생산자동화와 CIM

역자서문 저자서문 제1장 서론 = 1 1.1 생산시스템의 설비 = 2 1.1.1 소량생산 = 4 1.1.2 중량생산 = 5 1.1.3 대량생산 = 6 1.2 제조지원시스템 = 7 1.3 생산시스템의 자동화 = 9 1.3.1 자동제조시스템 = 9 1.3.2 컴퓨터화된 제조지원시스템 = 12 1.3.3 자동화 추진 이유 = 13 1.4 자동화 원칙과 전략 = 14 1.4.1 USA 원칙 = 14 1.4.2 자동화와 생산시스템의 10대 전략 = 15 1.4.3 자동화 구현 전략 = 17 1.5 이 책의 구성 = 19 참고문헌 = 20 제2장 제조공정 = 21 2.1 제조업과 제품 = 25 2.2 제조공정 = 28 2.2.1 가공과 조립공정 = 28 2.2.2 기타 공정 = 30 2.3 제품과 생산의 관계 = 31 2.3.1 생산량과 제품 다양성 = 31 2.3.2 제품복잡성과 부품복잡성 = 32 2.4 생산개념과 수학적 모델 = 35 2.4.1 생산율 = 35 2.4.2 생산능력 = 37 2.4.3 가동률과 가용률 = 39 2.4.4 제조리드타임 = 40 2.4.5 재공재고 = 42 2.5 제조비용 = 43 2.5.1 고정비와 변동비 = 43 2.5.2 직접노동비, 자재비, 간접비 = 44 참고문헌 = 47 연습문제 = 48 제Ⅰ부 자동화와 제어기술 제3장 자동화의 기초 = 55 3.1 자동시스템의 기본요소 = 57 3.1.1 자동프로세스 수행을 위한 동력 = 58 3.1.2 명령프로그램 = 59 3.1.3 제어시스템 = 63 3.2 발전된 자동화 기능 = 65 3.2.1 안전 모니터링 = 65 3.2.2 유지보수 및 진단 = 66 3.2.3 에러 감지 및 복구 = 67 3.3 자동화 계층 = 70 참고문헌 = 72 제4장 산업용 제어시스템 = 73 4.1 공정산업과 이산제조산업 = 73 4.1.1 자동화 계층 = 74 4.1.2 변수와 파라미터 = 75 4.2 연속제어와 이산제어 = 76 4.2.1 연속제어시스템 = 76 4.2.2 이산제어시스템 = 80 4.3 컴퓨터이용 공정제어 = 81 4.3.1 제어의 요구조건 = 83 4.3.2 컴퓨터이용 제어의 능력 = 84 4.3.3 산업용 공정제어의 계층 = 88 4.4 컴퓨터이용 공정제어의 형태 = 89 4.4.1 컴퓨터이용 공정감시 = 90 4.4.2 직접디지털제어 = 91 4.4.3 NC와 로봇 = 92 4.4.4 PLC = 93 4.4.5 감독제어 = 93 4.4.6 분산제어시스템과 PC = 94 참고문헌 = 99 제5장 제어시스템 구성요소 = 101 5.1 센서 = 102 5.2 액츄에이터 = 104 5.3 아날로그-디지털 변환 = 105 5.4 디지털-아날로그 변환 = 108 5.5 이산데이터 입출력 장치 = 111 5.5.1 접촉 입출력 인터페이스 = 111 5.5.2 펄스계수기와 펄스생성기 = 111 참고문헌 = 112 연습문제 = 112 제6장 수치제어(NC) = 115 6.1 NC 기술의 기초 = 118 6.1.1 NC 시스템의 기본 요소 = 118 6.1.2 NC 좌표계 = 119 6.1.3 운동제어시스템 = 120 6.2 CNC = 123 6.2.1 CNC의 기능 = 123 6.2.2 CNC의 기계제어유닛 = 125 6.2.3 CNC 소프트웨어 = 127 6.3 DNC = 128 6.3.1 직접 수치제어 = 128 6.3.2 분산 수치제어 = 129 6.4 NC의 응용 = 131 6.4.1 공작기계 응용 = 131 6.4.2 