세일요트 엔지니어링 통합관리를 위한 작업분류체계 개발

CASPER Computer Aided Systems and Production Engineering Research Lab. http://casper.snu.ac.kr.

대한조선학회 2013년도 추계학술대회,2013.11.07~11.08, 울산대학교

Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering

Seoul National University

서울대학교 공과대학 조선해양공학과

생산시스템공학연구실

세일요트 엔지니어링 통합관리를 위한작업분류체계 개발

2013-11-07

정용국*, 이동건, 남승훈, 신종계

2

세일요트 엔지니어링 통합관리를 위한 작업분류체계 개발

서론 연구 배경

관련 연구 현황

본 연구의 의의

세일요트 제품 및 공정정보 분석 세일요트 제품정보 분석

세일요트 공정정보 분석

세일요트 작업분류체계(YWBS) 설계 YWBS의 기본 구조

YWBS의 기본 항목

YWBS의 응용 방안

결론

목차

3

서론

연구 배경



4

서론

해양레저 산업의 특성 생산하는 제품의 특성은 조선산업과 유사하지만, 연결된 전후방 산업의 종류가 매우 다양함

− 설계 및 생산 기술은 조선산업에 근간을 두고 있지만, 소재, 제품 규모 용도 등의 차이가 있음

− 해양레저 산업의 전방 산업 : 해양레저 장비 산업 (소재, 제조설비, 운송설비, 의장품 제조업)

− 해양레저 산업의 후방 사업 : 유통단계 / 소비 이용 단계 / 폐기단계

연구 배경

해양레저 산업의 전방 및 후방사업*

생산 단계 유통 단계 소비 이용 단계 폐기 단계

소재 제조업

의장품 제조업

설비 제조업

제품 제조업

금융업 무역업

출판업

운수업 보관업

전시업

관련 도소매업

해양레저장비 산업 해양레저 산업의 후방산업

공공분야 유지보수분야 장비이용분야

건설업

시설운영업

운영설비제조업

등록, 검사업

수리정비업

안전검사업

연료유통업

보관업

장비판매업

운송/운수업

관광/임대업

의료/숙박업

폐기 / 폐선업

재활용업

*유영성, 경기도 해양레저산업 육성전략 연구, 경기개발연구원, 2011.

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서론

국내 해양레저 산업의 특성 국내 해양레저 산업의 한계점

− 중소기업 및 외주 중심의 해양레저 산업

− 설계 – 생산 간 정보의 단절

− 산업 성장을 위한 내수시장 및 기반시설의 미비

− 국제인증 관련 정보 및 마케팅 능력의 부재

− 탑재되는 장비의 수입의존도가 높음

발전 가능성− 국민 소득의 증가로 인한 수상레저산업에 대한 관심 증가

− 정부 주도의 해양레저 산업 활성화를 위한 R&D 전략 추진

− 주요 기반 기술 및 탑재 장비의 자체개발 추진

세일요트 작업분류체계(YWBS) 개발 의의 YWBS 개발을 통한 엔지니어링 기술의 체계화

세일요트의 전수명주기 정보 관리를 통한 해양레저 산업 경쟁력 확보

연구 배경

*지식경제부, 해양레저장비산업 비전 및 발전전략, 지식경제부, 2008.

국가 해양레저장비 산업 비전 및 발전전략*

기술 개발 생산기반 구축 시장 창출

해양레저 산업 발전전략

핵심기술역량 강화

생산공급기반 구축

해양레저장비 혁신클러스터 구축

산업 활성화체제 정비

인프라 확충

개발 경쟁력 선순환고리 형성 신산업 창출

세일요트 작업분류체계 YWBS 전수명주기 세일요트 정보 관리 실현엔지니어링 통합관리 시스템 확립

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서론

작업분류체계 관련 연구 현황 작업분류체계(이하 WBS)는 프로젝트 관리 분야에서 파생되어 발전됨

일반적으로 WBS는 프로젝트를 단위 작업으로 분할하여 관리하는 체계*를 의미함

PERT(Program Evaluation and Review Technique, Malcolm et al., 1959)**

− WBS의 개념과 유사하게 프로젝트를 분할하는 과정을 담고 있음

− Top-down 방식으로 프로젝트를 분할하는 것을 강조함

이후 미국을 중심으로 항공, 국방 분야에서 확장되어 사용됨− US DoD and NASA, DoD and NASA Guide: PERT Cost Systems Design, 1962.

− US DoD, Work Breakdown Structures for Defense Material Items, 1968.

− US DoD, DoD Handbook: Work Breakdown Structures, 1998.

