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[생산시스템] 도요타벤치마킹

1. 서 론 - 따라하기는 결국 따라하기 일 뿐이다.요즘 도요타의 생산 시스템을 배우려는 움직임이 유행처럼 번지고 있다. 도요타 생산시스템이 대체 얼마나 혁신적 인 것이기에 기업들이 따라배우기를 차저하고 있는 것일까? 그리고 그만큼 얻게 되는 효과는 어떤 것일까.하지만 사실 도요타 시스템 이라는 것은 경영에 관한 몇가지 테크닉에 관한 것이라기보다는 경영철학 에 가깝다고 하는 것이 옳다고 여겨진다.결론적으로 말하자면 도요타의 생산시스템은 기업과 기업속의 노동자, 협력기업 그리고 기업을 존재할 수 있게해주는 소비자를 중심 철학으로 두고 어떻게 그 요소들을 조화롭게, 시너지 효과를 발생시키며 함께 성장 할 것인가에 대한 고민에서 나온 구체적인 어떤 것 이다.그러기에 도요타시스템을 유행처럼 따라하거나 눈에 보이는 몇가지 테크닉을 똑같이 적용한다고 해서 우리 기업의 생산성이 향상되거나 소비자의 인식이 좋아지거나 노사가 하나로 단결되는 것은 아니라는 말이다.이런 관점에서 도요타의 생산시스템을 바라봐야 할 것이다. 우리는 도요타의 생산시스템에 대해 중요한 몇가지를 언급해보고 결론적으로는 그 철학 에 대해 짚어보면서 글을 펼쳐보려고 한다.2. 본 론 - 도요타 시스템의 몇가지 핵심도요타 생산시스템은 크게 세 개의 구성요소로 이루어져 있다고 보여진다.도요타 생산시스템의 두 개의 기둥은 JIT, 즉 저스트 인 타임(Just In Time)과 자동화이며, 이 두 개의 기둥의 기초에 있는 것이 평준화 생산 의 사고이다.JIT란 이를테면 한 대의 자동차를 연속작업으로 조립하는 과정에서, 필요한 부품이 필요한 때에 필요한 만큼 생산 라인에 도착하는 것을 의미한다. JIT를 실현하는 데에는 생산계획을 각 공정에 지시한다거나, 전공정에서 후공정으로 운반하는 종래의 관리방법으로는 잘 되지 않는다. 여기서 후공정에서 전공정으로 물건을 가지러 가고, 전공정은 후공정이 가지러 온 양 만큼을 생산하는 후공정 인수의 방법이 취해졌다. 이 때 공정을 연결하며 무엇을 얼마만큼 필요로 하는가를 표시하는 이것을 회피하기 위해서 도요타에서는 최종공정의 완성차 조립라인의 롯트를 작게 하여 같은 것을 계속하여 흘려 보내지 않는 평준화 의 사고방식을 적용하는 것이다. 단, 이러한 소롯트주의는 예를 들면 프레스부문의 금형 교환의 필요를 낳게 된다. 그 때문에 금형 교환의 속도를 높이는 것이 평준화 생산을 실현하는데 관건이 된다. 도요타 사내의 표어를 인용하면, 롯트는 작게, 금형교환은 재빨리 라고 할 수 있다.(1) 인재 경영1 사무직 생산성 높이기성장기에는 사무직 규모가 비대해 지더라도 생산성 측면의 큰 문제점을 드러나지 않는다. 하지만 침체기에는 그 비대함이 비효율의 근본 원인으로 적나라하게 드러난다.연공 서열, 종신 고용, 구성원들의 고령화 등으로 관리자 비율은 높아지고 실무자 비율이 낮아지는 것도 사무직 생산성 저하의 한 원인이 된다고한다. 1989년 도요타 내부 조사에 따르면 당시 실무 인력 비율이 63% 정도이지만 2000년에는 36%정도일 만큼 실무자 부족 현상이 심각할 것이라 했다고 한다.도요타가 사무직 생산성 제고를 위해 연공 서열 요소를 불식하고 새로운 관리자 모델을 제시하였다.