KR100414576B1

KR100414576B1 - 금형 제작의 공수 산출 방법

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Publication number: KR100414576B1
Application number: KR10-2002-0023790A
Authority: KR
Inventors: 이인규; 최승필; 윤종우; 황의정; 박진수
Original assignee: 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2004-01-13
Also published as: KR20030085383A

Abstract

금형 제작의 공수 산출 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, a) 기준 차량에 대한 기준값을 선정하고 각 차종의 프로젝트별 적용 계수를 산출하는 단계; b) 아이템의 파트네임별 각 패널 계수를 설정하는 단계; c) 금형 무게별 적용 계수를 산정하는 단계; d) 금형의 공정 계수를 선정하는 단계; e) 부품별 제작 난이도에 따라 부품 계수를 선정하는 단계; f) 각 계수를 평균치로 산출하고, 예상 무게를 평균치에 승산(乘算)하여 환산 셋트를 연산하는 단계; g) 각 공정의 중공정별 일정 요율에 의해 보정한 패턴 테이블을 생성하는 단계; h) 환산 셋트를 과거 기설정된 목표 공수에 승산(乘算)하여 해당 공정의 소요 공수를 산출하는 단계; i) 패턴 테이블에 기초한 해당 공정의 소요 공수를 분할하여 각각의 중공정별 현재 목표 공수를 산출하는 단계;로 이루어져, 공정 난이도에 따른 패턴 테이블을 작성하고, 이를 기초로 공정별 공수 및 일정을 수치적으로 표시토록 함에 따라, 금형 제작의 일괄적인 관리 및 제작 일정이 산출되어 실제작 비용 산출이 가능하며, 공수 결과로부터 금형 제작의 마케팅에 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

Description

금형 제작의 공수 산출 방법{A MAN-HOUR CALCULATION METHOD FOR MAKING A PRESS DIE}

본 발명은 금형 제작에 따른 공수 산출에 관한 것으로, 보다 상세히는 금형의 형상, 무게, 인력 및 작업 시간에 관계한 수학적 알고리즘과 계산학적 근거에 의해 금형 공수(工數)를 표준화하기 위한 금형 제작의 공수 산출 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 금형 제작을 위한 공정 계획은 설계부터 생산까지의 일관적인 계획을 구현하기 위한 시스템 관리로서, 공정계획의 생성방법에 따라 창생적방법(Generative Method)과, 변형적 방법(Variant Method)로 분류된다.

창생적 방법은 가공 형상에 기초한 가공 방법에 따라 공정을 추론하는 것으로, 완전 무인화의 핵심 기술로 개발되고 있어 새로운 부품에 대해서도 공정 계획을 창조할 수 있는 장점과 더불어, 현장 작업자들의 지식에 의존해야 하는 문제점이 있다.

변형적 방법은 가공품들을 소정의 각 코드로 분할하여 해당 코드별로 공정 계획을 추출하여 편집하는 것으로, 가공형상별 가공방법 지정논리 등이 명시화되지 않아 과거의 공정계획들을 참조해야 하며, 이로부터 과거의 공정계획 정보를 저장하는 데이터 베이스에 의한 제작 이력 관리가 이루어지지 않을 경우 공정 시간의 예측이 어렵고 일정을 계획하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 프로젝트별, 아이템별, 공정별, 부품별, 직장(職場)별로 수치화된 분석과 공정 난이도 및 캠(CAM) 공정에 따른 보정치를 설정하고, 각 공정에 따른 시간 원단위로 산출토록 하여 시간 원단위에 의한 목표 공수 및 실질적인 공수를 계산하여 금형 제작의 공정 예측에 정확성을 부여하는 금형 제작의 공수 산출 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 금형 제작의 공수 산출 방법은, 금형 제작의 공수 산출 방법에 있어서, a) 차량의 종류에 따른 실적 분석과 더불어, 기준 차량을 설정하여 상기 기준 차량에 대한 기준값을 선정하고 상기차량의 종류에 따른 각 차종의 프로젝트별 적용 계수를 상기 기준값 대비 산출하는 단계; b) 아이템의 파트네임(PART NAME)별 제작 난이도에 따라 각 패널(PANNEL)의 패널 계수를 설정하는 단계; c) 상기 금형의 무게에 대응한 난이도별로 실적 분석하여 특정 범위내의 무게를 선정한 후 그룹화시키고 해당 그룹별 난이도에 따른 무게별 적용 계수를 산정하는 단계; d) 금형의 공정에 따라 해당 공정의 난이도별로 실적분석하여 상기 공정에 따른 각각의 공정 난이도를 수치화하는 공정 계수를 선정하는 단계; e) 부품별 제작 난이도에 따라 비례 관계를 갖고 실질 분석에 의해 수치적으로 환산되는 부품 계수를 선정하는 단계; f) 상기 프로젝트별 적용 계수, 상기 패널 계수, 상기 무게별 적용 계수 및 상기 공정 계수를 평균치로 산출하고, 상기 금형의 예상 무게를 상기 평균치에 승산(乘算)하여 10톤을 1 셋트로 한 환산 셋트를 연산하는 단계; g) 상기 패널 계수를 갖는 각 아이템별 분류를 공정 난이도별로 분석 분류하고, 해당 공정의 중공정별 일정 요율을 과거 정보에 기초하여 분석한 후, 현재의 실질 분석에 의해 보정한 패턴 테이블을 생성하는 단계; h) 상기 파트 네임별 환산 셋트를 10톤을 1 셋트로 한 셋트당 과거 기설정된 목표 공수에 승산(乘算)하여 해당 공정의 소요 공수를 산출하는 단계; i) 상기 패턴 테이블에 기초한 중공정 요율에 따라 상기 해당 공정의 소요 공수를 분할하여 각각의 중공정별 현재 목표 공수를 산출하는 단계; 및 j) 상기 부품 계수에 따라 선정되는 해당 부품의 요율 및 부품의 갯 수를 승산하여 종합 부품 계수를 산출하고, 상기 종합 부품 계수와 상기 현재 목표 공수를 승산하여 각 부품에 따른 실질적 예상 공수를 산출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 실질적으로 작업을 실행할 수 있는 작업자의 시간을 산출하고, 이를 시간 원단위로 상정하며 각 직장별로 해당 작업시간에 따른 시간 원단위를 산출한 후, 상기 현재 목표 공수에 상기 시간 원단위를 나누어 현재 목표 일정을 산출하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 제작의 목표 공수를 산출하기 위한 플로우챠트이다.