WBS 개발 방법론 (Haugan, 2008)1. 프로젝트의 목적 확인

2. 산출물 정의

3. 관련 요소 정의

4. 하위 항목 상세화


*Haugan, Work Breakdown Structures for Projects, Programs, and Enterprises, Management Concepts , 2008.**Malcolm et al., Application of a technique for research and development program evaluation, Operations research, 7(5), 1959.

7

서론

조선산업의 WBS 관련 연구 현황 미 해군에서 개발한 SWBS(Ship Work Breakdown Structure)가 대표적인 사례임

− 함정 및 무기체계를 대상으로 한 기능 중심의 WBS

− 선박 생산 공정에서 발생하는 반제품 정보 등을 표현할 수 없음

제품정보 중심의 WBS (Koenig et al., 1997)− SWBS의 한계점을 보완하고자 제품정보 중심의 범용 WBS(Generic Product-Oriented Work Breakdown

Structure, 이하 GPWBS) 개발

− 기존에 산재되어 있던 선박용 WBS 혹은 프로젝트 관리 도구를 통합하기 위하여 유연한 구조로 설계함

− 작업 종류 / 공정 / 제품 구조로 구성된 3차원 축을 이용하여 Generic-WBS 구현


GPWBS을 이용한 중간 제품 항목 구현 사례* GPWBS을 이용한 multi-stage 중간 제품 항목 구현 사례*

*Koenig et al., Towards a Generic Product-Oriented Work Breakdown Structure for Shipbuilding, 1997 NSRP Symposium, 1997.

8

서론

엔지니어링 통합관리 시스템 관련 연구 현황 XML 문서 기반의 요트 산업 SCM 관리 시스템 개발 (Chien et al., 2006)

조선 산업에서의 제품 정보 모델 생성을 위한 DMU 시스템 개발 (Kim et al., 2007)

함정 정보 관리를 위한 제품모델관리시스템(Product Model Management System, PMMS) 개발(Oh et al., 2008)

선박 제조 및 설계 과정을 위한 동시공학 환경 프레임워크 개발 (Sobey et al., 2013 )

생산, 설계, 제품정보 관리 등의 각각의 영역에서 정보의 통합관리를 위한 시스템 개발 사례는 있으나전수명주기를 고려한 통합관리 시스템 연구 사례는 부족함

세일요트의 엔지니어링 정보 관리 시스템 관련 연구 파워요트 협업 생산 지원 컨텐츠 관리 시스템 개발 (Lee et al., 2012)

세일요트 전자상거래를 위한 시스템 개발 (Lee et al., 2012)

제품정보 기반의 세일요트 작업분류체계 개발 (Jeong et al., 2012)

세일요트 통합관리 시스템을 위한 웹기반 YWBS 설계 프로그램 개발 (Lee et al., 2012)

세일요트의 설계 및 생산 엔지니어링 관리 방법과 시스템에 관한 연구 (Jeong et al., 2013)

최근 정부 연구과제를 중심으로 세일요트 엔지니어링 관리 관련 연구가 활발히 진행되고 있으며,본 연구도 해당 연구과제의 일환으로 진행됨


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서론

세일요트 엔지니어링 통합관리를 위한 Generic-YWBS 개발 SWBS의 한계점을 해결하기 위하여 제안된 GPWBS 개념을 적용한 Generic-YWBS 개발

목적에 맞는 WBS를 유연하게 설계하기 위하여 기본 그룹 5개 및 하위 항목 정의

본 연구에서는 Generic-YWBS의 상세 항목을 도출하는 과정에 대하여 다룸


Generic-YWBS for‘Cost – Maintenance– Hull’

G4(Object)

G2(Management)

G3(Activity)

Hull

Maintenance

Cost

Generic-YWBS의 기본 구조 및 응용 방안

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세일요트 제품 및 공정정보 분석

세일요트 제품정보 분석


11


세일요트 제품정보 분석 프로세스1. 실적선 정보 분석

2. 세일요트 관련 기술 문서 및 규정 분석

3. 비교 행렬을 이용한 제품정보 항목 도출


세일요트 제품정보 분석 프로세스

1. 실적선 정보 분석

AMTEC SUNNY Beneto Sense

제품구조 정보 판매 브로셔 사용설명서

2. 기술 문서 및 규정 분석

• Plumbing & Piping• Safety• Mooring• Clothing & Apparel• Sailing Yacht H/W• Interior & Exterior• Integration &

Engineering

• General• Hull & Structure• Engine & Propulsion• Electrical• Navigation• Outfit

ISAF Rule

KOSIC 001

IRC Rating 2012

3. 비교 행렬 작성

ISAF

Rule

IRC R

atin

g20

12

세일요트 제품 정보

12


세일요트 제품정보 분석 상세 및 결과1. 실적선 정보 분석을 통한 세일요트 제품정보 초안 작성

2. 비교 분석을 통한 제품정보 항목 보완

3. 세일요트 제품정보 도출


세일요트 제품정보 분석 상세

실적선 정보 분석

세일요트 제품정보 초안3단계 구성 총 157개 항목

비교 분석을 통한 제품정보 항목 보완

ISAF Equipment rules of sailing

KOSIC 001 : 2009

IRC rating rule

세일요트 제품정보 도출3단계 구성 총 138개 항목

최종 세일요트 제품정보 (Lv. 1)

