Group Technology(GT)

Ⅰ. Group Technology (GT)가 나오게 된 배경

Ⅱ. GT 의 기본개념

Ⅲ. GT 방법의 종류

① 목측결정법(Peripathetic and ocular method)

② 생산흐름분석(Production Flow Analysis)

③ 부품식별분류법(Part classification and coding)

Ⅳ. 부품식별분류법(Part classification and coding)

1. 부품식별분류 system이 갖는 기능

2. 부품식별분류 system 에 쓰이는 기본적인 코드타입

3. 상용 부품식별분류 system

Ⅴ. GT를 통해 얻을 수 있는 효과

Ⅰ. Group Technology (GT)가 나오게 된 배경

Ford System이 출현한 이래 생산관리의 초점은 표준화된 제품을 흐름라인의 원리에 의해 대량 생산함으로써 생산성을 높이고 가격을 낮추는 것으로 되어 있다. 그러나 표준화된 단일제품을 대량생산의 원리에 의해 생산할 수 있는 것은 제품의 성격상 극히 일부에 국한되며 아직도 대부분의 제품이 주문에 의해 여러 가지 종류가 Batch 식으로 생산되는 것이 더 많다.

표준품 대량생산의 경우에는 생산성을 높이기 위해 적절한 기계와 공구가 설계되고 표준화 될 수 있으나 소규모의 Batch 식 주문생산의 경우에는 여러 가지 상이한 부품이 투입되고 이 때마다 생산이동준비가 계속 바뀌므로 특별한 기계나 공구를 개발, 이용하는데 어려우이 많았다. 그리하여 <그림 1>에서 보는 바와 같이 한 부품의 제조시간 중에서 실제로 가공과 준비에 소요되는 시간은 5%에 불과하여 나머지 95%의 시간이 비가공 시간으로 낭비된다는 것이다.

따라서 다품종 소량생산에서도 흐름라인의 원리를 도입하여 표준품 대량생산에서와 같은 기술적, 경제적 이점을 얻음으로써 95%의 비가공 시간을 줄일 수 잇는 새로운 관리방식이 필요하게 되었다.

	순가공 시간			이동 대기 시간
기능별 배치	5%	95%
그룹 설비별 배치	35%		65%

<그림1>

Ⅱ. GT 의 기본개념

소규모 lot 생산에 대량생산의 원리를 적용하기 위해서는 우선 생산 lot 의 크기를 늘려야 하는데 주문품이 한정되어 있을 때에 가능한 한가지 기술적 방법은 다종 다양한 생산 부품을 유사한 생산 특성을 갖는 것끼리 한데 묶어 Group 생산하는 것이 될 수 있고 이것이 Group Technology (G.T.) 의 기본 개념이다.

GT 는 전통적인 주문생산에서의 생산방식과는 달리 가공시간과 준비시간을 최소로 하기 위해 부품을 흐름라인의 원리에 입각하여 제조할 수 있도록 부품가족(parts family)과 기계그룹(machine group)을 형성한다. 그리하여 전통적인 다품종소량생산에서 취하고 잇는 기능별 설비배치(functional layout)를 Group 설비배치(group layout)로 대치하는 것이 GT의 기본 목적이다.

Group 설비배치란 각 부품가족에 잇는 부품이 오직 하나의 기계그룹 내에서 완전히 가공 처리 될 수 있도록 설비를 배치하는 것이다. 전통적인 주문생산에서의 기능별 배치에서는 작업장간의 운반비용을 최소화하도록 설비를 배치하는 것이 기본과제였으나 이 경우에는 <그림2>에서 보는 바와 같이 작업장간의 자재흐름(materials flow)이 복잡해지는 양상을 띄게된다.

<그림 2>

그러나 Group 설비배치에서는 하나의 부품가족이 하나의 기계그룹 내에서 완전히 가공 처리될 수 있도록 함으로써 공장내의 자재흐름시스템을 단순화시키는 것이 목적이므로 이러한 기계그룹과 부품가족을 형성할 수 있는 체계적인 방법을 요구하게 된다

지금 <그림 3>과 같은 □기계_부품행렬□에서 열의 어떤 부품이 행의 어떤 기계를 통과하면서 그 기계에 의해서 작업이 이루어질 경우에는 X, 그렇지 않으면 blank 로 표시할 때 <그림 3-a> 의 배치를 <그림 3-b>의 그룹배치형태로 바꾸는 것이 Group Technology의 목적이다.