도 2는 아이템별 패널 계수를 도시하고 있다.

도 3a, 3b는 중공정 패턴 테이블을 도시하고 있다.

도 4a, 4b는 본 발명의 실시예로 도시한 목표 공수 산출 쉬트를 도시하고 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 공수 산출을 위한 전체 흐름을 나타낸 플로우챠트이다. 먼저, 금형 제작에 따른 공수를 산출하기 위해 기본적인 사용자 입력부분이 필요하며, 이는 해당 금형의 프로젝트명, 아이템명, 공정/무게 산출 및 직장에 따른 각각의 분석이 필요하다.

프로젝트별 분석은 제작하고자 하는 금형이 어느 차종에 포함되는지를 판별하는 것으로, 본 발명에서는 현재 생산중인 중형 레간자를 중심으로 차종별 프로젝트를 설정한다(S101). 프로젝트는 차종을 소정의 코드로 정의할 수 있으며, 각 종류별로 P-CAR, U-CAR, V-CAR, T-CAR, J-CAR, M-CAR 및 BUS, TRUCK으로 설정하고, 각 차종에 따른 패턴 코드를 상기 나열 순서에 따라 W, V, T,J, M, B, H로 설정한다.

이후, 아이템별 분석이 이루어지는데(S103), 이는 차량의 각 부위별 금형을 나타내는 것으로 부위별 패널(Pannel) 명과 각각의 해당 코드를 설정한다. 도 2는 아이템별 패널 코드를 설정 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 각 패널별로 LONGI, BACK, BRACE, BULKHEAD, COWL, CROSS, DOOR, DASH, FENDER, WHEEL HOUSE, HOOD,FLOOR, ROOF, SIDE OUTER, FRAME DOOR, SIDE INNER로 분류하고, 각 패널별 위치에 따른 각각의 파트 네임(Part Name)을 부여한다. 예컨대, 상기한 LONGI의 전면 좌측 상단은 LONGI FT LH, LONGI의 전면 우측 상단은 LONGI FT LH, LONGI의 전면 좌측 후단은 LONGI FT L/R 등으로 설정하고 각각의 해당 코드 및 분류 코드를 부여한다.

해당 코드는 PART NAME 별로 각각으로 부여되며, 상기 분류 코드는 공정에 따라 J, K, L로 분류한다. 여기서 J는 INSIDE 금형으로 LONGI, BACK, BRACE, BULKHEAD, COWL, CROSS, DASH 가되며, K는 SKIN OTR 금형으로 DOOR(OTR), FENDER, HOOD, ROOF, SIDE(OTR), FRAME, TRUNK, TAIL GATE(OTR)이며, L은 SKIN INR 금형으로 DOOR(INR), WHEEL HOUSE, FLOOR, SIDE(INR), TAIL GATE(INR)가 된다.

공정/무게별 분석은 금형의 크기에 따른 무게를 예상치로 산출하는 것으로(S105), 동일 크기의 금형이라 하더라도 금형의 형상에 따라 무게에 많은 차이가 있음을 감안하여 소정의 적용 요율로서 감안토록 한다. 실질적인 무게를 산출하기 위해서는 "가로×세로×높이×비중"으로 산출할 수 있고 이 때, 비중은 g/㎤의 단위이므로, 단위를 ton으로 변환하기 위해 "가로×세로×높이×비중"/1000000이 될 것이나, 금형의 형상에 따른 무게를 감안하기 위한 금형별 요율을 적용한다.

