제 1 장	서  론

최근 기업경영환경이 무한경쟁시대에 도래함에 따라 제조업에서는 노동 일변도의 작업

보다는 자동화설비를 도입하여 노동력 의존도를 줄이고 있다. 자동화설비를 도입하여 제품생산 및 납기 등의 안정성을 추구함으로써 생산성 향상은 몰론 시장수요에 더 신속하고 유연하게 대응하기 위한 노력이 요

구되고 있다.

자동화설비가 증가됨에 따라 과거 몇몇 정

비공이 기계를 정비하던 설비관리(정비)시스템은 더 이상 의미가 없어졌다. 따라서, 이에 따른 전문 보전인력을 필요로 하게 되었다. 이러한 경영환경에서 기계운영자는 자기의 기계를 운전할 뿐만 아니라 자신의 장비를 동시에 보전관리하는 자주보전의 의식이 싹트게 되었다[10]. 자동화 설비를 종합적으로 관리하는 시스템이 등장하게 되었는데 이를 Total Productive Maintenance(TPM)이라고 한다. TPM 이란 설비 관리 종합시스템으로써 설비의 계획, 사용, 보전부문 등의 설비와 관련된 모든 부문을 일선 작업자로부터 최고 경영자에 이르기까지 조직원 전체가 참가하여 생산보전 활동을 추진해 나아가는 것이다[5]. 특히, 이러한 활동은 소그룹의 자주 활동에 의해 이루어진다.

도요타의 자회사로서 자동차 부품메이커인 日本電裝(Nippon Denso)은 인건비 상승에 대한 대응책을 강구하고 국제경쟁력을 높일 목적으로 조립라인을 건설하고 자동화에 박차를 가하고 있었다 [7], [8]. 그런데  자동화 라인이 되면서 설비보전 문제가 심각하게 대두되기 시작하여 1961년부터 생산보전을 도입하여 자동화 라인의 보전 문제에 대응하도록 하였다. 그런데 이러한 생산보전의 한계를 인식하고 새로운 보전방식을 추구하던 중 그 당시 미국의 파이겐바움으로부터 시작된 TQC(Total Quality Control)개념에서의 토털(total)개념을 보전(maintenance)에도 접목시키고자 1969년부터 전원참가의 보전 운동을 시작하게 되었다[4]. 1971년에는 일본플랜트 엔지니어 협회에서 TPM 우수 사업장 상을 수상함으로서 전문적인 설비관리 시대가 도래하게 되었다. 또한, TPM의 발전에는 일본 플랜트 메인터넌스 협회의 전신인 일본 플랜트엔지니어 협회가 적극 협력했으며, 이러한 TPM은 향후 선진제조기술(AMT-Advanced Manufacturing Technology)에서 중요한 역할을 차지하게 될 것이다. 또한 보전유지 계정은 생산관리의 직접 비용 중 두 번째를 차지하는 계정이다. 이러한 보전비용은 앞으로 장비와 공정의 자동화, 공장 운영을 위한 자동화, 보다 더 복잡하고 엄격한 규제, 경비절감을 위한 운영인력의 부족과 세계화 시장에 경쟁의 강화, 과거보다 더 많은 생산품의 변화와 이에 관한 교육의 필요성 증대, 숙련공의 부족, 빠르게 변화하는 기술의 진부화(陳腐化)등의 이유로 더욱 증가할 것이다[17].

그러므로 본 연구에서는 TPM교육에 관한 프로토타입(prototype)의 교육시스템을 사이버(cyber)상에 구축하고자 한다. 개발된 교육프로그램을 활용하여 변화하는 경영환경과 복잡한 장비운영 혹은 일일보전 유지에 필요한 인재를 육성시킴으로서 □자신의 설비는 자신이 지킨다.□는 진취적인 신념으로 종업원의 체질을 개선시키고자 한다. 개발된 교육 시스템은 일반 종업원들을 대상으로 TPM에 대한 기본적인 개념을 이해할 뿐만 아니라 운영자가 기본적으로 알아서 운영할 기계에 보전교육을 실시할 수 있도록 직무교육 중심으로 개발하였다. 그리하여 보전 기술의 향상과 축적을 통하여 현존 설비의 수명을 연장하고, 고장 제로 및 개량 보전을 통한 체질 개선을 이루고, 새로운 설비는 경제성 설계 및 초기 가동 안정화를 꾀하여 설비 효율을 극대화함으로서 설비의 체질을 개선하고자 하는 것이다.

본 연구의 구성은 TPM에 관한 정의 및 관련연구, 교육프로그램 개발 시 고려사항, 프로그램을 개발하기 위한 computer사양, 구현된 프로그램의 구성 및 개발 내용에 대하여 논의하고 끝으로, 결론을 맺는다.

제 2장	설비관리에 관한 문헌적 고찰

1970년대 이후 일본에서 주로 발전한 TPM은 □고장은 인간이 고의로 일으키는 것이다.□라는 생각과 고장 제로, 완전 생산 실현이라는 도전적인 현장 실천 철학이 그 배경에 작용하고 있다[1]. 日本電裝에서 처음 실시한 TPM을 산업계에 보급시키기 위해 JIPE(Japan Institute of Plant Engineering)가 1971년에 정한 TPM의 정의는 생산 부문을 대상으로 한 것이었지만, 1989년에 새롭게 제정한  □전사적 TPM의 정의□는 다음과 같다[10].

