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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이동형
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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최근 CNC 공작기계 분야는 급속히 발전하고 있는 반도체, 자동차, 의료기기, 각종 검사 및 시험장비, 기계금속가공장비, 항공기, 조선, 전자기기 등과 같은 제조업 분야와 함께 동반성장 추세를 보이고 있다.
그러나 CNC 공작기계를 이용한 기계가공을 업으로 하는 영세 중소업체는 오히려 갈수록 치열해지는 경쟁 속에서 많은 어려움을 겪고 있다. 특히 소기업 일수록 3차, 4차 Bender에게 Order를 받아 임가공 형태로 운영하다 보니 기업경영이 매우 힘든 상황이다.
이러한 상황에서 영세 가공업체들은 생존을 위해 다방면에서, 예컨대 가공 공구선택, RPM, FEED, CAD 및 CAM 분석 등을 통한 공정혁신 전략을 수립하지 않을 수 없게 되었다.
소규모 개인기업인 S사는 가공공정이 표준화되어 있지 않고 축적된 Data가 없어 새로운 가공 기술을 적용해야 하는 신 공구가 도입될 경우 많은 어려움을 겪고 있다. 최근에도 핸드폰 액정유리 가공에 사용되는 SUS304 재질의 COOLING PLATE 지그 제작 시 가공의 어려움으로 제품 품질 및 납기에 많은 애로를 겪었다.
S사는 이러한 문제를 해결하기 위하여 당사 규모에 맞는 가공 공정으로 재설계하고 모든 공정을 계량화된 Data로 관리하고자 하였다. 이러한 와중에서 가공공정의 대부분을 차지하는 커터공정에 대한 개선이 필요하다는 것을 알게 되었다. 먼저 기존 사용되고 있는 3가지 커터의 RPM, FEED와의 상관관계를 검토한 결과, 전체 가공의 70% 이상을 차지하는 커터작업 중 황삭공정의 문제해결이 가장 시급하다는 것을 알았다.
S사는 SUS304 재질의 Cooling Plate 지그 가공작업 시 가공시간 단축 및 품질향상을 도모하기 위해서는 가격, 공구수명, 보전비용, 생산성, 품질, RPM, FEED 등을 주요 요인으로 선정하고 AHP방법을 활용하여 가장 적합한 커터공구를 찾고자 하였다. 또한 선정된 커터공구로 실험가공을 통해 그동안 S사의 큰 고충이었던 납기와 품질 및 생산능력문제를 해결해 보고자 했다.
그 결과, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.
첫째, 현재 머시닝센터에서 사용할 수 있는 3개의 커터공구 중 가장 효율적인 것은 M커터공구로 판명되었다.
둘째, 1대의 추가 설비가 요구되는 상황이었지만 생산성 향상으로 부족한 생산능력을 보충함으로써 추가 설비투자 없이 기존 설비로 생산이 가능하게 되었다.
셋째, S사의 애로사항인 Delivery 및 생산능력부족 문제가 해소되었다.
넷째, 연간 108백만원 매출증대와 연간 32백만원의 수익증대 효과를 거두었다.
다섯째, 기업의 의사결정시 AHP 기법의 유용성을 확인할 수 있었고 향후 다양한 설비투자나 공정개선에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
그러나 CNC 공작기계를 이용한 기계가공을 업으로 하는 영세 중소업체는 오히려 갈수록 치열해지는 경쟁 속에서 많은 어려움을 겪고 있다. 특히 소기업 일수록 3차, 4차 Bender에게 Order를 받아 임가공 형태로 운영하다 보니 기업경영이 매우 힘든 상황이다.
이러한 상황에서 영세 가공업체들은 생존을 위해 다방면에서, 예컨대 가공 공구선택, RPM, FEED, CAD 및 CAM 분석 등을 통한 공정혁신 전략을 수립하지 않을 수 없게 되었다.