금형 다이가 DRAW DIE 일 경우에는 해당 요율을 35% ~ 38% 범위내에서 설정하고, 후공정 CAM DIE 일 경우에는 35% ~ 38%, 캠 공정에서 사용되지 않는 NO CAM DIE 에서는 30% ~ 35% 등으로 설정할 수 있다. 이는 작업자의 경험에 의한 실질적인 체적의 범위를 나타내는 것이다. 예를 들어, DRAW DIE를 설계함에 있어 그 크기가 가로 200㎠, 세로 180㎠ 및 높이 150㎠일 경우, 비중은 7.8g/㎤, 적용 요율을36%로 하면, 200×180×150×7.8×0.36/1000000 = 15.1632 ≒15.2ton이 된다. 따라서, 상기한 크기의 DRAW DIE 금형을 제작할 경우 예상 무게가 15.2톤이 되는 것이다.

또한, 공정에 따른 분석으로는 INSIDE 공정(J), SKIN OTR 공정(K) 및 SKIN INR(L) 공정으로 크게 분류(이하, 아이템(ITEM)별 분류라 함)하며, 각 공정(J,K,K)별로 DATA CHECK, 준비조립, 기계 가공, 완성 공장의 순으로 중공정으로 분리한다. 그리고 이러한 중공정은 다시 소공정으로 분류하며, 상기 DATA CHECK 공정은 NC DATA(D), 검사 1,2(G,O), 준비 조립은 준비조(L01+02), insert 가공(L03+04), 기타(L05)와 같은 소공정으로, 상기 기계 가공은 1차가공(H), 2차가공(J), SIDE 가공(K), 3차 황삭(M), 3차 정삭 및 3차 후가공(N)과 같은 소공정으로, 상기 완성 공장은 D/S 전(前) 사상(Q), DSP BEAR'G(R), 완성 조립(S), 자주 T/0 보정(T), 초판 취득(U), 정적 검수(V)와 같은 소공정으로 분류하는 것이다.

따라서, 상기 공정은 ITEM 별 분류 - 중공정 - 소공정으로 나뉘며, ITEM 별 공정은 그 공정의 난이도에 따라 공정 코드를 부여한다. 예를 들어, DRAW DIE, 즉 인발가공을 위한 금형을 기준으로 하고, 이를 OP-10(Operating-10)으로 공정 코드를 부여하며, TRIM DIE, 즉 프레스 가공이나 주조 가공으로 생산된 제품의 불필요한 테두리나 핀등을 자라내거나 따내어 제품을 깨끗이 정형하기 위한 금형은 상기 DRAW DIE 용 금형보다 그 난이도를 높여 OP-20으로 공정 코드를 부여한다.

공정 코드는 금형 제작의 난이도에 따라 그 순서를 정의할 수 있으나, 단순히 공정을 분리하기 위한 코드 부여가 되어도 무관할 것이다. 상기 공정 코드가 부여되는 생산 공정은 PIERCE, FLANGE, DENDING, RESTRIKE, BURRING, NOTCH, SLITTING, EMBOSSING 등이 있으나, 이에 대한 난이도를 고정적으로 분리할 수 없으므로, 상기한 DRAW DIE를 기준으로 한 난이도를 설정할 수 있는 것이다. 그리고 이에 대한 공정 코드는 OP-30 ... OP-80 정도가 될 것이다.

이와 같은 공정 난이도는 상기 아이템별 공정에 각각으로 부여하여, 아이템별 금형 제작시 공정 난이도에 기초한 공수설정이 이루어지도록 하고 있다. 금형 제작이 DRAW DIE 일 경우, 이는 OP-10의 난이도이며 이 때의 해당 아이템별 공정(J,K,L)과, TRIM DIE 시는 OP-20의 난이도로써 해당 아이템별 공정(J,K,L)을 각각으로 구분하는 것이다. 따라서, 각 공정 난이도와 더불어 각각의 아이템별 공정과 중공정 및 소공정이 각각으로 분리된다.

한편, 부품별 분석은 S107 단계를 통해 금형이 상형측인가 또는 하형측, 켐, 브랭크 홀더/패드인가를 판단하는 것으로, 전체 4종류의 부품을 코드화한다. 즉, 상형측 금형은 UPR(UP1), 브랭크 홀더 또는 패드 금형은 PAD(PA1), 하형측 금형은 LWR(LW1) 및 켐 금형은 CAM(CA1)으로 설정한다 - 부품명(코드). 이러한 부품별 분석 또한 각각의 적용 계수인 요율을 산정하며, 상기 UPR(UPPER) = 0.33, LWR(LOWER) = 0.42, PAD(BLANK HOLDER OR PAD) = 0.25, CAM = 0.07와 같다. 부품별 적용 계수는 부품별 분석과 더불어, 제작상의 소요시간 및 공정 난이도에 따라 설정하는 것으로, 상기 부품별 적용 계수는 고정적인 수치로 활용한다.

상기 CAM의 부품별 적용 계수가 0.07로 설정되어 있으나, CAM 부품의 가공 길이 또는 그 수량에 따라 공수가 가변된다. 즉, CAM의 적용 계수가 금형의 전체무게 또는 예상 무게에만 관련하여 공수를 설정할 수 없으며, 공수는 CAM의 가공 길이에 비례해야 할 것이다. 따라서, 본 발명에서는 CAM의 전체 가공길이의 합을 200mm 단위로 한 수량 계수를 설정토록 하고 있다.