① 설비 효율을 최고로 하는 것(종합적        효율화)을 목표로 하여

② 설비의 한 생애를 대상으로 한 PM의        토털 시스템을 확립하고

③ 설비의 계획 부문, 사용 부문, 보전 부       문 등 모든 부문에 걸쳐

④ 최고 경영자로부터 현장 작업자에 이       르기까지 전원이 참여하여

⑤ 중복 소집단 활동, 즉 소집단 자주 활동       에 의해 PM을 추진하는 것이다[8], [9], [10].

종합 생산 보전은 미국의 예방 보전 개념을 일본에서 개량한 전원 참가의 PM으로서 생산 보전(productive maintenance)이나 예방 보전(preventive maintenance)에서 더 나아가 보전 예방을 하는 단계까지 고려하게 되었다. TPM이란 생산 보전과 작업자의 자주 보전을 통합한 종합 보전 시스템이다. 즉, 설비가 나오기 전의 보전 예방(maintenance prevention), 나온 후의 예방 보전(preventive maintenance), 개량 보전(corrective maintenance)등의 관한 총체적 설비 체계의 확립은 PM과의 공통된 특성이지만 운전자의 자주 보전 또는 중복 소집단 활동은  TPM 특성 중하나이다[7].

1960년 초 한국에서는 (주)충주 비료가 예방보전을 실시한 것을 최초의 보전관리 활동으로 본다[11]. 예방 보전(PM) 이란 설비의 고장 정지, 사고를 방지하기 위해서, 사전에 수리를 주목적으로 하며 1960년경부터 도입되었다. 이를 위한 검사, 수리의 계획 기준, 수리에 대한 기록, 통계가 정리되었기 때문에 이 때가 근대적인 설비 보전의 시작이라고 할 수 있다.

1968년 영국에서는 기술성(技術省)의 요구에 의해서 영국의 제조업체의 보전문제를 해결하기 위한 테로테크널러지에 관한 연구위원회가 추진되었다. 테로테크널러지는 □경제적인 수명주기(life cycle) 비용을 추구하기 위하여 고정자산(기계 장치 및 설비)에 응용되는 관리, 재무, 기술 및 기타 수단의 집합□으로 정의된다. 실제업무에는 공장, 기계, 기기, 건물 및 구조물의 신뢰성과 보전성에 대한 시방(specification)과 설계 그리고 가설과 대체, 설계 수행 및 비용에 관한 정보의 교환에 관한 전 업무를 포함하고 있다[1], [2], [10].

미국의 PM은 기능 분업론을 배경으로 보전 담당 부문 중심이 되고 있음에 대하여 일본의 PM은 전사적인 자주보전이 특색이 되고 있다. 그러므로 TPM은 영국에서 시작한 테로 테크놀로지보다는 범위를 좁게 잡아서 설비 사용자 중심의 보전 계획 및 실시를 대상으로 한다는 것이다[2].

Kelly는, 설비 관리에 대한 전 사원의 사고방식을 바꾸는 것이라고 주장했다. 즉 □ 나는 만드는 사람, 너는 고치는 사람"이라는 고정적 사고에서 탈피하여 □자기 설비는 자신이 지킨다.□는 긍정적인 사고로의 전환을 의미한다. 또한 고장현상은 공정의 변화과정과 밀접한 관련성이 있으며 이것이 설비변화에 영향을 받는 보전활동(maintenance actions)과 관련성이 있다는 것이다[16].

TPM의 효과를 극대화하기 위해서는 중복 소집단에 의한 자주 보전 활동을 전개하여 5요소(정리, 정돈, 청소, 청결, 습관화)를 철저히 시행함으로써, 설비 로스를 절감시킨다. 또한, 현장 관리자와 생산직 사원을 지도/교육하여 운전자 자신이 자신의 설비에 대하여  자주 보전 능력을 소유하도록 하며, 전문 보전 요원은 계획/예지보전 능력을, 기술자는 보전 불요 설비의 계획 능력을 배양시켜 변화하는 시대에 적응하는 인재를 양성함으로써 종업원의 체질을 개선시키고자 한다. 그리고, 보전 기술의 향상과 축적을 통하여 현존 설비의 수명을 연장하고, 고장 제로 및 개량 보전을 통한 체질 개선을 이루고, 새로운 설비는 경제성 설계 및 초기 가동 안정화를 꾀하여 설비 효율을 극대화함으로써 설비의 체질을 개선하고자 하는 것이다. 그러므로, 中嶋淸一은 이와 같은 활동을 통하여 인간과 설비의 체질을 개선하고 그 결과로 기업의 체질을 개선시키자는 것이 TPM의 궁극적인 목적임을 주장하였다[10].

TPM의 커다란 특징 중 하나는 전원이 참가하는 소집단 활동으로 전개된다는 점이다. TPM소집단 활동은 직제 활동과 일체가 되어 있으므로 기업 측면에서 과제 해결이나 기업의 목표 달성을 위한 활동을 기본으로 하고 있다. 따라서 직제 상의 정상 조직에 들어가면, 직제와 소집단 활동이  일체가 되어, 직제 활동 안에서 자주적인 소집단 활동을 하게 된다.

TPM에서는 설비의 청소, 급유, 점검 등의 활동이 소집단 활동을 통해 이루어지고 그것 자체가 직제의 지도 아래 전개된다. □자기 설비는 자기가 지킨다.□는 것이 가능하도록 직제와 일체가 되어 전개되는, 바로 직제 활동 그 자체라고 말할 수 있다[8], [9].

