생산기술이란, 중요성 치구 자동화

1. 生産技術
治具
自動化
2014.10.08
일호이앤지 이 남 은 (李南恩)

2. 목차 [1]
▪ 출판배경
▪ 도입강의
▪ 생산기술,치구,자동화의 현 주소
▪ 생산기술의 기본,생산기술의 중요성
▪ 기술 선진화 방안,소니생기센터의 기본전략
▪ 치구란, 기술레벨 아는 방법
[치구=아이디어발전소, 뱅커]설명
▪ 자동화(치구)설계, 제작시 4가지 구비조건
▪ Fool Proof란,사례, 종류, 방식
▪ 좋은 아이디어 내는 방법,비디오 사업부 사례

3. 목차 [2]
▪ 히로시게그룹 현장의 사고, 사상
▪ 샤프의 공장자동화
▪ 자동화의 위험성
(자동화는 시스템의 총합)
▪ 자동화 운영관련
▪ 가라쿠리 개선이란
▪ 간편자동화
▪ “이엠시스”에 바라는 사항
▪ 질의응답

4. 배경
✓ 자동화14년, 치구설계제작 10년 실패경험
✓ [치구기술응용] LG전자 구미연수원 강의실적
✓ [FA자동화실무] LG인화원 강의실적
✓ [자동화기구응용] LG인화원 강의실적
✓ <좋은아이디어 내는방법>+Fool Proof+가정용 치구, 신규추가
✓ ‘생산기술 치구 만물박사’ 개편 출판해서 구독을 하게 되면 베테랑 엔지니어,
치구 만물박사 취득길로 들어서고 끊임없이 2탄,3탄 등이 이어 가기를---

5. 도입강의
▪ 2014년도 엔低 쓰나미 현상 (자동차, DTV, 조명)
▪ 해외 경쟁력 확보 심각 ▶ 도요타 20% down 확보 (환율)
▪ 현대자동차 해외 리콜 ▶ 산타페, 소나타 등 최근 레이, 모닝 포함
▪ 산업혁신운동 3.0 추진 ▶ Fool Proof 강화
[시사점--CR대비]
1. 고객 클레임”0” 끝없는 도전
2. 100% 좋은 제품 만들기 끝없는 도전

6. 생산기술, 치구, 자동화의 현주소

8. 생산기술의 기본은 ‘ 줄이는 기술＇이다
생산기술=Cost 결정기술
생산기술은 제품을 만드는 방법 중에서 가장 최적의
시스템을 구축하여 이익을 창출한다.

9. 생산기술의 기본
➢ 재료를 줄인다.
➢ 부품 수를 줄인다.
➢ 공정 수를 줄인다.
➢ 생산 수단으로 설비 대수를 줄인다.
➢ 생산 수단으로서 금형 대수를 줄인다.
➢ 스페이스(Space)를 줄인다.
생산기술은 한 마디로 수학 공식과 같이 정해져 있는 것이
아니라 최적의 생산시스템을 구축하는 것이기 때문에 부단한 도전과 실패가
쌓여 반복이 될수록 생산기술이 점점 버전업 되는 것이라 생각한다.

10. 제품은 그 자체 경쟁회사의 제품을 입수할 수 있으나, 그 제품의 구조 등
은 상대 회사에 명확하게 알게 된다. 그러나 그것을 만드는 방법은 상대회
사를 유추할 수가 없다.
따라서 만드는 방법을 결정하는 생산기술은
타사와 차별화하는 매우 중요한 기술이다.

11. 과거의 동일생산방식은 과감하게 버리고
새로운 제품에 새롭게 만드는 방법으로 돌파구를 열어야
누구도 따라올 수 없는 경쟁력을 확보하는 길입니다.
생산기술= 차별화 기술입니다
L社 사업부장님 말씀 曰,
경쟁사 일본 S社를 이기려면 즉.
경쟁력확보를 위해서 사용하는 생산설비는 유사하므로
치 · 공구를 어떻게 활용하느냐가 코스트 절감의 키 포인트라고 하셨습니다.

12. 기술 선진화 방안
제품을 만드는 최적 시스템을 도입해서
선진화를 하려면?
다음 세 가지 사항이 필요하다.
1. 모방하려면 카피(Copy)를 철저히 하라.
2. 모방하려면 더 좋게 해라.
3. 역수출해라.