기타 NC 응용 = 134 6.4.3 NC의 장단점 = 135 6.5 NC 파트프로그래밍 = 137 6.5.1 NC 코드 체계 = 137 6.5.2 수동 NC 프로그래밍 = 144 6.5.3 컴퓨터이용 NC 프로그래밍 = 150 6.5.4 APT를 이용한 파트프로그래밍 = 153 6.5.5 CAD／CAM을 이용한 파트 프로그래밍 = 165 6.6 NC 위치제어시스템의 공학적 분석 = 167 6.6.1 개루프 위치제어시스템 = 168 6.6.2 폐루프 위치제어시스템 = 171 6.6.3 NC 위치제어의 정밀도 = 173 참고문헌 = 176 연습문제 = 176 제7장 산업용 로봇 = 185 7.1 로봇의 구조와 속성 = 187 7.1.1 관절과 링크 = 187 7.1.2 로봇 형상 = 189 7.1.3 관절구동 시스템 = 192 7.2 로봇제어시스템 = 193 7.3 엔드이펙터 = 195 7.3.1 그립퍼 = 195 7.3.2 공구 = 196 7.4 로봇 센서 = 197 7.5 산업용 로봇의 응용 = 197 7.5.1 자재취급 응용 = 199 7.5.2 공정수행 = 200 7.5.3 조립과 검사 = 203 7.6 로봇 프로그래밍 = 204 7.6.1 교시형 프로그래밍 = 205 7.6.2 로봇 프로그래밍 언어 = 208 7.6.3 시뮬레이션과 오프라인 프로그래밍 = 213 7.7 로봇의 기구학 = 214 참고문헌 = 222 연습문제 = 223 제8장 PLC와 PC를 이용한 이산제어 = 227 8.1 이산 공정제어 = 227 8.1.1 논리제어 = 228 8.1.2 순차제어 = 234 8.2 사다리 논리도 = 235 8.3 PLC = 239 8.3.1 PLC의 구성 = 239 8.3.2 PLC 동작사이클 = 242 8.3.3 PLC의 부가 기능 = 242 8.3.4 PLC 프로그래밍 = 243 8.4 소프트논리 이용 PC = 246 참고문헌 = 248 연습문제 = 249 제Ⅱ부 자재취급과 식별 기술 제9장 자재취급의 개요 = 253 9.1 자재취급 장비 = 254 9.2 자재취급시스템 설계시 고려사항 = 257 9.2.1 물자의 특성 = 257 9.2.2 흐름률, 경로설정, 일정계획 = 258 9.2.3 공장배치 = 259 9.3 자재취급의 10 원칙 = 260 참고문헌 = 263 제10장 자재운반시스템 = 265 10.1 산업용 트럭 = 265 10.2 무인운반차량 시스템 = 268 10.2.1 차량의 유형과 적용분야 = 268 10.2.2 차량유도 기술 = 270 10.2.3 차량관리와 안전 = 272 10.3 모노레일과 궤도차량 = 275 10.4 컨베이어 시스템 = 275 10.4.1 컨베이어의 종류 = 275 10.4.2 컨베이어의 작동방식과 특성 = 280 10.5 크레인과 호이스트 = 281 10.6 자재운반시스템의 분석 = 283 10.6.1 자재운반에서의 도표이용법 = 283 10.6.2 차량시스템 분석 = 284 10.6.3 컨베이어 분석 = 288 참고문헌 = 293 연습문제 = 294 제11장 보관시스템 = 299 11.1 보관시스템의 수행도 = 299 11.2 보관위치 전략 = 301 11.3 전통적인 보관방법과 장비 = 303 11.4 자동보관시스템 = 306 11.4.1 자동창고시스템 = 306 11.4.2 회전랙시스템 = 311 11.5 보관시스템의 정량적 분석 = 313 11.5.1 자동창고시스템 = 313 11.5.2 회전랙시스템 = 318 참고문헌 = 320 연습문제 = 