Laura swanson[19]은 기업의 경쟁력을 확보하기 위해서는 선진기술들을 도입해야 하는데 이런 선진기술에 보전유지가 제외되고 있는 실정이다. 그러나 실제로 선진기술과 JIT, 보전유지(maintenance)는 직접적인 관계성을 가지고 있어서 적절하게 조합한다면 기업에 많은 경쟁력을 제공한다고 주장하였다.

Westerkamp[17]는 과학적이고 체계적인 설비보전관리가 이루어지기 위한 점검항목을 훈련, 종업원, 비용관리, 계획, 자재, Engineering, 설비 등 7가지로 나누고 이것을 다시 16가지로 세분하여 설명하였다.

Vujosevic 등[18]과 [eqn: Y{a^'}{barn}ez] 등 [19]은 시뮬레이션 모델을 이용하여 보전유지에 관한 성능을 실험하였다.  Barlow와 Prodchan[13]은 설비는 시간이 지남에 따라 노후화가 되기 때문에 노후화 되기 전에 교환하는 것이 유리하며 여기서 단위시간당 평균비용을 최소로 하는 최적교환수명 및 정기교환주기를 구하였다. Osaki 등 [16]은 일반적인 보전정책에서는 교환은 즉시 이루어지며 예비교환

부품도 무한히 가지고 있다는 가정 하에서 정책을 결정하였으나 이러한 가정이 성립하지 않는다면 예비부품을 갖기 위해서 어느 정도의 조달기간이 필요하게 되며 이때의 예비부품을 주문하는 시간과 재고량을 다른 주문정책에 관한 연구를 하였다.

Nakagawa[15]는 사용 중에 고장이 발생한다고 가정하여 그 시스템을 교환하기보다는 교환주기까지는 응급수리를 하여 사용하고 교환주기가 되면 교환한다는 수리정책을 발표하였다.

설비의 고장으로 발생될 수 있는 손실을 열거하면 다음과 같다.

① 유휴 노동비의 발생

② 유휴자본 비용(유휴설비의 감가상각비

및 자본이자)의 발생

③ 기계수리비용의 발생

④ 조립품 또는 공정중 자재(WIP, Work        In Process)의 공급 중단으로 인한          후속 공정의 정체

⑤ 불량품 및 스크랩의 증대

⑥ 납기 지연으로 인한 고객의 불만

⑦ 품절로 인한 판매기회상실

⑧ 산업공해의 발생 등이다.

최적의 설비보전은 설비의 경제적 수명을 연장시키고 고장으로 인한 생산라인의 정지현상을 근본적으로 제거함으로써 생산성 향상뿐만 아니라 작업자들의 안전문제와도 밀접한 관련성을 가지고 있다.  설비의 신뢰도 향상을 위한 보전활동의 구체적인 내용은 설비 보존 능력의 증대, 예방보전의 실시, 예비기계의 보유, 시스템의 구성부분품 또는 기계의 개량, 자재 또는 공정중 자재(WIP)의 보유 등을 들 수 있다[10].

설비보전업무는 크게 <표 1>과 같이 4가지로 분류할 수 있다.

예방보전(PM)은 감도가 좋은 계측기 등을 이용하여 설비의 고장을 예측하고 이에 따라 보전활동을 수행하는 것으로 설비가 자

				PM(Preventive Maintenance) : 예방보전
생산성 향상을 위한 최적 생산보전(TPM)				BM(Breakdown Maintenance) : 사후보전
				CM(Corrective Maintenance) : 개량보전
				MP(Maintenance Prevention) : 보전예방

동화되어있는 현대공업에서 특히 중요한 활

동으로 인정되고 있다.

사후보전(BM)은 수리보전이라고도 하며 예방보전보다는 고장난 후에 수리하는 편이 비용이 적게드는 경우에 적용하는 방법이다. 설비가 고장이 나거나 파손될 때 일단 사용하고, 정상가동이 불가능한 상태에 이르렀을 때 수리하는 보전활동을 말한다.

개량보전(CM)은 보전측면에 중점을 두어 장비자체의 체질개선을 목적으로 하는 보전방식으로서 설비의 성능이나 기능을 개선하는 것이 아니라 보전비용이 적게드는 재료나 제품을 사용하여 안전을 유지하려는 개선활동을 말한다.

보전예방(MP)은 설비보전을 궁극적으로 생산상의 요구를 만족시키려고 설비의 가용도를 유지하기 위한 활동이기 때문에 기존설비의 설계, 제작단계에 보전활동의 여부를 반영하여 설비를 제작하는 것이 바람직

하다. 그러기 위해서 설비의 신뢰성과 보전성이 달성될 수 있도록 하는 설비의 설계를 통한 보전방식이다.

지금까지의 연구에서는 기계운영자 (operators)들의 교육 및 훈련에 관한 중요성에 대해서는 여러 연구에서 언급되었지만 이에 대한 구체적인 연구가 이루어지지 않았다. 또한, 보전인력이 부족한 중소기업에서는 기업규모의 영세성, 과다한 교육비용, 교육으로 인한 노동력 상실 등으로 TPM활동의 필요성은 인식하면서 이에 관한 실행이 요원한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 제일선 작업자들이 쉽게 접할 수 있는 GUI(Graphic User Interface)환경 하에서 교육 프로그램을 개발함으로써 교육비용을 현저히 줄일 수 있으며 교육으로 인한 노동력 상실을 최소할 할 수 있을 것이다.