13. 선진 기술을 배우는 방법
일본의 주요 제조업체(Maker)에서는 원리원칙에 의거 3현주의 (현장·현물·현실)
에 입각하여 생산한다.
❖ 정석주의(定石主義)는 철저한 모방부터 시작된다.
❖ 노하우(Know How)의 포인트를 알아내기 위해 항상 본인이 스스로 해본다.
❖ 엔지니어와의 인간 관계를 돈독히 하여 일에 임한다.
❖ 원리원칙에 의거하여 성심 성의껏 접대한다.(관광, 등)

14. 소니 생기센터의 기본전략
무엇이든 반으로 줄여라
✓ 스페이스(Space), 인원, 모든 면에서 슬림화(Slim)한다.
✓ 크기 등 제품과 관계 없이 반으로 줄인다.
✓ 목표는 명확히 한다.
✓ 어려운 일을 맡기면 검토하지 않고, 무조건 OK 약속을 먼저 해라.
✓ 기획 단계에서는 브레인 스토밍(Brain Storming)하고, 목표를 달성할 때까지 집에 돌
아가지 않고, 모든 스케줄을 비워 놓고, 전심전력으로 집중해서 최대한 노력을 한다.
✓ 생산기술센터의 슬로건은 “세계 최강, 무적의 공장자동화 회사!!!”이고, 꿈은 크고 확실
하게 전진한다.
✓ 생산기술센터의 경영철학은 “아무거나 다해서는 안 되고 골라서 세계 최강이 되도록
하는 것”이 매우 중요하다.

15. 治具 란?
1. Fool Proof 원조 : 다품종 대량생산 해당
2차 세계대전 무기 대량생산 발전[미국]
일본 산업 응용 확대, 우리나라 1970년대초 도입
2. 治具란 - 연장, 도구, 공구 , Jig & Fixture, 치공구, 지그 등 명명
[대량생산하는 제품에 있어서 필요한 제조 수단으로 제품의 균일성, 경제성,
생산성을 향상시키는 보조장치]
★ 품질향상관련
양산할 제품과 생산설비의 인터페이스 ,사람의 손,발에 해당
치구자동화=치구(손,발)선제작 테스트 오케시+컨트롤러(신경)

16. 治具 란?
3. 치구의 목적 ;
안전 확보, 간단 쉽고 편안하게 작업하기 위함 (별첨), 균일한 품질로
호환성 확보, 미숙련자 작업 용이
4. 치구의 종류
게이지, 검사(측정,신뢰성)치구, 가공 치구, 조립치구, 용접(솔더링)치구
안내치구, 고정치구, 공구 등

17. 편하게 일할 수 있어야
생산성과 품질이 향상됩니다
작업현장에서 작업을 지도하는 반장이나 직장,주임같은 사람들이
실제로 작업하는 사람들로 하여금 어떻게 편하게 일할 수 있도록
해줄 것인가를 생각하지 않으면 합리화가 이루어지지 않습니다.
즉, 누구든지 아랫사람을 편하게 해주려고 노력해야 한다는 것이
곧 자동화, 합리화의 기본사상입니다.
거기서부터 출발하지 않으면 아무리 합리화의 사례나 원칙,
스킬 같은 외형적인 것을 배워봐야 한계가 있습니다.
예) 공기도 탁하고 냄새도 나고 해서 작업환경이 아주 나쁘다면
작업자의 불만은 많아지고 짜증이 납니다.

18. 사례)
얼마전에 지인회사 밸브 만드는 W사를 방문했는데 상무님이 직접 밸브를 매우 큰
에어 드라이버를 가지고 볼트를 조립하는것을 보고 놀라서 왜 직접 작업을 하냐고
물었는데..
네팔 작업자(남)인데 갑자기 안나오더니 노동부에 몸이아파서 신고를 했고 오늘 조
립제품을 만들어 납품을 해야해서 직접작업을 한다고 했습니다.
노동부 고발로 병원 진찰했는데 큰 소음으로 귀는 다소 괜찮고 근육통으로 진단받았
는데 비용절감 차원에 외국인을 채용하는 것도 나중에는 더 큰 비용이 발생하므로
우선 힘든작업을 개선시켜 부분자동화을 단계적으로 해야 초기비용은 들지만 결국
에는 회사의 이익된다는 것을 알아야 합니다.