또한 상기의 수량 계수는 단순히 CAM의 전체 가공길이의 합을 통해 정비례적인 수량 계수를 산출하지 않는다. 이는 200mm 가공을 1개의 수량으로 할 경우 400mm를 2개, 600mm를 3개...와 같이 정비례적 관계를 형성하지 않도록 하는 것으로, 가공 길이가 길어질 수록 가공길이 대비 작업시간이 완만한 증가 추세를 보일 것이다. 수학식 1은 CAM의 부품 수량 계수를 산출하기 위한 것이다.

상기 산출식에 따르면, CAM의 가공부길이를 200mm로 기준으로 하여 기준치의 두 배인 400mm 가공시에는 2.1213가 되어 수량 계수가 약 2.1이 되는 것이다. 이는 기준치로 가공할 금형의 갯 수가 2.1개가 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 프로젝트별, 아이템별, 공정/무게별, 부품별 분석이 완료되면, 해당 분류에 따른 프로젝트별 난이도에 기초한 비례상수(적용계수)를 결정한다. 앞서 설명된 바와 같이, 프로젝트, 즉 차종에 따른 프로젝트 난이도는 현재 생산중인 중형 레간자를 중심으로 하여 해당 적용 계수를 설정하는 것으로, 아래의 표 1과 같다.

프로젝트별 적용 계수

PROJECT(차종)	패턴 코드	적용 계수
P-CAR	W	1.2
U-CAR
W-CAR
V-CAR	V	1.0
T-CAR	T	0.8
J-CAR	J	0.8
M-CAR	M	0.7
OTHER	O	0.8
BUS	B	0.7
TRUCK	H	0.8

상기의 패턴 코드 W,V,T,J,M,O,B,H는 차량의 종류를 임의적으로 정의한 코드이며, V 차량을 중심으로 W는 높은 프로젝트 난이도를 가지며, 이하 차량은 각각의 낮은 난이도를 갖고 있다. 이와 같은 난이도 설정은 실적 분석에서 프로젝트별로 비교하여 상기 V 차량을 1로 기준으로 한, 적용 계수를 산정한 것이다.

표 2는 상기 공정/무게별 분석 과정(S105)을 통해 산출한 금형의 예상 무게에 따른 적용 계수를 산정하는 것으로, 금형의 예상 무게가 14톤 ~ 20톤을 기준으로 하며, 적용 계수 1로 설정하고 있다.

예상 무게별 적용 계수

예상 무게	적용 계수
a ＜ 7	1.4
7 ≤a ＜10	1.3
10 ≤a ＜14	1.2
14 ≤a ＜20	1
20 ≤a	0.9

상기의 예상 무게 범위는 각각의 무게별로 실적 분석하여, 같은 그룹으로 분류한 것이다. 이외에 공정에 따른 적용 계수는 표 3에 도시된다.

공정별 적용 계수

공정	공정명	적용 계수
OP-10	DRAW	1
OP-20	TRIM	1.3
OP-30	*	1.2
*	*	1.1
*	*	0.9
OP-90	HEMMING	0.9
OP-00	BLANK	0.5

상기의 공정 난이도에 따른 적용 계수는 DRAW DIE 공정을 기준으로 하여, 실적 분석에 의한 공정 난이도를 선별하여 해당 난이도에 따른 적용 계수를 설정하고 있다. 상기한 OP-30 ... *는 DRAW, TRIM, HEMMING, BLANK 이외의 공정이 포함될 경우, 상기 DRAW DIE 공정을 기준으로 각각의 적용 계수를 설정토록 한다.

한편, 도 3a, 3b는 중공정 난이도에 따른 비례상수를 패턴 테이블로 도시하고 있으며, 난이도별 점유율을 나타낸다. 난이도별 점유율은 제작상의 노하우와 실적에 따라 가변되거나 수정이 가능하며, 작업팀의 능률이 포함될 수 있다. 도시된 바와 같이, 공정 난이도가 OP-10 J-INSIDE에서의 DATA CHECK 중공정에 따른 인력 점유율 즉, 인력 및 시간 소요에 따른 맨아워(Man Hour : M/H) 비율이 일예로 12.16%이고, 준비조립은 3.78%, 기계 가공은 34.40%, 완성 공장은 34.84% 및 LINE T/O가 9.0%이면 이 때, 전체 사용되는 해당 중공정의 점유율이 90.49%가 된다.

전체 점유율이 100%를 넘지 않거나, 초과하는 경우는 실적에 의한 데이터 가변에 의한 것으로, 최초 패턴 테이블 작성시 사용 점유율을 100%로 설정하여 각각의 중공정 점유율을 작성한 후, 실적 가변에 의한 패턴 테이블을 일부 변경/수정함에 따른 것이다. 이는 특정의 중공정 점유율을 수정하였다하더라도, 이로부터 모든 중공정 점유율을 수정하지 않기 때문이며, 작업자의 숙련을 통한 전체 점유율이 저하되거나, 작업자 변경에 의한 비숙련으로 전체 점유율이 상승함으로 해석될 수 있다.