제 3 장 TPM교육 프로그램 개발 시 고려해야할 항목

본 장에서는 설비보전관리를 위한 교육 프로그램 개발 시 고려해야할 여러 가지 항목들에 대한 내용에 대하여 전개하고자 한다.

3.1 TPM의 의미

TPM은 미국의 예방보전(PM) 개념을 일본에서 개량한 전원참가의 PM으로서 생산보전(productive maintenance)이나 예방보전에서 더 나아가 TPM = (생산보전)+( 작업자의 자주보전 )의 공식으로 생각하면 이해하기 쉬울 것이다.  즉 설비가 나오기 전에 보전예방, 설계된 후의 예방보전(설비의 예방의학), 개량보전(고장나지 않고 보전하기 쉬운 개량)등의 설비의 일생에 걸친 전체적인 시스템의 확립은 PM과의 공통적인 특성이지만 운전자의 자주보전(중복 소집단 활동)은 TPM의 특성 중하나이다.

TPM의 목적은 □설비의 효율을 극대화□하는 PM이라야 한다. 설비효율을 극대화함으로써 원래 의도한 목적을 달성하기 위한 최적의 조건을 유지하는 것이다. 이 의미는 단지 설비가 고장이 나지 않도록 모든 요소들을 최선의 상태로 유지한다는 것이 아니라 하나의 시스템을 전체적인 관점에서 관리함으로써 설비보전비용을 최소화하자는 것이다. 이러한 설비보전비용을 최소함과 동시에 작업자들의 안전문제, 기계의 신뢰성, 제품의 안정성 등과 같은 요소들(attributes) 또한 만족시켜야 함은 당연한 결과일 것이다. 최적설비보전을 통한 기업의 생산성을 높이기 위해서는 생산량, 품질, 납기, 안전, 원가, 작업자들의 동기부여 등의 요소들을 파악하고 계속적인 개선(continuous innovation)을 이루어 나가는 것은 필수적인 요소 중 하나이다.

3.2  TPM의 추진방법

TPM이 성공하기 위해서는 작업자들이 설비에 대한 기본적인 지식은 몰론 설비의 구조, 기능 등을 잘 습득하고 있어야한다. 설비에 이상 징후가 발견될 경우에는 스스로 자신의 설비를 정비할 수 있도록 훈련받는 것이 중요하다. 이러한 활동들을 위한 TPM의 5개 추진절차는 (1) 설비효율화를 위한 개별개선활동, (2) 작업자의 자주보전 체제확립, (3) 보전부문의 계획보전체계확립, (4) 작업자의 보전기능 향상확립, (5) 설비 초기 관리 체계확립이며 각각 활동들에 관한 내용은 다음과 같다[10].

3.2.1 개별개선

TPM의 정의처럼 설비 효율의 극대화를 추구함에 있어 효율을 저해하는 요인들을 발견하고 중복 소집단 활동과 같은 자체개선활동을 통하여 계속적인 발전을 꾀한다.

中嶋淸一[10]은 설비효율화를 위한 개별개선활동 방법을 <표 2>와 같이 제안하였다.

목표 : 철저한 로스배제, 성능향상

방법 :

① 자기설비의 바람직한 모습을 정량적

(수치 값)으로 산정

② 바람직한 모습과 현황과의 차이를

fault-tree diagram에 정리

③ 개선사례의 수평전개

④ 로스금액, 삭감 목표의 수정

<표 2>  개별개선 활동방법

3.2.2 작업자의 자주보전 체제확립

자주보전이란 □자기기계는 자기가 지킨다□라는 신념을 가지고 자신의 설비에 대한 일일점검, 부품교환, 부품의 열화정도, 설비이상의 조기발견, 제품의 품질검사, 정확도 검사 등 설비와 관련된 여러 가지 활동을 말한다. 설비의 자동화가 빠르게 진행되면서 설비에 강한 작업자의 필요성은 작업장에서 중요한 문제로 부각되었다. 그러므로, 자주보전체제를 확립함으로써 설비에 강한 작업자 육성이 가능해진다.

초기청소는 설비, 치공구, 재료, 설비 주변 등에 부착된 먼지, 오물, 쓰레기, 파편 등의 이물질을 제거하고 설비의 잠재결함을 철저하게 제거하는 것을 의미한다. 단순히 청소하는 것이 아니라 □청소는 점검이다□고 하여 손으로 만져봄으로써 거터(gutter), 헐거움, 흠집, 크랙(crack)등 불량부위를 감지하는 것이다.

급유는 설비의 열화를 방지하고 신뢰성을 유지하기 위한 근간이 된다. 급유가 불완전하게 되면 마찰면에 의한 화재사고 뿐만 아니라, 공압 계통의 작동 정밀도가 떨어지고 마모가 급속히 진행되면서 열화가 빨라짐으로서 기계고장의 주원인이 되기도 한다.

볼트·너트 등 결합 부품이 느슨해지거나 빠지게 되면 이것은 직·간접으로 사고의 원인이 되는 경우가 많다. 볼트·너트의 풀러짐을 쉽게 알아보는 방법은 꽉 조여졌을 때 일치하는 □합치선□을 페인트로 표시해서 느슨하여질 때 그 표시가 어긋나도록 하는 방법을 사용한다.

정돈과 실시는 관리대상을 간소화하는 개선으로 관리 기준을 철저히 지킴으로서 현장작업의 표준화에 기여하고 □눈으로 보는 관리□에 철저를 기하는 것이다.