19. 5. 치구는 아이디어 입니다.
치구는 아이디어의 보물창고 돼야 한다; 정답이 없음-Step by Step
이 아이디어가 최적인가? 더 좋은 아이디어는 없는가? 늘 고민해야 한다.
❖ 치구자동화 설계자가 직접 현장에서 작업을 해 보고 불편한 점을 개선하여 만
드는 것이 실행착오가 줄어듭니다.
제가 해드릴 것은? 개선 회수와 기간 단축

20. 6. 향후의 치구는 눈에 보이는 것, 하드웨어만 언급했는데 [카피가
능] 눈에 안보이는 소프트웨어에도 많은 응용을 하여 [카피 불가
능, 무기화] 경쟁력 향상에 기여되기를 희망함

21. 기술 레벨 아는 방법
어떠한 가공에서 피 가공물을 보지(保持)하는 치공구가 필요하다.
가공 정밀도(加工情度)와 가공 시간에 직접 영향을 주는
중요한 준비 사항이 있어,
그 치공구(治工具)를 보면 기업의 기술 레벨을
알 수 있다고 전해지고 있다.
특히 최근에는 공장자동화가 많이 추진되고 있지만,
시스템 구축의 큰 네크(Neck)는 치공구에 있다.

22. <치구=아이디어발전소, 뱅커>
▪ 벽에다 못을 박으려는데 어떤 치구가 좋을까요?
▪ 돌,망치 장단점이 무엇인지?
▪ 고추대, 토마토대가 쓰러지지 않게 박는 긴 막대(1m이상)는 어느 것으로 박
으면 편리할까요?
▪ 커피와 프림을 잘 섞으려면 무엇을쓰나요?
▪ 여성 속눈썹을 붙이려면 무엇을 사용하나요?
▪ 골무의 용도는? 독서용 책꽃이, 생밤 까기, 무채 썰기, 스마트폰 카바
▪ 물놀이용 튜브 공기 집어넣는 방법-입, 모기약식, 발 펌프식
▪ 높은곳에 있는 감,매실,밤을 따려면

23. 자동화(치구)제작시 4가지 구비조건
* 첫째, 안전해야 한다(가장 중요한 부분), 기계적 체크, 전기적 체크
* 둘째, 작업성이 있어야 한다. 사용자(User)가 불편함이 없어야 한다.
사업부 방침
▶ 기존 설비를 최대한 활용하여 극대화시키겠다.
▶ 라인에서 쓰지 않고 있는 설비 부분은 관리하겠다.
일본 M 社의 충고(자동화 추진부서)
▶ 자동화하기 전에 사람이 수작업하고 있다.
▶ 쉽고, 간단하고, 편하게(공정합리화)한 다음에 반드시 자동화 추진해라. (작업성)

24. 자동화(치구)제작시 4가지 구비조건
작업성 체크
▶ 항상 사용자(직접 작업자) 입장에서 생각하고 있는가?
▶ 좀 더 좋은 방법은 없는가?
▶ 모델 체인지(Model Change)가 용이한가?
▶ 조정이 쉬운가?

25. 자동화(치구)제작시 4가지 구비조건
* 셋째, 가격이 싸야 한다.
Concept
제품 계발의 단계에서 제조 원가를 절감하기 위한 노력이 절실함을 알고, 이에 부
합하는 값싼 합리적인 치구(자동화) 설비를 제작하여 적기적소에 공급하여 생산
성을 높혀야 한다.
Cost Down Check
설계 진행 중 설계 체크리스트와 코스트 체크리스트

26. 자동화(치구)제작시 4가지 구비조건
* 넷째, 강성이 커야 된다.
▶ 기구 : 튼튼하게 설계해야 한다.
▶ 제어 : 부품 선정 여유도(용량 등)가 있어야 한다.