상기의 중공정별 패턴 테이블 정보는 소공정의 점유율에 근거한 것으로, DATA CHECK 중공정 점유율이 12.16%는 소공정인 NC DATA 및 검사1/2의 점유율 9.58% 및 2.58%가 각각으로 설정되어 있음에 따른 것이다. 물론 소공정 점유율 설정은 과거 실적에 기초하여 이루어지고, 현재 실적에 따라 수정되는 것이다. 따라서, 공정 난이도별 각 아이템에 따른 중/소공정의 점유율을 결정하여 소정의 중공정 패턴 테이블(Pattern Table)을 작성하는 것이다(S109).

그러면, 상기 도표 및 도면을 통해 프로젝트별 계수(표1 참조), 패널 계수(도 2참조), 무게별 적용 계수(표2 참조) 및 공정별 적용 계수(표3참조)를 통해 환산 셋트(SET)를 산출하는데, 환산 셋트는 금형의 무게 10톤을 1 SET로 하여 예상 무게에 대한 평균 적용 계수를 산출한다. 환산 셋트는 공수의 기준을 산출하기 위한 것으로, 하나의 금형을 제작하기 위한 단위 무게당 공수를 산출한다.

따라서, 단위 무게당 공수는 프로젝트별 계수, 패널별 계수, 무게별 적용 계수 및 공정별 적용 계수에 비례할 뿐만 아니라, 예상 무게에도 비례적 수치가 되야 할 것이다. 이와 같은 환산 셋트는 예상 무게에 비례한 평균 계수로서 표현되는데, 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

예컨대, 도 2에 도시된 LONGI FT LH의 금형을 제작하되, 그 무게가 13톤 정도로 예상하며, 차종이 J-CAR이고, TRIM DIE 금형을 할 경우에는 환산 SET는

PROJECT (J-CAR) : 적용 계수 0.8 ------------- 표 1 참조,

LONGI FT LH : 패널 적용 계수 0.90 ------- 도 2 참조,

TRIM DIE (OP-20): 적용 계수 1.3 ------------- 표 3 참조,

예상 무게 (13톤): 적용 계수 1.2 ------------- 표 2 참조,

수학식 2로부터;

∴ (0.8 + 0.90 + 1.2 + 1.3)/4 ×13/10 = 1.365

환산 SET 산출 결과는 공정의 소요 공수를 산출하기 위한 비례 상수로서, 과거의 SET 당 공수에 대한 비율이 된다. 지난 년도에 비해 금년도에 동일 금형을 제작하되, 금형의 예상 무게가 변경이되고 이로 인해, 예상 무게에 대한 적용 계수가 변경될 경우에는 상기의 환산 SET 산출 결과가 달리되어 작년 대비 금년도의 공정 소요 공수가 달리되는 것이다. 그리고 공정 소요 공수의 변경을 위한 비율이 상기 수학식 1에 의해 산출되는 것이다. 예컨대, 작년도 SET당 목표 공수가 '1110', 즉 하나의 SET를 제작하기 위한 공수가 작년도에는 '1110'이고, 금년도에 해당 공정의 난이도가 변경되어 환산 SET가 1.365가 될 경우, 금년도의 공정 소요 공수는 1110 ×1.365 = 1515.15가 되어 금년도 공정 소요 공수가 증가됨을 나타낸다(S111).

물론, 공정 소요 공수의 가변은 중공정 패턴, 예상 무게, 프로젝트 계수, 패널 계수 및 공정 난이도에 따라 변환되며, 그 변환치에 의한 변환 비율이 환산 SET 산출치로 해석되는 것이다.

한편, 상기의 공수는 작업자의 업무 능률에 따라 가변되는 것으로, '공수'를 정의하기 위해서는 소정의 단위가 필요하며, 이러한 무형의 인력을 수치적으로 환산하기 위한 시간 원단위가 개입되야 할 것이다.

시간 원단위는 하루 8시간을 근무할 경우, 순작업시간이 어느 정도인가를 나타내는 것으로, 각각의 직장별, 보유 기능자의 기능별, 작업 자세, 근태 등에 의해 영향받기 때문에, 직장에 따라 1일의 순작업 시간이 가변된다. 순 작업시간이 6.5시간이고, 작업의 총 예상 시간이 7시간일 경우에는 7 ÷6.5 ≒ 1.1일 이 되어, 7시간의 작업량을 하루를 초과하여 이루어지게 된다. 따라서, 공정 계획에는 시간 원단위가 작업 공정에 필연적인 변수로 작용하며, 실적 분석을 명확하게 하여 공정 계획을 설립하는 것이다.