ENN Electronics & Navigation

ENP Engine & Propulsion

HUL Hull

INE Interior

KNA Keel & Appendage

MOR Mooring

PNP Plumbing & Piping

SAF Safety

SHD Sail Handling

SNR Sail & Rigging

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세일요트 전수명주기 정의 세일요트 수명주기 특성 = 수주형 생산을 하는 선박의 특성 + 라인화된 생산 공정을 갖는 자동차의 특성

선박의 수명주기와 자동차의 수명주기를 바탕으로 세일요트 전수명주기 정의*


*이동건, 남승훈, 정용국, 신종계, 세일요트 통합관리 시스템을 위한 웹기반 YWBS 설계 프로그램, 대한산업공학회지, 39(1), 2013

선박의 전수명주기

Development

MaintenanceRepair

ProductionDisposal

Customer requirement

일반 제품의 전수명주기

Development

ManufacturingSales & Service

PurchasingEnd-of-life

Marketdemand

Business Development Manufacturing Service End-of-life

세일요트의 전수명주기

• Sales• Contract

• Styling• Prototyping• Design

• Production• Trial

• Delivery• Maintenance• Repair

• Disposal

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세일요트 공정정보 분석 결과 세일요트 전수명주기 분석 결과를 바탕으로 세일요트 공정정보 도출

AMTEC에서 제공 받은 공정정보 분석 결과를 바탕으로 상세화 수행


세일요트 공정정보 분석 결과

Initial design

Styling

Conceptual design

Mock up

Hull& deck design

Determination of principal dimensions

Hull form design

Freeboard calculation

Arrangement

General arrangement

Compartment arrangement

Watertight arrangement

Engine room arrangement

Propulsion system design

Main engine design

Sail design

Propeller design

Outfit& rig design

Outfit design

Electrical outfit design

Rudder design

Keel design

Rig design

Drawing print

Lines print

General arrangement print

Engine room drawing print

Outfit drawing print

Electrical outfit drawing print

Material Composite material ship production

Build hull

Plug Manufacturing

Mold Manufacturing

Laminating

Reinforcement

Demolding

Cutting

Painting& Outfitting

Painting

Pre-outfitting

Interior

Assembling

After-outfitting

Trial Trial

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세일요트 작업분류체계(YWBS) 설계

YWBS의 기본 구조



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GPWBS를 기반으로 한 YWBS의 기본 구조 설계 세일요트 개발 프로젝트에 참여하는 다양한 이해당사자의

요구사항을 반영할 수 있는 유연한 구조

데이터 그룹의 조합을 통한 YWBS 항목 도출

기본 데이터 그룹− G1 : Project

− G2 : Management

− G3 : Activity

− G4 : Object

− G5 : Support


Axis 3

Axis 1

Axis 2

Generic YWBS

YWBS for‘Cost – Manufacturing – Hull’

G4(Object)

G2(Management)

G3(Activity)

Hull

Manufacturing

Cost

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YWBS 계층 구조 개념의 수정 기존의 계층 구조 개념

− 항목의 계층 구조와 관계 없이 상위 항목도 계획이나 관리 대상이 될 수 있음

− 다른 계층에 위치한 항목과 연관관계 정의 시 문제 발생

계층 구조 개념 수정안− 최하위 항목만 관리 대상 항목으로 정의 할 수 있음


기존의 계층 구조 개념

AAANNN

BBBNNN

Lv. 1

AAAaaa

AAAbbb

BBBaaa

Lv. 2 분류 레벨과 관계없이 모든항목에 의미 부여 가능

Item 2

Item 1

수정된 계층 구조 개념

AAA

BBB

대분류 중분류

aaa

bbb

aaa

관리항목

111

111

111

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분류 중심의 WBS 개발 프로세스 -> 관리 항목 중심의 WBS 개발 프로세스 Top-down process -> Bottom-up process

1. 시스템을 구성하는 모든 항목 도출

2. 도출된 항목을 기준으로 분류 수행

3. 항목 간 연관 관계 정의를 통한 YWBS 항목 정의


Property 2

Property 1

Item A Item B Item XGroup 1 Group 2 Group 3

Item A1Item B1Item B2Item B3Item B4Item B5

Item C1Item F1Item F2

Item K1Item K2Item K3Item K4

분류 중심의 WBS 개발 프로세스 관리 항목 중심의 WBS 개발 프로세스

Group Group1 Group1 Group3

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Object 그룹 기본 항목 세일요트 제품정보 항목을 기반으로 Object 그룹 기본 항목 도출