29. 사례 1
• 자동차 시동 키를 꽂아두고 차에서 내리면 문이 자동으로 잠겨
서 열쇠공을 불러 다시 열어야 하는데, 이제는 키를 빼지 않으
면 문이 잠기지 않게 되어 있다.
사례 2
• 사람이 전철에서 타고 내릴 때 문이 닫히는 순간 가방이나 핸
드백이 끼면 자동 센서에 의해 전동차 문이 덜 닫혔다고 판단하
여 전동차가 출발할 수 없게 한다.

30. 사례 3
• 2013년 대구역 KTX와 무궁화열차 간 충돌사고도 사람의 신호
에 의해 열차가 진입하여 사고가 발생하였기에 본선에 차량이
지나간다고 센서감지가 오면 차량이 진입 못하게 진입 방지장
치를 만들어야 한다.

31. 사례 4
• 대학병원에서 환자 2명의 차트가 바뀌어 위 절제수술을 받아야 하는
환자가 갑상선 제거수술을 받고 갑상선 환자는 멀쩡한 위를 절제하는
대형 의료사고가 발생했다. 병원에 따르면 수술을 앞둔 위암 초기 환자
박모 씨와 갑상선 질환자 전모 씨의 차트가 바뀌어 박 씨는 갑상선 제
거수술을, 전 씨는 위 3분의 1가량을 절제하는 수술을 받았다. 병원 측
은 수술 직후 이 사실을 발견하고 박 씨에 대해선 위암 수술을, 전 씨에
대해선 위 복원수술을 다시 실시했다.
두 환자는 같은 날 이 병원 외과에 입원했으며 수술도 같은 날로 잡혀 있었다. 병원
측은 수술실에서 수술 대기과정 중 차트가 서로 뒤바뀐 것으로 보았다. 병원 관계
자는 "수술 전 환자 식별을 위해 손목에 성명 등을 표기한 팔찌를 채우고, 마취 전
환자의 인적 사항을 확인하는 등의 준수사항을 제대로 지키지 않은 것 같다"며 "환
자 가족과 협상을 진행 중"이라고 밝혔다.

32. 사례 5
• 자명종 시계나 스마트 폰의 알람 기능으로 미리 시간을 세트
시켜 두면 벨 소리를 들음으로써 회의 시간이나 늦잠을 자는 일
이 없다.
사례 6
• 호텔에 설치되어 있는 욕탕에 어느 정도 수위가 되면 레벨 센
서 감지로 부저가 울리면서 물이 멈춘다. 이렇게 함으로써 물이
넘치지 않는다.

33. 사례 7
• 음식을 따뜻하게 먹으려면 대개 전자레인지를 사용하는데, 이때
원하는 가열시간을 지정한 후 작동시켜 조리가 완료되면 부저가
울려 누가 하더라도 맛있는 요리를 할 수 있다. 또한 냉장고 문을
오래 열어 놓거나 세탁기 작업이 완료되면 부저가 울려 현재 상
황을 알려준다.

34. 사례 8
• 가전제품 등의 건전지를 교환할 때 건전지 삽입 위치에 +, - 기호
표시와 함께 역방향으로 들어가지 않도록 한쪽 면은 스프링, 다
른 한쪽 면은 판 형상으로 되어 있다.

35. 사례 9
• 무인 철도 건널목에서는 열차가 접근하는 상황에 맞춰 신호와
경보로 사전에 알려주고 차단기를 내림으로써 차량이나 사람 등
이 건널목으로 진입하는 것을 방지한다.

36. 사례 10
• 자동변속기(Automatic Transmission) 자동차의 경우 변속기
의 전환 레버를 드라이브(D)에서 엔진의 시동이 걸리지 않는 것
이 안전의 Fool Proof(풀 프루프)이다.

37. Fool Proof
작업자는 반드시 실수를 할 수 밖에 없으므로 불량률 줄이기에 한계가 있음
작업자 교대하는 경우에는 더 많은 실수가 발생된다.
자동차 리콜(Recall)
1순위 : 수작업의 Fool Proof화
2순위 : 설비내의 Fool Proof화
전 공정 Fool Proof를 추진하십시오!
그러면 100%양품이 만들어집니다.
참고) 제품 불량 즉시 처리시 비용을 1로 보면
출고 후 제품 불량 처리시 비용 10배
고객 클레임 발생시 소요비용 100배