여기서 주의해야할 점은 설비의 운영자들은 전문가가 아니기 때문에 보전 부서에서 점검주기 계획표를 시달하여 철저히 이행하도록 지시한다.

3.2.3 보전부문의 계획보전체계확립

설비의 특수한 기능, 고급기술로 대처 할 수 있는 고장, 안전 문제 등을 고려해야 하는 경우에는 보전 담당 부서에서 담당해야한다. 설비의 돌발적인 사태에만 쫓겨서 정기적인 점검이나, 분해 점검 등 미리 계획된 보전부분을 소홀히 한다면 미연에 방지할 수 있었던 고장들을 간과하는 실수를 범한다.  돌발적인 고장이 많으면 많을수록 계획보전을 할 수 있는 횟수가 줄어든다.

즉 청소, 급유, 설비의 올바른 조작, 운전 중 설비의 이상유무 상태 등은 설비를 담당하고 있는 작업자가 일일점검 형태로 담당하고 보전담당 부서는 계획된 정기점검, 분해하여 점검하는 검사 등을 전문적으로 담당하는 것이 최적의 설비상태를 유지하는데 효율적이다.

3.2.4 작업자의 보전기능 향상확립

자신의 설비는 자신이 관리하는 작업자의 입장에서 보면 거대한 자동화 설비를 효율적으로 가동시키기 위한 기계운영자의 역할은 매우 크다. 자신의 설비에 강한 작업자는 자주보전기능을 습득함으로써 설비의 구조와 기능을 파악하고 작업준비시간 단축, 일시정지, 비상정지, 불량로스 등을 감소시켜 전체 설비의 시스템 효율을 상승시켜야 한다. 또한 자주보전을 습득함으로써 후에 발생할 수도 있는 사고들을 미연에 방지하는 효과도 얻을 수 있다.

작업자들은 교육훈련을 통하여 설비의 각종 계기의 현황 및 이상발생 시 응급조치 요령 등을 체득하고 오감을 통하여 설비의 상태 등을 수시로 파악하게 한다.

3.2.5 설비 초기 관리 체계확립

신설비를 도입하거나 신상품을 개발할 경우, 고장이 잘 나지 않고 제품불량이 발생하지 않도록 설계단계에서부터 보전계획을 도입하자는 것이다. 그래서 설계단계에서 MP정보를 수집하고, 계획부분, 보전부분의 횡적인 의사소통이 필요하다. 초기관리체계단계에서는 설계단계, 도면작성단계, 제작단계, 시운전단계에서 예상되는 문제점을 발견하여 대책을 세운다.

3.3 TPM 자주보전 중복 소집단 활동

3.3.1 TPM추진과 중복소집단 활동

TPM추진의 목적은 제일선 작업자 조직 활동을 일체화함으로써 기계와 인간으로 이루어지는 생산체계의 최대효율을 발휘하는 것이다. 그리하여 TPM에서는 □중복 소집단 조직 □을 근간으로 하는 집단 참여형 경영을 추구하는 것이다. 최고 경영층은 소집단으로부터 제일선의 소집단에 이르기까지 각 단계의 소집단이 중복되게 조직을 이루고, 각 단체의 지도자는 상위 소집단의 조원이 됨으로써 연락책의 역할을 담당하게 되어 종적으로 또는 횡적으로 완전한 통신체계를 갖추도록 하는 것이다.

3.3.2 중복소집단 활동의 동기부여

중복소집단 활동에 대하여 관리자가 이해와 열의를 갖고 지도하고 원조하는 직장(職長)은 중복소집단 활동이 활성화하며 그렇지 못한 직장은 활발하지 못함을 볼 수 있다.

이러한 소집단활동을 활성화시키는 동기부여의 4가지 요소로 업무의 중요성 인식, 목표설정과 그 달성, 제안, 표창을 들 수 있다. 그러므로 중복소집단을 활성화시키기 위해서는 이러한 4가지 요소에 대해 관리·감독자는 충분한 이해가 필요하다.

3.3.3 TPM 중복 소집단 활동의 지침

중복 소집단 활동은 설비보전에 새로운 개선 안을 도입해서 효율적으로 정비함으로써 어려운 기술적 문제를 해결하고 있다. 이러한 중복 소집단 활동의 노력은 다음과 같은 특색을 갖고 있다 [4].

① 기존의 문제들을 빠짐없이 검토하여 가      능한 한 많은 문제점을 도출한다.

② 모든 보전장비를 신중하게 그 변동을       점검하고 모든 변동에 대해서 실시한다.

③ 실패의 원인을 결정하기 위해서 실험을      반복하고, 개선을 얻는다.

④ 중복 소집단의 조원들은 문제를 여러         각도에서 조사해서 신선한 아이디어를 얻는다.

⑤ 분임조는 특히 상사나 동료로부터 조언       을 구하고 그것을 수용한다.

⑥ 그들은 품질관리 분임조 기법에서 배운       것을 활용한다.

⑦ 그들의 목표가 달성되었다 하더라도 다      시 더 좋은 결과를 생각해서 노력한다.

작업자들은 설비로부터 진동과 소음을 측정해서 설비를 측정하겠다는 개념에서 시작하였다. 그래서 작업자들은 항상 소음과 진동에 유의해서 기계설비를 보호하는 것을 중복 소집단 활동의 지침으로 삼았다. 이러한 중복 소집단 활동을 통하여 문제의 진단과 처방을 브레인스토밍 방법을 사용하여 분석한다. 그리하여 중복 소집단 개선활동을 실행함으로써 분임조 활동에 대한 간접효과, 직접효과 등을 파악하고 다른 부진한 항목에 대해서도 앞에서 언급한 방법으로 개선활동을 계속해 나간다.