예컨대, 표 4에서와 같이 작업시의 총 보유시간이 6000시간으로, 이를 100%로 하여 직접 생산 시간, 즉 순수 작업에 투여된 시간이 4200시간이고, 간접 생산시간 즉, 생산에 필요한 시간이지만 직접적으로 작업에 임하지 않는 시간이 450시간이고, 손실 시간(작업에 불필요한 시간)이 170시간, 지원작업(타 작업장을 돕는데 투여된 시간)이 380시간, 사고로 인한 미작업 시간이 800시간일 경우에는 총 활용 시간이 5200시간이 된다. 그리고 순수 작업에 투여된 시간이 4200시간이고, 이는 총 보유시간의 70%에 해당하므로, 하루 8시간 근무중 70%에 해당하는 5.6시간이 실질적인 작업 시간이 된다. 그리고 이를 시간 원단위로 5.6이 되는 것이다.

분 류	시 간	사용률(%)
A	총 보유 시간	6000	100
B	작업 한 시간	C	직접생산시간	4200	70
		D	간접생산시간	450	7.5
		E	손실 시간	170	2.8
		F	지원 작업	380	6.3
G	사고(근태)시간	800	13.3
H	총활용 시간	5200 = A-G	86.7

이와 같은 시간 원단위는 공정에 따라 다르며, 동일 공정을 반복할 경우 정비례적인 관계를 갖지 않는다. 이는 첫 공정을 수행하는 시간 원단위와 동일 공정을 반복 수행할 때의 시간 원단위는 2배 미만의 시간 원단위가 산출됨은 당연할 것이며, 따라서 공정에 따른 시간 원단위 및 반복 공정에 따른 시간 원단위를 과거 실적에 기초하여 다음과 같이 산출하고 고정된 정보로 활용하고 있다(S113). 본 발명의 실시예로 표 5는 중공정간 반복 제작에 따른 시간 원단위를 나타낸다.

시간 원단위

시간 원단위
	DATA	준비	대형기계	완성 T/O
정상	6.19	6.00	13.60	6.00
2T	7.74	7.50	17.50	7.50
3T	8.51	8.25	18.76	8.25

상기의 시간 원단위는 공수를 결정하기 위한 금형 제작의 소요 인력을 나타내는 것으로, 이하 금형 제작에 있어서 상기 패턴 테이블 정보에 기초하여 아이템별, 중공정별, 소공정별 공수를 산출할 것이다.

도 4a, 도 4b는 공정별 목표 공수를 산출하기 위해 실시예로 나타낸 챠트이다. 먼저 차량의 종류 즉, 프로젝트는 M-CAR이고, 가공 방법은 DRAW DIE이며, PART NAME은 HOOD INR OP-10, OP-20, OP-30을 실시예로 하고 있다. 그리고 1일 O/T 시간 기준은 3T로 하고, SET당 목표 공수를 1110으로 할 경우이며, 금형의 예상 무게는 8ton으로 한다.

먼저, 도 2에서 도시된 바와 같이 프로젝트 계수(표 1 참조)는 'M'으로 0.7을 적용시키며, HOOD INR의 패널 계수는 1.20이고(도 2 참조), 예상 무게 8톤에 대한 예상 무게 적용 계수(표 2 참조)는 1.3이 된다. 공정 난이도는 OP-10 DRAW DIE이므로 적용 계수는 1.0으로 설정(표 3 참조)한다. 따라서 이론적 공수 목표를 산출하기 위해(S115), PART NAME, 공정, 중공정 패턴기호, 예상 무게, 프로젝트 계수, 패널 계수, 무게 적용 계수(가중치) 및 공정 난이도를 입력한다. 예시된 바와 같이, 공정은 OP-10에 따라 '10'을 입력하고, 중공정 패턴 기호는 'L'이고, 예상 무게는 '가로×세로×높이×비중×적용요율'을 통해 산출하여 톤 단위로 환산하는 것이다.

환산된 예상 무게가 8톤이라면, 예상 무게 란에 8.0을 입력하고, 프로젝트계수를 입력한다. 프로젝트 계수는 차량의 종류에 따른 것으로, 본 실시예에서는 M-CAR이므로 0.8을 입력하고, 도 2에 도시된 HOOD INR의 패널 계수를 찾아 1.20을 입력한다. 무게 가중은 상기 예상 무게가 8톤에 따른 것으로 표 2에서 해당 적용 계수를 찾아 1.20을 입력한다. 그리고 공정 난이도는 표 3을 통해 DRAW DIE에 따른 난이도 1.00을 기입하며, 이 후의 SET 환산 및 공정 소요공수가 자동 계산되는 것이다.

SET 환산은 수학식 2에 제시된 바와 같이, 프로젝트 계수(0.8), 패널 계수( 1.2), 무게 가중(1.3) 및 공정 난이도(1.00)에 대한 평균값을 산출(4.3 ÷4 = 1.075)하고, 이에 예상 무게(8톤)을 곱한 후(8.6), 10으로 나눠 '0.86'이라는 SET 환산 계수가 산출된다. 이와 같은 SET 환산 계수는 상기 SET당 목표 공수(1110)에 대한 적용 요율로써, 현 금형 제작에 필요한 소요 공수는 1110 ×0.86으로 '954.6'이 되는 것이다.