38. Fool Proof
“내 품질은
내가 지킨다 !”

39. 좋은 아이디어를 내
[노부카츠식 발상 12개 방안]
는 방법
10년간 아이디어 수 : 1만2500개, 노트103권,1일 평균3.5개
<아이디어 마라톤선수>
“아이디어는 누구라도 낼 수 있다”
“아이디어는 내지 않는 것이지 나오지 않는 것이 아니다”

40. 1. 모든 제품은 두말할 나위도 없이 진화한다. 소프트 아이디어는 하드보다 중요하다.
2. 인간의 뇌미층은 아직 1%도 활용하지 않고 있다. 아무리 활용해도 가열 고장이 없다.
3. 1개 아이디어를 생각해서 구체화하는 시간은 3초뿐이다.
4. 생각해낸 아이디어를 잃어버려도 2일 이내라면 생각난다.
5. 아이디어를 내다 버려도 다시 나온다. 1개 아이디어에 집착하지 마라.
6. 나온 아이디어는 필히 적어둔다. 매일 1개 내는 것을 몸에 베이게 하라.
7. 아이디어는 나올 때에 정리해 둔다.
8. 노트 지면을 아끼지 마라.
9. 생각해 낸 아이디어는 친구나 가족에게 말하라.
10. 100개 아이디어를 낸다. 그것이 다음 아이디어를 만든다. (아이디어의 재생산)
11. 아이디어를 내려고 시작하면 부속 아이디어가 10개 나온다.
12. 아이디어가 많이 나온다고 자만하지 말라. 아이디어를 원하는 사람은 점점 아이디어
가 계속 떠오른다.

41. 매사 아이디어를 끄집어내 노트에 기록하거나 휴대폰에 메모해 놓는다면,
어떤 문제점이 발생하거나 궁지에 몰렸을 때 이미 생각해 놓았던 아이디어와 더
불어 계속 생각하다 보면 ‘더 새로운 아이디어는 나오고 동시에
간접적으로는 스트레스 해소’에도 좋은 효과가 있게 된다.

42. “아이디어란 낡은 요소의
새로운 배합에 지나지 않는다”Pareto
실천자 → Steve Jobs

43. 비디오사업부 사례
“좀더 좋은 아이디어는 없을까?”
“이 아이디어가 최선의 방법인가?”
저자는 사무실 책상 위에서 가장 잘 보이는 위치에 이 표어를 붙어놓고 항상 생각한다. 때
로는 화장실에서나 잠자다가 문뜩 아이디어가 떠오를 때가 있다.
치구와 관련된 아이디어는 책상에서 고민하는 것보다 실제 현장에서 작업을 직접 해보는
것이 가장 좋았다.
예컨대 3일간 생산현장에서 현장작업자 대신에 직접 작업
한다. 첫 날은 오감을 이용하여 불편한 사항이 무엇인가를
직접 느낀다. 둘째 날은 첫 날 불편했던 사항을 생각하면
서 작업을 하며 해결방안을 생각한다.
마지막 날은 생각해 낸 아이디어를 구체화 한다. 현장에서
나온 개선안을 제안하여 협의 한다.

44. 히로시게그룹의 사상

45. 샤프의 공장 자동화
일본 업체들은 옛날 생산설비를 버리지도 팔지도 않습니다. (기술유출)
특히 옛날 생산설비를 버리지 않고 개선, 개조하여 현재 생산하는 업체가 많아 설비감가상각비도 없어 타사대비
경쟁력도 있다는 것을 명심해야 합니다.
(일본 알프스 Tact S/W 1900년설비 개조개선아이디어로 사용, 설비국산화가격 1/2Down 양산 포스코텍?)
* 샤프의 공장자동화
: 중도 판단에 끝나지 않게 하기 위해서는 공장자동화의 철학과 정책을 가져야 한다!
▶ 목적은 어떤가?
▶ 시스템의 구축은 어떤가?
▶ 자동화 대응의 제품 설계는 어떤가?
▶ 최적 시스템인가?
▶ 창조가 되는가?
사람에게 편하게 또는 친숙한 자동화가 되어야 한다.

