[제조] 제품개발론_Chapter11. 제조감안설계(DFM)

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제조감안설계(DFM, Design For Manufacturing)

고객의 요구와 제품의 사양은 제품 개발의 개념설계 단계에서 매우 중요한 요소이다. 
그러나 개발 후반부, 즉 상세설계 단계에서는 개발 팀원들이 이러한 고객 요구사항과 제품 사양에 대해 연관성을 가져가는 것이 종종 어려워 질 때가 있다. DFM은 제조 원가에 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요한 요소이다.

• 상세설계의 사양 결정은 제품의 품질과 원가에 대해 중요한 영향을 미친다.
• 제품의 목적에 대해서 자주 개발팀 간의 의견이 대립되기도 한다.
• 다양한 설계대안을 비교해서 하나를 선택하는 기본 방법론을 수립하는 것이 중요하다.
• 극적인 개선은 프로세스 초기의 다양한 창조적인 노력을 종종 요구한다.
• 잘 정의된 개발방법론은 주요한 의사결정 시 많은 도움이 될 수 있다.

BOM(Bill of Material)에서 원가항목을 고려해야 하고,
정확한 원가 산정은 생산에 대해 많은 부분을 고려한 상세 설계를 수행하였을 때만이 가능한 것

DFM 방법은 5가지 단계로 구성 :
1. 제조원가에 대한 평가 2. 부품원가의 절감 3. 조립비용의 절감 4. 생산지원관련 비용의 절감 5. 관련 요소들에 따른 DFM 영향에 대한 평가

 

제조감안 설계(DFM) 방법론

 

 

제조원가 산정

 

생산시스템의 간단한 입출력 모델

 

제조원가 및 생산비용이란, 시스템에 입력된 모든 자원과 시스템에 의해 만들어진 폐기물 처리 비용을 모두 합친 것이다. 일반적인 회사에서 표준 제조원가는, 1년 동안의 모든 생산비용을 일정기간(보통 4분기)으로 나눈 '단위 제조원가'를 사용한다.

 

* 치공구(治工具) : 지구(Jig)와 고정구(Fixture)로 분류되며 각종 공작물의 가공 및 검사, 조립 등의 작업을 가장 경제적이며 정밀도를 향상시키기 위하여 사용되는 보조 장치를 말하며, 작동화 지그에서는 자동화 설비 또는 자동화 기계를 말함

 

제품의 생산 원가의 요소

 

1. 부품원가 : 생산제품의 부품은 부품제조 협력업체로부터 공급받는 표준 부품이 포함된다. 예를 들면 표준 부품은 모터를 포함해서 스위치, 전자 칩과 나사못 등이 해당된다.

2. 조립비용 : 하나의 제품은 일반적으로 여러 부분들로 나뉘어 조립된다. 조립 과정에서 일반적으로 인건비, 혹은 장비나 소모품 등의 비용부분이 발생하게 된다.

3. 간접비용 : 제조에 필요한 기타 다른 모든 비용을 포함하는 것으로 분류한다. 또한 간접 비용을 두 가지 영역으로 구분하는 것이 유용하다고 볼 수 있다.(지원비용과 간접 배부 비용)
- 지원비용이란 원료가공, 품질 보증, 구매, 선적, 출고, 입고, 설비시설, 장비유지 등과 관계된 비용
- 간접 배부 비용은 직접적으로 구체적인 생산으로 연결되지 않는 생산 비용

 

BOM(Bill of Material) : 원가 정보에 의해 증가되는 자재목록 정보, 생산에 필요한 개별 부품들의 목록

 

[요약 정리]

제조 감안설계(DFM)는 제조원가 절감을 목표로 두고 있는 동시에 제품의 품질 향상과 개발 기간, 개발 비용을 감소시킨다.

• DFM은 개념설계 단계와 시스템 레벨 설계 단계에서부터 시작된다. 이 단계에서 제조 원가 요소를 고려하는 것이 중요한 결정임에 틀림없다.
• DFM은 원가 절감 노력을 하게 하고, 우선 사항을 고려하여 제조원가 산정을 유용하게 해준다. 원가 산정은 관련된 제조 과정의 전문 지식을 요한다. 공급자와 제조 전문가는 이 과정에 꼭 참여시켜야 한다.
• 정확한 원가산정은 매우 어렵기 때문에, 많은 DFM의 실행은 세부 비용 데이터가 없는 상태에서 정보에 근거한 유익한 결정을 하여야 한다.
• 무엇이 비용을 발생시키는지를 이해함으로써 부품원가는 줄어든다. 단순화, 표준화를 통한 기존 설계의 지속적인 개선과 새로운 부품 설계 개념을 통해 목적을 달성할 수 있다.
• 조립 비용은 잘 만들어진 조립 감안 설계(DFA) 가이드 라인을 따라 절감될 수 있다. 구성 부품은 단순화된 조립 작업으로 재설계되거나, 다른 구성 부품에 기능을 통합하여 부품을 완전히 제거할 수 있다.
• 생산지원비용 절감은 제조 공정의 복잡한 요인들을 이해함으로써 시작된다. 설계의 결정은 생산지원 비용에 큰 영향을 미친다. 간접비 산정이 종종 그런 변화에 둔감함에도 불구하고 이러한 영향들을 고려하여 선택하여야 한다.
• DFM은 개발 프로세스를 통해 발생되는 통합된 방법이며, 개발팀으로부터 정보를 요구하게 된다.
• DFM의 결정은 제품 개발 기간, 제품 개발 비용, 제품의 품질에 영향을 줄 수 있다. 제조원가와 이런 중요한 이슈들 사이에 균형점 찾기(Trade Off)가 자주 발생한다.

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[주요 공정]

• 주조 : 강철을 녹여 모양틀에 붓는 방법(ex. 주물 후라이팬, 가마솥, 뚝배기 etc)
• 단조 : 강철에 뜨거운 열을 가해 때려서 만드는 방법(ex. 칼) / 프레스공법은 대량생산에 용이
• 압연 : 강철에 뜨거운 열을 가해 롤러 사이에 넣으면 롤러 모양대로 나오도록 하는 방법(ex. 철판)
• 압출 : 모양틀 속에 넣어서 모양 틀대로 뽑히도록 하는 방법(ex. 파이프, 호스 etc) / 국수 뽑는 기계 연상
• 사출 : "플라스틱" 공정으로!! 사출 틀에 넣어서 냉각수를 뿌려서 굳히는 방법(ex. 바구니) / 많이 쓰는 방식, 대량생산에도 용이