321 제12장 자동 데이터수집 = 325 12.1 자동인식 방법의 개요 = 326 12.2 바코드 기술 = 328 12.2.1 선형(일차원) 바코드 = 328 12.2.2 이차원 바코드 = 335 12.3 기타 ADC 기술 = 337 12.3.1 무선주파수인식 = 337 12.3.2 마그네틱띠 = 338 12.3.3 광학문자인식 = 338 12.3.4 머신비전 = 339 참고문헌 = 339 제Ⅲ부 제조시스템 제13장 제조시스템의 기초 = 343 13.1 제조시스템의 구성요소 = 344 13.1.1 생산기계 = 344 13.1.2 자재취급시스템 = 345 13.1.3 컴퓨터제어시스템 = 348 13.1.4 인적 자원 = 348 13.2 제조시스템의 분류 = 349 13.2.1 수행공정의 유형 = 349 13.2.2 작업장의 수와 배치 = 349 13.2.3 자동화 수준 = 350 13.2.4 부품 및 제품의 다양성 = 353 13.3 분류체계 = 356 13.3.1 Type Ⅰ 제조시스템 : 단일작업장 = 357 13.3.2 Type Ⅱ 제조시스템 : 다수작업장 셀 = 358 13.3.3 Type Ⅲ 제조시스템 : 생산라인 = 358 13.4 생산진보함수(학습곡선) = 359 참고문헌 = 362 연습문제 = 362 제14장 단일작업장 제조셀 = 365 14.1 단일작업장 수동셀 = 366 14.2 단일작업장 자동셀 = 367 14.2.1 무인셀 공정을 위한 조건 = 367 14.2.2 부품저장 보조시스템 및 자동부품이송 = 368 14.3 단일작업장 셀의 적용 = 371 14.3.1 단일작업장 수동셀의 적용 = 372 14.3.2 단일작업장 자동셀의 적용 = 372 14.3.3 CNC 머시닝센터 및 터닝센터 = 373 14.4 단일작업장 시스템의 분석 = 375 14.4.1 작업장의 수 = 375 14.4.2 기계군 = 380 참고문헌 = 383 연습문제 = 383 제15장 그룹테크놀러지 및 셀형 생산 = 387 15.1 부품군 = 389 15.2 부품분류 및 코딩 = 391 15.2.1 부품분류 및 코딩시스템의 특징 = 392 15.2.2 부품분류 및 코딩시스템의 예 = 393 15.3 생산흐름분석 = 396 15.4 셀형생산 = 399 15.4.1 가상조합부품 개념 = 400 15.4.2 기계셀 설계 = 401 15.5 GT 적용시 고려사항 = 404 15.6 셀형생산의 정량적 분석 = 406 15.6.1 Rank Order Clustering에 의한 부품 및 기계 그룹화 = 406 15.6.2 GT셀에서의 기계배치 = 411 참고문헌 = 415 연습문제 = 417 제16장 유연생산시스템 = 423 16.1 FMS의 정의 = 425 16.1.1 유연성 = 425 16.1.2 FMS의 종류 = 428 16.2 FMS의 구성요소 = 432 16.2.1 작업장 = 432 16.2.2 자재취급 및 보관시스템 = 433 16.2.3 컴퓨터제어시스템 = 438 16.2.4 인적자원 = 440 16.3 FMS 적용 및 이점 = 440 16.3.1 FMS의 적용 = 441 16.3.2 FMS의 이점 = 445 16.4 FMS의 정량적 분석 = 445 16.4.1 병목 모델 = 446 16.4.2 FMS의 규모 = 455 16.4.3 FMS 관련 수식의 의미 = 457 참고문헌 = 458 연습문제 = 460 제17장 수동조립라인 = 465 17.1 수동조립라인의 기초 = 466 17.1.1 조립작업장 = 468 17.1.2 