46. 자동화의 위험성
1. 생인화---무인화 유도 못할시 증인화가 우려됨
자동화(自動化)는 시스템의 종합이어야 한다.
경영전략과 생산전략
자동화 = 기계화가 아니다.
[0.2명? 작업자+PM요원]
2. 品種적응 불가시---유휴설비가 증가되고 원가도 상승함
(고도의 유연성 겸비한 FA 생산 시스템이 돼야 함)
3. 생산설비 PM대책이 없을시---설비 가동율 저하 원인되고 원가도 상승함
4. 제품 品質 산포 불안정시--생산설비의 잦은 정지 및 가동율이 저하됨
5. 합리화의 초기수단시---투자가 증대되며 중복투자 우려됨
6. 一貫化 미고려시---라인 발란싱 로스 발생되고 재공 재고도 증가됨

47. 자동화 운영관련
자동화 설비 설치 후 최대 문제점
1. 고도의 기술 엔지니어와 고독한 단순 작업자만 남는다.
자동화 추진 시 기존 인원 여력 발생
2. Maintenance 요원 증가 – 작업자 20~30명당 1명 꼴 보전요
원, 현장 책임자, 고도기술 필요, 교육훈련 필요
3. 종래 조직 대비 증가 기능
생산기술부문 – 소프트설계/시스템 소프트 기술 증가
공무부문 – 설비보전, 제어 소프트 분야
고급인력의 장기 육성계획이 필요
결론
자동화는 편리하지만 운영을 잘못하면 기업경영의 ‘惡’으로 등장한다. 자동화추진
시 충분한 대책과 관련 전체조직내의 공감대 형성, 장기 마스터플랜의 작성이 필요
하다(하드웨어&소프트웨어 운영)

48. 가라쿠리[간이자동화] 개선이란?
✓ 현장 작업자가 스스로 지혜를 짜고 ‘수작업＇을 제작하는 것으로 그
결과는 창조성이 뛰어나 타의 모범이 되는 ‘즐거운 개선‘ 이다.
아래의 조건을 충족시키는 개선을 “가라쿠리 개선”이라고 한다.
1. 메카니즘은 단순 심플하고 고장, 트러블 발생시 대응이 용이 할 것
(물자의 동력,스프링,지레,캠,빛,실,끈,톱니바퀴 등이 이용되는 것)
2. 돈이 최대한 들지 않는 개선일 것 (소액의 재료비와 적은 동력으로 제조 되
어 있는 것)
3. 현장의 낭비, 불균형을 퇴치시킨 “작업개선” 일 것
4. 그 결과 ‘품질향상, 생산성향상, 고장절감, 보전성향상, 점검용이, 물류효율
향상, 안전성 향상’ 등에 큰 성과를 얻는 개선일 것

50. 일본 가라쿠리 개선대회 개최
간이자동화(Low Cost Automation)
2011년 입상 사례

51. 간편자동화[Low Cost Intelligent Automation]
* 돈 들이지 않는 지혜로 스스로 만들 수 있는 자동화가 간편자동화이다
* ‘간이’가 아니라 ‘간편’이라는 말의 의미?
작업자에 있어서 간단하고 심플하고 편리한 것 간소한 구조로 관계자에게 편리
성 있는 자동화를 실현시킬 수 있다. [개선맨 육성]
이름의 유래인 “간편자동화(LCIA)”란
필요한 요소작업과 정보를 자사의 노하우, 연구, 사용 편리성을 지혜로 설비 장
치에 의해 신속하게 코스트를 들이지 않고 설치(自社製)
그 결과 라인에서
1. 적은 재고(현재의 1/10레벨)
2. 고품질(10PPPM레벨)
3. 소인화 1명,다시금 소인화 한 사람을 달성시키는 일이다
簡易自動化(LCA) 원조=簡便自動化(LCIA) 근본취지는 같다.

52. ‘이엠시스’에 바라는 사항
[손님이 몰리는 음식점엔 뭔가 이유가 있다.]
★ 뉴욕FIT 실내디자인학과 박진배 교수
1. 괴팍한 영업 정책
2. 음식을 만드는 철학 --- 맛 내는 비법 등
3. 가격 자기주도정책 --- 이익경영실현
❖ 뉴욕소재 일식 레스토랑[MASA]를 통하여 얻은 시사점을 가지고 ‘이
엠시스’가 제2의 도약하기를 기원합니다