개선활동을 진행함에 있어 현상을 파악하여 주제를 선정한다든지 혹은 선정된 주제에 맞추어 분석을 할 경우, 중복 소집단 활동에 대한 분석도구로 파레토 그램이나 특성요인도, 히스토그램 등을 이용하여 최적의 의사결정을 한다.

제 4 장 사이버 교육(cyber education)의 구현

멀티미디어 제작도구 Tool book을 이용하여 TPM의 일반적인 교육뿐만 아니라 장비의 점검 및 수리에 관한 교육프로그램을 구현한다.  Tool Book은 Windows가 지향하는 좀 더 쉬운 프로그램에 초점이 맞추어져 있다. 이러한 Visual 개발환경(Visual Development Environments)은 원래 매킨토시의 Hyper Card가 원조라고 할 수 있다[6]. Tool Book은 Asymetrix사가 제작하여 보급하고 있는 객체 지향적(object oriented) 컴퓨터 프로그래밍 개발환경이다. ToolBook특징은 다음과 같다[6].

① Tool Book은 객체 지향적이다. Tool Book에는 버튼, 필드, 그림, 사진, 배경 page 등 다양한 객체를 가지고 있다.

② 인터프리터 방식의 언어이며 멀티미디어 프로그램을 쉽게 작성할 수 있다.

③ OLE기능을 제공하여 개발의 효율성을    높인다.

④ 비트맵 이미지를 JPG 또는 GIF 형태로   바꾸어준다.

⑤ Tool Book은 사용자가 쉽게 접할 수 있는 GUI 환경을 제공한다.

⑥ VBX control, 트루 타입 폰트, 다른 저작도구 파일과 여러 가지 데이터 베이스 파일을 활용할 수 있는 도구, FTP 유틸리티, 객체 브라우저, 공유 스크립트 등을 제공한다.

4.1  프로그램의 구축과정

4.1.1 Tool Book 설치 시 시스템 권장사양

다음의 권장사항 이상에서 Tool Book이 원 활히 작동하며 많은 작업 시에는 RAM과 HDD를 증설하여 사용한다[6].

요 소	권 장 사 양
CPU RAM CD-Drive Sound Card 운영체계 Video Card HDD	펜티엄 200MHZ 이상 32MB 이상 10 배속 이상 16 Bit 이상 Windows 95이상 Super VGA 남은 용량 100MB이상

<표 3> Tool Book 설치 시 필요한 시스템 사양

4.2.2 필수 주변기기

동영상(動映像) 및 실제 기계의 고장부분에 관한 사진을 개발할 프로그램에 적용시키기 위해서는 다음과 같은 주변기기들이 필수적이다.

요 소	주 변 기 기
Scanner 사운드 Interface 동화상편집	ScanJet 5100C사용 사운드카드 사용 오디오, 비디오장치, 윈도우 비젼 팩키지 사용

<표 4> 프로그램 개발에 필요한 주변기기

4.3.3 Soft-ware 선택

기존의 프로그래밍 도구나 언어들은 몇 천 줄에 이르는 프로그래밍 언어들을 만들어 이를 컴파일해서 프로그램을 실행하여 버그(bug)를 발견하고 발견된 버그의 원인을 분석하여 프로그래밍을 마치는 복잡한 작업이었음에 반해, 본 프로그램을 구현한 Tool Book은 간단한 영어를 구사할 수 있는 사람이라면 누구나 가능하고 코드를 읽는데 용이하여 전산인력이 부족한 중·소기업 등에서 환영받을 저작도구이다[3], [6].

다른 원도우즈 프로그래밍 도구에 반해 Tool Book은 프리젠테이션과 일반적인 프로그래밍이 가능할 뿐만 아니라 다른 프로그램과 연계, 데이터 관리 영역에까지 넓혀가고 있다. 더욱이 모든 작업들이 별도의 프로그래밍 언어를 필요로 하지 않는다는 획기적인 발상의 전환을 이루고 있어 접근성이 용이하다. 이러한 Tool Book을 이용하여 개발된 TPM 교육 프로그램을 이용하여 신규직원 채용 시 훈련 또는 기존 종업원에 대한 직무교육 및 훈련 도구로 사용한다면 시·공간적으로 증가하는 교육비용을 현저히 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

5장 프로그램 구축

중소기업에서 TPM강사를 초빙하여 TPM에 관한 교육을 실시할 경우, 교육을 받기 위해 공장의 장비를 정지하기 때문에 생산납기를 맞추지 못하거나 생산량을 충족시키지 못하는 경우가 발생하였다. 그러나 교육프로그램을 개발하여 현장에 배포한다면 최신정보의 제공, 컴퓨터 통신(또는 컴퓨터 네트워크)을 이용한 빠른 정보 공유, 멀티 미디어 혼합으로 교육효과 상승을 얻을 수 있으며, 정기적으로 실시해야 하는 교육비용의 절감 효과 등을 기대할 수 있을 것이다.

본 연구에서 구축할 프로그램의 구조를 간단히 요약하면 <그림 1과> 같다.