부품 라인 넘버

<그림 3_a> Production Flow Analysis Matrix - unsorted

작업라인 넘 버		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
	1	X		X			X							X	X
	2				X						X						X
	3				X					X	X						X
	4		X						X	X						X
	5		X						X	X						X
	6	X				X		X				X	X					X
	7			X			X							X	X
	8				X						X						X
	9			X			X							X	X
	10	X	X						X	X				X		X
	11	X				X		X			X	X	X					X
	12	X				X		X				X	X					X
	13	X				X		X				X	X					X

부품 라인 넘버

<그림 3_b>   Production Flow Analysis Matrix - sorted

작업라인 넘 버		4	10	16	3	13	14	6	2	8	9	15	12	7	1	5	11	17
	2	X	X	X
	8	X	X	X
	3	X	X	X							X
	7				X	X	X	X
	1				X	X	X	X							X
	9				X	X	X	X
	5								X	X	X	X
	10					X			X	X	X	X			X
	4								X	X	X	X
	11		X										X	X	X	X	X	X
	12												X	X	X	X	X	X
	6												X	X	X	X	X	X
	13												X	X	X	X	X	X

Ⅲ. GT 방법의 종류

GT에서 부품가족을 형성하는 데는 다음의 3가지 방법이 있다.

① 목측결정법(Peripathetic and ocular method)

목측결정법은 공장을 돌아다니면서 직관적으로 부품가족을 정의하는 방법으로서 가장 빠르고 비용이 절감되는 방법이라고 할 수 있다. 그러나 최초의 예비적 grouping 에 적합할 뿐 최종 결과는 동질적인 grouping 이 잘 되지 않는다. 이 방법은 처음에 New Jersey 에 있는 Langston company 에서 각 부분의 사진을 찍은 후 그들을 크기와 형식에 따라 구분하여 grouping 하였던 적이 있다.

② 생산흐름분석(Production Flow Analysis)

생산흐름분석은 오로지 부품의 route card를 이용하여 부품가족과 기계그룹을 신속하게 형성할 수 있는 방법이다.

P.F.A.는 대개 3단계로 구분되는데 첫 단계의 공장흐름분석(Factory flow analysis)에서는 같은 부품에 대한 공정을 처리하는 처리단위(Processing Unit)을 한데 묶어 하나의 주그룹으로 만듦으로써 자재흐름을 단순화시킨다. 이와 같이 그룹을 나눌 때에는 한 주그룹에서 다른 주그룹으로의 자재이동이 필요 없고 한그룹 내에서 완전히 작업이 완료될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

두 번째 단계인 그룹분석(Grouping Analysis)에서는 위 <그림 3>에서 보여졌던 기계-부품행렬을 사용하여 주 그룹에 해당되는 모든 부품과 기계들을 더 작은 가족과 그룹으로 나누어서 각 부품가족이 하나의 기계 그룹 내에서 완전히 처리될 수 있도록 하는 것이다.

세 번째 단계인 라인분석(Line Analysis)에서는 최적 배치안을 발견하기 위해서 network 분석을 사용하여 그룹에 속한 기계사이의 공정절차를 분석하는 것이다.

<그림 4>

③ 부품식별분류법(Part classification and coding)

부품식별분류법은 개별부품에 그 부품의 소성을 나타내는 의미 있는 문자나 숫자를 주어 코딩함으로서 부품 가족을 형성하는 것이다. 먼저 classification 이란 부품들 중 유사한 특징과 속성을 가지고 있는 것 끼리를 모아 하나의 class를 만드는 과정을 말하며, coding 이란 class로 묶인 그룹들을 컴퓨터를 통해 마음대로 분류할 수 있도록 데이터베이스로 만드는 과정을 말한다.

이와 같은 부품식별분류법을 사용할 경우 다른 방법에 비해서 월등한 점으로는 첫째로 전체 생산라인 전반에 관한 데이터베이스를 구축할 수 있다는 것이고, 둘째로는 데이터베이스를 컴퓨터를 이용하여 원하는 방식대로 다룰 수 있게 된다는 점이다.

Ⅳ.부품식별분류법(Part classification and coding)

1. classification & coding system이 갖는 기능

① Identification and filling

Identification and filling 이란 데이터를 정확히 저장하고 필요한 경우 그 저장된 장소로부터 데이터를 꺼내오기 위한 기능을 말한다. 이러한 classification 이 제품의 본래 지니고 있는 불변의 성질을 기준으로 이루어 질 경우 이를 □natural classification'이라 하고 비록 인식하기에는 편리하나 가변적인 성질을 기준으로 이루어 질 경우 이를 □artificial classification'이라 한다.

② Bases for Inference and Prediction

classification & coding system 이 갖는 두 번째 기능은 부품이 소속되어 있는 그룹의 종류만을 보더라도 그 부품이 갖는 특징을 쉽게 예측할 수 있게 해 준다는 것이다.

③ Explanatory Information

같은 그룹으로 지정된 부품들에 있어서는 그 공통된 특징을 사용자가 쉽게 알아낼 수 있도록 명확한 설명이 첨부되어 있어야만 한다.

2. classification & coding system 에 쓰이는 기본적인 코드타입

① Mono Code

기본적인 트리구조와 같은 형태이다.

<그림 5>

② Poly Code

mono code처럼 구조화된 형태가 아니고, 각각의 부품이 속한 집단이 다른 집단으로부터 완전히 독립된 구조를 지닌다. 그러나 논리의 부족으로 인하여 일일이 모든 집단들을 상세하게 정의해야만 하는 단점이 있다.