작업단위 이송시스템 = 470 17.1.3 라인 속도 = 472 17.1.4 제품의 다양성 = 473 17.2 조립시스템의 방안 = 474 17.3 조립감안 설계 = 476 17.4 단일모델 조립라인의 분석 = 477 17.4.1 재위치 손실 = 479 17.4.2 라인밸런싱 문제 = 481 17.4.3 작업장에 대한 고려 = 485 17.5 라인밸런싱 알고리즘 = 486 17.5.1 최대후보규칙 = 486 17.5.2 킬브리지-웨스터 방법 = 488 17.5.3 위치가중치 방법 = 490 17.6 혼합모델 조립라인 = 492 17.6.1 라인의 작업자수 결정 = 492 17.6.2 혼합모델 라인밸런싱 = 493 참고문헌 = 497 연습문제 = 499 제18장 자동생산라인(트랜스퍼라인) = 503 18.1 자동생산라인의 기초 = 504 18.1.1 시스템 형태 = 505 18.1.2 부품이송 메커니즘 = 508 18.1.3 저장버퍼 = 510 18.2 트랜스퍼라인의 정량적 분석 = 511 18.2.1 기본용어와 성능지표 = 512 18.2.2 작업장 고장의 분석 = 515 18.2.3 수식의 의미 = 518 참고문헌 = 519 연습문제 = 520 제19장 자동조립시스템 = 523 19.1 자동조립시스템의 기초 = 524 19.1.1 시스템 형태 = 524 19.1.2 작업장의 부품공급 = 526 19.1.3 자동조립의 적용 = 529 19.2 자동조립을 위한 설계 = 530 19.3 자동조립시스템의 정량적 분석 = 531 19.3.1 작업장의 부품공급 시스템 = 531 19.3.2 다수작업장 조립기계 = 533 19.3.3 단일작업장 조립기계 = 538 19.3.4 수식의 의미 = 540 참고문헌 = 541 연습문제 = 542 제Ⅳ부 품질관리시스템 제20장 품질관리의 개요 = 549 20.1 품질의 정의 = 550 20.1.1 품질의 차원 = 551 20.1.2 설계와 제조에 있어서의 품질 = 551 20.2 전통적 및 현대적 품질관리 = 553 20.2.1 전통적 품질관리 = 554 20.2.2 현대적 품질관리 = 555 20.3 품질공학과 다구치방법 = 556 20.3.1 오프라인과 온라인 품질관리 = 556 20.3.2 강건설계 = 559 20.3.3 다구치 손실함수 = 559 20.4 ISO 9000 = 566 참고문헌 = 569 연습문제 = 570 제21장 통계적 공정관리 = 573 21.1 공정변동성과 공정능력 = 574 21.1.1 공정변동 = 574 21.1.2 공정능력과 공차 = 574 21.2 관리도 = 577 21.2.1 변량관리도 = 577 21.2.2 속성관리도 = 580 21.2.3 관리도의 해석 = 582 21.3 기타 SPC 도구들 = 583 21.3.1 히스토그램 = 583 21.3.2 파레토도 = 585 21.3.3 체크시트 = 585 21.3.4 산점도 = 586 21.3.5 특성요인도 = 587 참고문헌 = 588 연습문제 = 588 제22장 검사의 개요 = 591 22.1 검사의 기초 = 592 22.1.1 검사의 유형 = 592 22.1.2 검사의 절차 = 592 22.1.3 검사와 시험 = 593 22.2 샘플링검사와 전수검사 = 594 22.2.1 샘플링검사 = 594 22.2.2 전수검사 = 595 22.3 자동검사 = 595 22.4 검사의 시점과 장소 = 596 22.4.1 오프라인검사와 온라인검사 = 597 22.4.2 제품검사와 공정모니터링 = 598 