1) TPM이란? : TPM에 대한 정의 및 설비의 효율에 대하여 설명한 프레임

2) TPM 추진절차 :  TPM의 12단계 추진절차에 대하여 기술한 프레임

3) 기타분석기법 : 설비를 진단하기 위한 기타 분석도구( PM, FMEA, FTA )들에 소개하는 프레임

4) 자주보전 : 작업자들의 자주 보전과 소집단 활동에 대하여 설명하는 프레임

					Main Frame
TPM 정의						TPM 추진 절차						기타 분석 기법					자주 보전					고장 분석 예

<그림 1 > 프로그램 구성

5) 고장분석의 예 : 과거 사례에 대하여 사진 분석과 동영상 분석을 교육함으로써 주위 개선사례에 대한 아이디어를 제공할 수 있다.

5.1 메뉴(기본) 프레임(frame)

각 회사에서 보유한 모니터(monitor)의 환경설정에 맞추어 프로그램을 개발할 수 있다. 개발된 프로그램을 풀 스크린(full screen)으로 보기 위한 Tool Book의 스크립트(script)는 <그림 2>와 같다.

본 연구에서 개발한 프로그램은 기본 프레임에서 해당 버튼을 클릭하면 계층별(hierarchy)로 이동할 수 있도록 설계하였다. 내용으로는 TPM 정의, TPM추진절차, 자주보전에 관한 내용은 TPM실행시 기본적으로 학습되는 내용을 프로그램에 반영하였으며 위에서 언급한 내용을 각 회사의 상황에 알맞게 커스텀(customizing)하는 단계를 거치면 해당회사에 적합한 TPM교육 프로그램이 될 것이다.

5.2 □ TPM이란? □ 버튼

1) TPM 정의 프레임

TPM에 대한 정의를 설명하고 있으며 이 화면에서 장비의 효율화와 장비의 신뢰성 화면으로 이동할 수 있다. 이때 다음 화면으로 갈 수도 있다. 아래의 4가지 버튼은 각각  앞 화면, 다음 화면, 처음 화면, 마지막 화면의 순서로 나타낸다. 그러므로 자신이 원하는 모듈로 바로 이동이 가능하다<그림 3, 4>.

TPM의 기본이념을 5가지로 분류하여 설명하고 있으며 기본이념의 오른쪽 □클릭□ 버튼을 누르면 왼쪽 하단 화면에 이에 대한 설명을 나타내고 있다. 설명 화면의 내용이 한 화면에 표시할 수 없으면 설명 화면은 자동으로 늘어나며 이는 스크룰 바(scroll bar)를 조작함으로써 계속되는 설명을  볼 수 있다.

--{Full Screen Application}

to handle EnterApplication

send reader

captionBar of mainWindow = none

borderStyle of mainWindow = none

state of mainWindow = maximized

forward

end

to handle reader

hide menubar

captionBar of mainWindow = none

borderstyle of mainWindow = none

state of mainWindow = maximized

forward

end

to handle author

show menubar

state of mainWindow = normal

captionBar of mainWindow = normal

borderstyle of mainWindow = thickframe

send sizeToPage

forward

end

<그림 2> Tool Book의 스크립트

그 외의 생산보전에는 설비보전 업무의 내용을 예방보전, 사후보전, 개량보전, 보전예방  으로 분류하였으며 이에 설명에 관한 신뢰성 표시척도 등의 내용을 구현하였다.

또한, TPM전개의 12단계를 자세한 내용과 함께 설명하였다. 설비의 종합효율은 설비의 7대 로스와 설비 종합효율의 관계식을 나타내며 □설비□버튼을 클릭하면 부하시간, 가동시간 등 의 순서로 나타내며 □7대 로스□ 버튼을 클릭하면 위에서부터 아래의 순서로 나타낸다. 설비의 종합효율은 계산하는 실제 예를 보여주고 있다<그림 7>.

<그림3> 프로그램 초기 프레임

<그림 4> TPM 정의 및 기본이념 화면

5<그림 5> 설비 종합효율 설명화면

5.3  □ TPM 추진방법 □ 버튼

1) TPM 추진절차

<그림 6>의 (1), (2), (3), (4), (5)의 버튼을 클릭 하면 다음의 각각 하위 프레임으로 화면이 이동하며 각각의 활동들에 대한 자세한 설명을 덧붙인다. 다시 메뉴로 오거나 혹은 페이지를 건너뛰어 다음 페이지로 진행 할 경우 각각의 해당 페이지 혹은 메뉴로 버튼을 클릭 하여 이동하면 된다.

2) 각각의 활동에 대한 화면

TPM의 추진절차의 5가지는 개별개선, 자주보전 체계확립, 보전부문의 계획보전 체계확립, 작업자의 보전기능 향상훈련, 설비 초기관리 체계에 대한 화면은 각 해당 버튼을 클릭(click)하면 내용을 볼 수 있다. <그림 7>은 자주보전의 내용을 설명한 화면이다.

<그림 6> TPM 추진절차

<그림 7> 자주보전 활동에 대한 화면

5.4  □ 기타분석( PM, FMEA, FTA) □ 버튼

기타분석 화면의 첫 장에서는 기타 분석방법에 대한 일반적인 내용이 설명되어 있으며 이에 관한 자세한 내용을 보고자한다면 해당 버튼을 클릭하면 된다. 해당 버튼을 클릭함과 동시에 분석방법으로 화면이 전환되면서 이에 관한 자세한 설명이 나타나며 다른 모드(mode) 또는 메뉴화면으로 전환도 가능하다<그림 8>.

5.5  □ 자주보전 & 소집단 활동 □ 버튼

자주보전과 소집단 활동에 관한 내용은 <그림 9> 화면과 같다.