그러면, 도 3a, 3b에 도시한 중공정 패턴 테이블을 통해 중공정별 소요 공수를 산출할 수 있는데, 먼저 중공정 패턴기호가 'L'이고, OP-10 DRAW DIE이므로 각 공정별 패턴 테이블의 적용 요율에 따라 각 공정의 소요 공수를 산출하는 것이다. 예컨대, 패턴기호가 'L'이고, OP-10 DRAW DIE이므로 OP-10/L-SKIN INR의 DATA CHECK에서 보유한 NC DATA, 검사 1,2는 각각으로 11.83%, 3.14% 요율을 갖고 있다. 물론, 준비조립, 기계 가공, 완성 공장 등 각 공정별로 요율이 존재하므로, 상기 소요 공수에 대한 각각의 요율을 적용하여 각각의 공수를 계산한다.

상기 공정 소요 공수가 954.60이고, OP-10 DRAW DIE의 L-SKIN INR의 NC DATACHECK의 적용 요율이 11.83%라면 NC DATA CHECK의 소요 공수는 954.60 ×11.83 %가 되어 112.92918 ≒ 112.93이 되는 것이다. 설명된 바와 같이 NC DATA CHECK 공정의 공수가 되는 것이다. 또한 상기 공정 소요 공수가 954.60이고, OP-10 DRAW DIE의 L-SKIN INR의 검사의 적용 요율이 3.14%라면 '검사'의 소요 공수는 954.60 ×3.14 %가 되어 29.9744 ≒ 29.97이 되는 것이다. 이하, 준비조립, 기계 가공, 완성 공장, TOOL OFF, LINE T/O 또는 마찬가지이다.

그리고 상기 해당 중공정에 따른 공수를 토대로 시간 원단위로 환산하여 일정을 산출할 수 있는데, 1일 O/T를 3T로 할 경우의 DATA CHECK의 시간 원단위는 8.51이므로 상기 공수값 112.93에 대한 시간 원단위는 112.93 ÷8.51 = 13.270이 되는 것이다. 그러면, 상기 NC DATA의 공수 112.93에 대한 부품별 공수값을 산출할 경우, 상기 부품별 적용 계수를 이용하여 해당 중공정에 따른 각 부품(UPR, PAD, LWR)에 대한 공수를 산출한다. 예컨대, UPR의 부품별 적용 계수, 즉 부품 계수는 0.33이고 해당 공정인 NC DATA의 공수는 112.93이므로 112.93 ×0.33 = 37.2669 ≒ 37.27이 되며, 상기 부품 PAD에 대한 공수는 PAD의 적용 계수 0.25에 대한 NC DATA 공수이므로, 112.93 ×0.25 = 28.23이 되는 것이다. 상기 방법에 따라 LWR의 공수도 산출된다.

한편, CAM일 경우에는 앞서 설명된 수학식 1의 부품 수량 계수를 산출하고, 산출 결과에 상기 부품 계수, 즉 CAM에 대한 부품 계수 0.07를 곱하여 종합 계수의 합을 연산한다. 본 발명의 실시예에서 CAM의 전체 가공 길이를 1260으로 할 경우, 200mm를 단위로 하여 수학식 1에 기초한 산출 값 5.01996이 부품 수량 계수가되며, 상기 부품 수량 계수에 부품 계수를 승산하여 종합 계수를 산출하는 것이다. 부품 계수가 0.07이므로 5.01996 ×0.07 = 0.351가 된다.

결국, 관리자는 중공정 패턴 테이블을 완성한 후, 시간 원단위에 기초한 해당 공정을 입력하고, 예상 무게, 프로젝트 계수, 패널 계수, 무게 가중 및 공정 난이도를 입력한다. 수학식 1에 기초한 SET 환산치를 자동 연산토록 하며, 목표 공수로부터 공정 소요 공수를 산출하되 상기 SET 환산치에 목표 공수를 승산하여 자동 산출하는 것이다.

상기 공정 소요 공수는 상기한 중공정 패턴 테이블 값이 비례한 각 공정별 공수를 산출하며, 해당 공수에 시간 원단위로 나누어 해당 공정의 일정을 산출하는 것이다(S115).

이상 설명과 같이 본 발명에 따른 금형 제작의 공수 산출 방법은 각각의 중공정을 아이템별, 공정 난이도에 따른 패턴 테이블을 작성하고, 이를 기초로 공정별 공수 및 일정을 수치적으로 표시토록 함에 따라, 금형 제작의 일괄적인 관리 및 제작 일정이 산출되어 실제작 비용 산출이 가능하며, 공수 결과로부터 금형 제작의 마케팅에 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 금형 제작의 공수 산출 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