Digit	Feature	Possible Value
		1	2	3	4
1	External Shape	shape 1	shape 2	shape 3	shape 4
2	Number Holes	0	1-3	4-6	above 6
3	Type Hole	axial	cross	axial/cross	other
4	Gear Teeth	spur	helical	-	-
5	Splines	-	-	-	-

<그림 6>

③ Hybrid code

대부분의 기업체에서 쓰이는 코드는 완전한 mono code 도 아닌고, ploy code 도 아닌 두 가지를 혼합한 hybrid code 방식으로 이루어진다. 일반적으로 전체 집단을 한 두 가지의 mono code로 나눈 후 각각의 sub-group을 ploy code series로 나누어주는 형태이다.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□               First Level

□                                  □

□□□□□□□□□□□              □□□□□□□□□□□     Mono code

□                  □              □                  □     Group Formation

□□□□□          □□□□□      □□□□□          □□□□□ Two Level

Poly code

□□□□□         □□□□□□□  □□□□□□□       □□□□□

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□     Second Level

□

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□               Mono code

□                                    □               Group Formation

□□□□□□□                        □□□□□□□         Two Level

Poly code

□□□□□□□                        □□□□□□□

<그림 7>

3. 상용 Classification and Coding System

①  Brisch Birn

영국에서 1948년 처음으로 Birsch 에 의하여 고안된 System 으로서 부품의 특성을 나타내기 위한 code를 모두 아래와 같이 고정된 숫자로 표현하였다.

0 --- Organization and Operation

1 --- Primary or raw material

2 --- Commodities

Commercially available catalogue items

3 --- Components

Own design

4 --- Subassemblies and assemblies

Owner design

5 --- Products

6 --- Tools and portable equipment

7 --- Productive plant and supporting spare parts

8 --- Auxiliary plant, services, and utilities

and supporting spare parts

9 --- Reserved for future needs

<그림 8>

② CODE MDSI

CODE 는 Manufacturing Data Systems, Incorporated에서 만든 classification and coding system 의 이름이다. 주로 기계부품들을 grouping 하기 위해 만들어진 8단위로 구성된 system으로 각각의 단위는 0에서 9까지와 A에서 F까지의 16개의 문자를 이용한다.

첫 번째 주그룹을 나누기위한 mono code system 이고 나머지 7개의 단위는 부품의 모양과 특징 크기 등을 나누기위한 poly code system 으로 구성되어 있다.

<그림 9>  MDSI "CODE" structure-typical

<그림 10>  MDSI "CODE" poly code

Ⅴ. GT를 통해 얻을 수 있는 효과

그룹테크놀로지(Group Technology:GT)는 제품 및 공정설계에 영향을 준다. GT는 여러 부품들을 유사집단(families)단위로 분류하고 그 집단의 특성에 바탕을 두어 설계결정을 내리는 것이다. 부품들을 분류하기 위해서는 부품모양,부품크기,자재형태 및 공정상의 요구조건 등을 고려해야 한다. 수천 가지의 부품인 경우에는, 집단의 수가 100개 이하가 되도록 한다. GT는 표준화된 부품번호, 구매부품의 표준명세서 및 표준화된 공정선택을 완성하는 데 상당히 유용한 총괄과정(aggregation process)이다.

현대 산업사회가 흘러가는 방향에 있어 GT는 다음과 같은 커다란 기여를 할 수 있다.

① 새로운 설비로의 투자

1940년대 후반부터 1960년대까지 세계 경제는 막대한 자본을 산업자본에 투자하였다. 이와같은 투자는 1970년대에 이르러 역전되어 모든 기계장비의 수명들이 1983년 보고에 의하면 34%의 미국 공장설비들의 나이가 20년 이상 된 것으로 알려졌으며, 영국의 경우도 24%이상인 것으로 발표되었다. 그러나 현재 CIM(Computer Integrated Manufacturing)의 발전은 새로운 설비로의 투자를 부추기고 있으며 이로 인한 작업능률과 에너지 소비의 효율성 역시 증가되고 있다.

② 작업자의 능동적인 참여

첫 번째로 GT를 통한 데이터베이스의 구축은 좀더 능동적인 경영을 가능하게 해주며,두 번째로 작업자들은 실제자신이나 자신이 속한 그룹이 작업하여 이루어진 제품이 실시간으로 보여지게 되므로 자신이 하고 있는 일에 대하여 성취감을 느낄 수 있게 된다.

③ 품질의 향상

근래에 들어 품질은 곧 소비자의 만족으로 직접 이어지게 되었고, 위에서 말한 작업자의 능동적인 참여는 곧 제품의 품질을 향상시키게 해준다. 또한 잘 구축된 데이터베이스 분석은 작업자들의 작업결과를 명확히 보여줄 수 있으므로 역시 품질의 향상에 큰 기여를 해줄 수 있게 될 것이다.