introduces a simulation study regarding the new crankshaft machining line in a Korean automotive factory. The major factors for designing the machining line are considered, and their effects on the system performance are evaluated with a three-dimensional(3D) simulation model that is developed with $QUEST^{(R)}$. The initial layout is analyzed using the simulation model, and we suggest some ideas for improvement.

자동차 차체공장에서 서브라인의 추가와 버퍼의 할당이 시스템 효율에 미치는 영향

문덕희(Dug Hee Moon),남예슬(Ye Seul Nam),신양우(Yang Woo Shin) 한국SCM학회 2016 한국SCM학회지 Vol.16 No.2

Body shop in an automotive factory consists of many sub-lines, and the sub-lines are merged in many assembly operations. There is no buffer in a sub-line and finite buffers are allowed between two successive sub-lines due to the limited space and investment cost. To design a body shop, the layout concepts based on welding technologies and the material handling systems should be considered and optimized. Two types of layout concepts and two part transfer policies in a sub-line are compared by simulation. Optimal buffer allocation problem is also considered for increasing the production rate of the system.

Effects of Failure Distribution Considering Various Types of Layout Structure in Automotive Engine Shops

Dug Hee Moon(문덕희),Guan Wang(왕관),Yang Woo Shin(신양우) 대한산업공학회 2012 대한산업공학회지 Vol.38 No.1

생산준비 비용이 생산순서에 종속적인 경우의 2단계 생산-재고 시스템

문덕희(Dug Hee Moon),황학(Hark Hwang) 대한산업공학회 1993 대한산업공학회지 Vol.19 No.2

휴대폰 렌즈모듈 조립라인 설계안 결정을 위한 경제성 분석 및 AHP응용

문덕희(Dug-Hee Moon),이근현(Geun-Hyun Lee),송준엽(Jun-Yeob Song) 한국생산제조학회 2011 한국생산제조학회지 Vol.20 No.4