소규모 개인기업인 S사는 가공공정이 표준화되어 있지 않고 축적된 Data가 없어 새로운 가공 기술을 적용해야 하는 신 공구가 도입될 경우 많은 어려움을 겪고 있다. 최근에도 핸드폰 액정유리 가공에 사용되는 SUS304 재질의 COOLING PLATE 지그 제작 시 가공의 어려움으로 제품 품질 및 납기에 많은 애로를 겪었다.
S사는 이러한 문제를 해결하기 위하여 당사 규모에 맞는 가공 공정으로 재설계하고 모든 공정을 계량화된 Data로 관리하고자 하였다. 이러한 와중에서 가공공정의 대부분을 차지하는 커터공정에 대한 개선이 필요하다는 것을 알게 되었다. 먼저 기존 사용되고 있는 3가지 커터의 RPM, FEED와의 상관관계를 검토한 결과, 전체 가공의 70% 이상을 차지하는 커터작업 중 황삭공정의 문제해결이 가장 시급하다는 것을 알았다.
S사는 SUS304 재질의 Cooling Plate 지그 가공작업 시 가공시간 단축 및 품질향상을 도모하기 위해서는 가격, 공구수명, 보전비용, 생산성, 품질, RPM, FEED 등을 주요 요인으로 선정하고 AHP방법을 활용하여 가장 적합한 커터공구를 찾고자 하였다. 또한 선정된 커터공구로 실험가공을 통해 그동안 S사의 큰 고충이었던 납기와 품질 및 생산능력문제를 해결해 보고자 했다.
그 결과, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.
첫째, 현재 머시닝센터에서 사용할 수 있는 3개의 커터공구 중 가장 효율적인 것은 M커터공구로 판명되었다.
둘째, 1대의 추가 설비가 요구되는 상황이었지만 생산성 향상으로 부족한 생산능력을 보충함으로써 추가 설비투자 없이 기존 설비로 생산이 가능하게 되었다.
셋째, S사의 애로사항인 Delivery 및 생산능력부족 문제가 해소되었다.
넷째, 연간 108백만원 매출증대와 연간 32백만원의 수익증대 효과를 거두었다.
다섯째, 기업의 의사결정시 AHP 기법의 유용성을 확인할 수 있었고 향후 다양한 설비투자나 공정개선에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구방법 3제 2 장 이론적 배경 52.1 머시닝센터의 개념 52.1.1 머시닝센터의 정의 52.1.2 머시닝센터의 역사 52.1.3 머시닝센터의 기능 62.1.4 머시닝센터의 구성 72.2 밀링커터(Milling Cutter) 122.2.1 밀링커터의 정의 122.2.2 밀링커터의 종류 및 구성 132.3 계층적 구조가중치 방법(Analytic Hierarchy Process) 132.3.1 계층적 구조가중치 방법(AHP)의 개요 132.3.2 AHP를 통한 문제 해결 절차 142.3.3 AHP방법의 활용사례 212.3.4 AHP방법을 이용한 최근 연구동향 22제 3 장 S사의 현황 및 문제점 243.1 S사의 현황 및 가공공정 분석 243.1.1 S사의 현황 243.1.2 S사의 가공공정 분석 263.2 S사 가공공정의 문제점 283.2.1 가공공정의 이해 283.2.2 가공공정의 문제점 283.2.3 가공공정의 문제점 해결방안 모색 29제 4 장 연구 결과 304.1 연구 설계 304.1.1 AHP 계층 구성 304.1.2 설문조사 개요 314.2 AHP기법에 의한 최적 커트공구 선정 334.2.1 일관성 분석 334.2.2 요인분석 334.2.3 대안에 대한 결과분석 344.2.4 최종결과 도출 374.3 현장적용 및 기대효과 분석 384.3.1 현장적용 384.3.2 기대효과 분석 39제 5 장 결 론 41참고문헌 43ABSTRACT 46부록 [설문지] 49감사의 글 55
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