<그림 8> 기타분석의 메인 화면

<그림 9> 자주보전 및 소집단 활동 화면

5.6 □기계고장의 실제분석□ 버튼

장비의 고장을 분석 전과 분석 후로 나누어 지금까지의 개선사례를 가지고 교육함으로써 차후에 발생할 고장 부분 혹은 유사한 종류의 기계에 대한 고장가능 부위들을 미리 예측하는 효과가 있다.

5.6.1 사진에 의한 분석방법

기계 고장의 실제분석 화면으로 전환되면 <그림10>과 같은 화면을 볼 수 있다. 그래서 왼쪽의 빈 박스(box)가 나타나며 오른쪽 버튼을 클릭하면 해당되는 분석화면이 표시된다. 초기의 기계고장 실제분석의 화면으로 즉시 메뉴로 복귀가 가능하도록 설계하였다.

해당 버튼을 클릭하면 메뉴와 일대일 대응관계를 이루며 이러한 화면을 실제 공장에서 TPM을 시행할 경우 우선 눈으로 보는 관리체계를 확립함으로써 시작된다.

1) 회수판 단자대 위치변경의 예

<그림 11, 12>은 회수판의 단자대의 전진 배치함으로써 예방보전을 시행할 경우 빠르고 정확하게 처리할 수 있도록 개선한 예이다.

<그림10> 기계고장 분석의 게이지 한계표시

<그림 11> 단자대 위치변경 전

<그림 12> 단자대 위치변경 후

사진의 크기가 너무 작아서 자세히 보고자 할 경우, 왼쪽 그림의 박스 안에 마우스를 놓고 왼쪽을  클릭 하면 50%의 배율로 그림이 확대해지고 마우스의 오른쪽 단추를 클릭 하면 50% 배율로 다시 축소되도록 설계하였다.

5.6.2 動映像에 의한 분석방법

동영상 분석을 이용하여 기계의 가장 안전한 작동방법 혹은 장비의 휴즈나 오일 체크 방법 등에 비교적 일반작업자들이 복잡하게 생각하는 점검사항에 대한 내용을 비디오로 녹화하여 이를 동영상 편집 프로그램을 이용하여 비디오 파일로 등록시킨다. 그리하여 등록시킨 비디오 파일들을 재생(play)함으로써 설비관리 및 올바른 기계의 작동법에 대한 교육을 할 수 있다. 이러한 교육으로 작업자들은 자신의 장비를 지킬 수 있는 능력을 배양시킨다.

<그림 13>은 동영상과 같이 어떤 기계의 작동원리 등을 설명하는 데 유용하게 쓰일 것이다. 또한, 올바른 동작 방법 등을 설명할 수 있으며 멀티미디어 저작도구인 Tool Book은 이러한 동영상을 지원하는데 유용한 도구이다. 동영상이 실행되기 위한 화면 구성 및 스크립트는 Tool Book 프로그램의 메뉴화면에서 원하는 메뉴 및 옵션들을 선택하여 구성할 수 있다.

<그림 13> 동영상 분석 화면

6장  결  론

본 연구에서는 회사에 시행하는 기존의 TPM 교육방식에서 탈피하여 가상공간상에서 교육할 수 있는 시스템을 구현하였다. 이러한 가상 교육환경은 교육으로 인한 생산중단, 설비정지 등으로 야기되는 여러 가지 손실을 최소화 할 수 있도록 설계하였다. 작업자들은 기상공간상에 공유된 프로그램의 내용들을 클릭 함으로써 TPM에 대한 일반적인 지식은 몰론 실제적인 분석까지 습득할 수 있다. 이러한 시스템구축으로 회사는 교육비용 절감의 효과를 얻을 수 있으며 항상 새로운 내용(the-state-of-art)의 교육시스템을 유지 할 수 있다.

TPM에 관한 일반적인 정의와 TPM과 관련된 설비관리 및 관리분석도구에 대한 교육 프로그램을 멀티미디어 저작도구인 Tool Book으로 개발하였다.  개발된  프로그램은 TPM을 도입하여 실시하거나 혹은 새롭게 도입하려는 제조업체에서 유용하게 사용할 수 있는 교육용 소프트웨어이다. 이러한 소프트 웨어를 이용하여 웹(web)상에서 서로 공유 가능한 그룹웨어(group-ware)를 개발한다면 회사의 대외 신인도 향상에 많은 영향을 미칠 것이다.

설비보전의 최적화를 위하여 필요한 것 중 본 연구는 교육과 관련된 항목에 관하여 교육프로그램을 구축하여 실제 사업장에서 사용할 수 있도록 제작되었다. 이러한 교육프로그램을 이용하여 훈련에 직접 사용함으로써 전 종업원이 참가하는 TPM에 대한 기본적인 이해뿐만 아니라, 복잡하고 어렵게 생각하는 자신의 설비 일일점검은 몰론 보전유지 기능까지도 가능하게 되었다.

끝으로, TPM의 교육용 프로그램의 프로토타입을 제시하였으므로 각 회사의 실정에 알맞게 산업현장에서 발생되는 현상과 조치사항 및 개선방법에 관하여 자료를 취합한 다음 이를 프로그램에 반영하는 커스텀(customizing)화하는 단계를 거치면 동종 혹은 이종의 제조환경에서 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

추후연구과제로는 인터넷상에서 운영되는 좀더 다양하고 구체적인 콘텐츠(contents) 및 합리적인 평가시스템을 개발하여 가상연수원을 구축하는 것이다.

參  考  文  獻

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