22.4.3 분산검사와 최종검사 = 599 참고문헌 = 600 제23장 검사기술 = 601 23.1 검사 측정학 = 602 23.1.1 측정장비의 특성 = 602 23.1.2 측정표준과 단위시스템 = 605 23.2 접촉 및 비접촉 검사기술 = 607 23.2.1 접촉 검사기술 = 607 23.2.2 비접촉 검사기술 = 608 23.3 전통적인 측정 및 게이징 기술 = 609 23.4 3차원 좌표측정기 = 610 23.4.1 CMM의 구조 = 612 23.4.2 CMM의 작동과 프로그래밍 = 614 23.4.3 기타 CMM 소프트웨어 = 616 23.4.4 CMM의 적용과 효과 = 620 23.4.5 유연검사시스템 = 622 23.4.6 공작기계의 검사탐침 = 623 23.5 표면 측정 = 624 23.6 머신비전 = 625 23.6.1 이미지 획득과 디지털화 = 626 23.6.2 이미지 처리와 분석 = 630 23.6.3 해석 = 631 23.6.4 머신비전의 응용 = 631 23.7 기타 광학 검사기술 = 632 참고문헌 = 634 연습문제 = 636 제Ⅴ부 제조지원시스템 제24장 제품설계와 CAD／CAM = 641 24.1 제품설계와 CAD = 642 24.1.1 설계과정 = 643 24.1.2 실계에서의 컴퓨터 이용 = 644 24.2 CAD 시스템 하드웨어 = 649 24.3 CAM, CAD／CAM, CIM = 652 24.3.1 CAM = 652 24.3.2 CAD／CAM = 654 24.3.3 CIM = 655 24.4 품질기능전개 = 657 참고문헌 = 662 연습문제 = 663 제25장 공정계획과 동시공학 = 665 25.1 공정계획 = 665 25.1.1 부품가공의 공정계획 = 666 25.1.2 조립의 공정계획 = 668 25.2 컴퓨터이용 공정계획 = 668 25.2.1 변성형 CAPP 시스템 = 669 25.2.2 창성형 CAPP 시스템 = 671 25.3 동시공학과 제조감안설계 = 671 25.3.1 제조／조립감안 설계 = 673 25.3.2 기타 제품설계 방법론 = 675 참고문헌 = 676 제26장 생산계획 및 통제 = 679 26.1 총괄생산계획과 기준생산계획 = 681 26.2 자재소요계획(MRP) = 682 26.2.1 MRP의 입력 = 683 26.2.2 MRP의 전개과정 = 685 26.2.3 MRP의 출력과 이점 = 687 26.3 생산능력계획 = 689 26.4 제조현장통제 = 690 26.4.1 작업지시발부 = 690 26.4.2 작업일정계획 = 691 26.4.3 작업수행 = 692 26.4.4 현장데이터수집 시스템 = 692 26.5 재고관리 = 693 26.5.1 주문점재고시스템 = 693 26.5.2 재주문점재고시스템 = 695 26.6 제조자원계획 = 696 26.7 Just-in-time 생산시스템 = 698 26.7.1 풀 시스템 = 698 26.7.2 뱃치크기의 소량화와 셋업시간의 단축 = 700 26.7.3 생산공정의 안정화와 신뢰성 증진 = 700 참고문헌 = 701 연습문제 = 702 제27장 린생산과 민첩생산 = 705 27.1 린생산 = 705 27.2 민첩생산 = 707 27.2.1 시장의 현실과 민첩성의 배경 = 708 27.2.2 민첩성을 위한 생산시스템의 재조직 = 709 27.2.3 민첩성을 위한 관계 관리 = 710 27.2.4 민첩생산과 대량생산의 비교 = 711 27.3 린생산과 민첩생산의 비교 = 712 참고문헌 = 714