6개 계통, 총 140개 항목


YWBS 기본 구조 및 항목 수정안 반영 결과

전장 계통

ELS

추진 계통

PRS

의장 계통

OFS

배관 계통

PPS

선각 및 부가물 계통

HAS

세일 계통

SLS

전기

장비

ELE

항해

장비

NAV

발전

장비

GEN

동력

장비

ENG

추진

장비

PRO

안전

장비

SAF

계류

장비

MO

R

인테

리어

INE

배관

장비

PIE

통풍

장비

VN

E

선각

HU

L

부가

물APN

세일

장비

SAE

리깅

장비

RG

E

세일

핸들

링장

비SH

E

Gro

up

Categ

ory

20


Activity 그룹 기본 항목 세일요트 공정정보 항목을 기반으로 Activity 그룹 기본 항목 도출

5개 그룹, 총 75개 항목


YWBS 기본 구조 및 항목 수정안 반영 결과

비즈니스

BUS

회계

ACC

계약

CN

T

영업

SAL

Gro

up

Categ

ory

개발

DEV

초기

설계

PRD

선체

및데

크설

계H

ND

일반

배치

GAR

추진

계통

설계

PSD

의장

및부

가물

설계

ORD

선박

계산

HYC

출도

DRP

시작

품제

작PRO

제조

MAN

복합

재료

선박

생산

CM

P

철/알

루미

늄선

박생

산ALP

시운

전TR

I

서비스

SER

인도

DEL

유지

보수

MN

T

폐기

DIS

지원

SUP

협회

/단체

ASS

공급

업체

SPR

잡지

/언론

MG

Z

교육

EDU

21


YWBS 구현을 위한 코드체계 정의 리비전 코드 체계 (총 7자리)

− 버전 종류 코드 (영문 1자리)

− 년월 코드 (숫자 2자리 + 영문 3자리)

− 리비전 일련번호 (숫자 3자리)

항목 코드체계 (총 17자리)− 그룹 번호 (숫자 1자리)

− 대상 선박의 종류 (영문 1자리)

− 대분류 항목 코드 (영문 3자리)

− 중분류 항목 코드 (영문 3자리)

− 관리항목 코드 (영문 3자리)

− 일련번호 (숫자 6자리)


YWBS 항목 코드 체계

YWBS 리비전 코드 체계

1 3

Year code

D

Version code

00 1

Serial code

J A N

Month code

1CHULENGDEN000001

1CHULENGDEN000002

1CHULENGNNN000001

YWBS Item code Group Type Lv.1 Lv.2 Lv.3 S/N

1 C HUL ENG DEN 000001

1 C HUL ENG DEN 000002

1 C HUL ENG NNN 000001

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YWBS 설계 프로그램 YWBS 항목 및 구조 커스터마이징 기능 제공

사용자의 목적에 맞게 YWBS 항목 및 구조 재구성 가능− YWBS 항목 검색 기능

− YWBS 트리 구조 생성 기능

− YWBS 상세 항목 관리 기능

YWBS 기반 바코드를 이용한 프로젝트 산출물 관리 YWBS 항목에 대응하는 바코드 생성

제품 정보, 도면 등을 체계적으로 관리하는데 사용 가능− 고유식별 코드

− 품명

− 주요사양

− 세부내역

− 승인 및 변경 이력 등


23

결론

결론

향후 연구 계획

24

결론

결론 세일요트 제품/공정정보 분석

− 실적선, 관련 기술문서, 규정 분석을 통한 세일요트 제품정보 정의

− 세일요트 전수명주기 정의를 통한 세일요트 공정정보 정의

세일요트 엔지니어링 통합관리를 위한 작업분류체계 설계− Generic-WBS 개념을 이용한 YWBS 기본 구조 설계

− 관리 항목 중심의 Bottom-up WBS 개발 프로세스 적용

− 제품/공정정보 분석을 통한 YWBS 세부항목 정의

향후 연구 계획 YWBS 설계 애플리케이션 주요 기능 구현

YWBS 추가 활용 방안 연구 (일정계획, 원가추정 모델 등)

YWBS 항목 및 구조의 정량적인 적합도 평가 방안 연구

결론 및 향후 연구 계획

Generic-YWBS for‘Cost – Maintenance– Hull’

G4(Object)

G2(Management)

G3(Activity)

Hull

Maintenance

Cost


Thank you!Yong-Kuk Jeong / [email protected] / Ph.D. course

Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering

Seoul National University


대한조선학회 2013년도 추계학술대회,2013.11.07~11.08, 울산대학교