금형 제작의 공수 산출 방법에 있어서,

a) 차량의 종류에 따른 실적 분석과 더불어, 기준 차량을 설정하여 상기 기준 차량에 대한 기준값을 선정하고 상기 차량의 종류에 따른 각 차종의 프로젝트별 적용 계수를 상기 기준값 대비 산출하는 단계;

b) 아이템의 파트네임(PART NAME)별 제작 난이도에 따라 각 패널(PANNEL)의 패널 계수를 설정하는 단계;

c) 상기 금형의 무게에 대응한 난이도별로 실적 분석하여 특정 범위내의 무게를 선정한 후 그룹화시키고 해당 그룹별 난이도에 따른 무게별 적용 계수를 산정하는 단계;

d) 금형의 공정에 따라 해당 공정의 난이도별로 실적분석하여 상기 공정에 따른 각각의 공정 난이도를 수치화하는 공정 계수를 선정하는 단계;

e) 부품별 제작 난이도에 따라 비례 관계를 갖고 실질 분석에 의해 수치적으로 환산되는 부품 계수를 선정하는 단계;

f) 상기 프로젝트별 적용 계수, 상기 패널 계수, 상기 무게별 적용 계수 및 상기 공정 계수를 평균치로 산출하고, 상기 금형의 예상 무게를 상기 평균치에 승산(乘算)하여 10톤을 1 셋트로 한 환산 셋트를 연산하는 단계;

g) 상기 패널 계수를 갖는 각 아이템별 분류를 공정 난이도별로 분석 분류하고, 해당 공정의 중공정별 일정 요율을 과거 정보에 기초하여 분석한 후, 현재의실질 분석에 의해 보정한 패턴 테이블을 생성하는 단계;

h) 상기 파트 네임별 환산 셋트를 10톤을 1 셋트로 한 셋트당 과거 기설정된 목표 공수에 승산(乘算)하여 해당 공정의 소요 공수를 산출하는 단계;

i) 상기 패턴 테이블에 기초한 중공정 요율에 따라 상기 해당 공정의 소요 공수를 분할하여 각각의 중공정별 현재 목표 공수를 산출하는 단계; 및

j) 상기 부품 계수에 따라 선정되는 해당 부품의 요율 및 부품의 갯 수를 승산하여 종합 부품 계수를 산출하고, 상기 종합 부품 계수와 상기 현재 목표 공수를 승산하여 각 부품에 따른 실질적 예상 공수를 산출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.

제 1 항에 있어서, 상기 프로젝트별 적용 계수는 특정 차량의 종류를 기준으로 하여 패널의 금형 난이도에 따라 표 6과 같이,

분석 분류한 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.

제 1 항에 있어서, 상기 패널 계수는 금형 제작이 필요한 차량의 INSIDE, SKIN OTR, SKIN INR별 대분류 및 대분류별 각각의 방향별(FT, RR) 위치별(LH, RH, L/R, LWR, UPR, LHD, RHD) 소분류에 따른 각각의 금형 난이도에 대응한 각각의 계수인 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 무게별 적용 계수는 표 7과 같이,

예상 무게 적용 계수 a ＜ 7 1.4 7 ≤a ＜10 1.3 10 ≤a ＜14 1.2 14 ≤a ＜20 1 20 ≤a 0.9

a는 금형 무게;

설정하고 그 단위는 톤(TON)인 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 공정 난이도별 분류되는 공정은 드로우 다이(DRAW DIE), 트림 다이(TRIM DIE), 헤밍 다이(HEMMING DIE) 및 블랜크 다이(BLANK DIE)이고, 상기 공정 계수는 표 8과 같이,

공정 공정명 적용 계수 OP-10 DRAW 1 OP-20 TRIM 1.3 OP-30 * 1.2 * * 1.1 * * 0.9 OP-90 HEMMING 0.9 OP-00 BLANK 0.5

설정하며, 상기 드로우 다이(DRAW DIE)를 기준으로 각 공정별 난이도를 수치화하는 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 공정은 PIERCE, FLANGE, DENDING, RESTRIKE, BURRING, NOTCH, SLITTING, EMBOSSING을 더 포함하며 각각의 공정 난이도별로 수치화한 공정 계수가 포함되는 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 부품 계수는 표 9와 같이,

부품 요율 비고 UPR 0.33 Upper LWR 0.42 Lower PAD 0.25 Blank Holder or Pad CAM 0.07 With Cam

부품별 수치화된 요율을 가지며, 상기 종합 부품 계수 산출은 상기 부품별 요율과 해당 부품의 수량 계수를 승산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 UPR, LWR 및 PAD의 수량 계수는 해당 부품의 갯 수이며, 상기 CAM의 수량 계수는 아래의 수학식 3,

에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 1 항에 있어서, 실질적으로 작업을 실행할 수 있는 작업자의 시간을 산출하고, 이를 시간 원단위로 상정하며 각 직장별로 해당 작업시간에 따른 시간 원단위를 산출한 후, 상기 현재 목표 공수에 상기 시간 원단위를 나누어 현재 목표 일정을 산출하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.
제 1 항에 있어서, 실질적으로 작업을 실행할 수 있는 작업자의 시간을 산출하고, 이를 시간 원단위로 상정하며 각 직장별로 해당 작업시간에 따른 시간 원단위를 산출한 후, 상기 실질적 예상 공수에 상기 시간 원단위를 나누어 부품별 목표 일정을 산출하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 금형 제작의 공수 산출 방법.