우선, 도요타는 사무직의 생산성을 높이기 위해 근무 년수만 차면 직급과 보상이 자연히 오르게 되는 연공 서열 요소를 불식시키고, 개인의 능력과 성과에 따라 처우와 승격을 결정하는 성과주의를 도입하게 된다. 그런데 1990년대 초반에 성과주의를 도입했던 일본 기업들 가운데 큰 부작용을 겪는 사례가 많았다. 예를 들면, 성과가 높게 보이도록 하기 위해 목표를 지나치게 낮게 책정하거나, 자신의 성과를 높이기 위해 이웃 부서와의 협력을 거부하는 등 일본의 전통적인 기업 풍토인 신뢰와 협력을 해치는 사례가 빈번했다.도요타는 이러한 부작용을 배제한 도요타식의 성과주의 를 도입하였다. 예를 들면, 처음부터 무리하게 성과급제를 도입하기 보다는 연공급에서 직무능력급으로 점진적으로 개선하고, 이후에 성과급제를 가미하는 방향을 취했다. 도요타식의 성과주의는 평가에서도 나타난다. 도요타는 성과가 전을 심어주기 위해 회사가 바라는 인재상을 명확히 하고 이를 충족할 때 직장에서의 성공을 약속하였다. 도요타가 바라는 기능직 인재상은 T자형 인재로 다양한 분야에서의 얕지만 넓은 지식과 특기 분야에서의 좁지만 깊은 지식을 동시에 가진 사람이다. 특히, 다양한 분야에서의 넓은 지식에 해당하는 통상 업무 수행 능력 은 여러 공정을 다루는 능력, 여러 설비의 기초 지식, 효율적인 생산 체제 지식, 미경험자를 지도하는 능력 등으로 하고 특기 분야 능력 은 각기 분야별로 고유하게 설정하고 있다. 인사 담당 부회장인 이소무라 이오와는 이처럼 도요타의 인재상을 T자형으로 정한 것은 자동화와 소수 정예화를 특징으로 하는 도요타 생산 시스템에 그 뿌리를 두고 있기 때문이라고 했다.또한 도요타는 기능직의 자격과 직위 명칭을 재평가하여 각 자격의 역할과 책임을 명확히 하였다. 도요타는 관리자급의 명칭을 기존의 장 에서 Leader 로 변경하고, 이들에게 문제 확인 및 현장 변화 관리, 리더십 등의 새로운 역할을 부여하였다. 또한 전문가(Expert) 직급을 신설하여 기능직이 관리자로 진급하지 않더라도 회사에서 전문가로 남을 수 있도록 하였다.(2) 혁신적인 네트워크도요타의 아웃소싱은 제조업체에서의 아웃소싱을 전형적으로 보여주고 있다. 즉 부품을 자체생산할 것인가, 아니면 외부에서 구매할 것인가에 대한 결정의 배경과 그 이행방법을 잘 보여주고 있다.도요타가 부품을 자체적으로 생산하는 비율은 약 10%정도에 불과한데 비해서 유럽이나 미국 자동차기업의 자체부품생산율은 평균 약 50%를 넘고 있고, 특히 미국 GM의 경우는 약 70% 정도에 육박한다. 도요타는 이와 같이 부품의 높은 외부 의존도를 보이고 있음에도 불구하고 부품을 공급하는 업체수에 있어서는 오히려 외국기업보다 훨씬 더 적다. 가령, GM에 부품을 공급하는 업체수는 약 12,000여 개에 달하지만 도요타에 직접 부품을 공급하는 업체수는 170여 개로 훨씬 적다.이것은 도요타에 부품을 공급하는 170여 개의 부품공급업체 역시 통합의 비율이 점차 높아가는 경향을 보이고 있다는 것이다. 도요타는 자동차의 부품들이 점점 전자부품화되어 가는 추세에 대응하기 위하여 1987년에 전자부품 전문생산공장을 건설하였다. 이것은 지금까지의 대규모 전자부품 공급업체에 대한 의존에서 탈피하여 이제는 도요타가 전자부품생산의 일부를 내부화하려는 것을 의미한다. 이는 자동차의 핵심부품화되고 있는 전자부품에 대한 핵심기술을 자체적으로 보유함으로써 장차 부품공급업체에 예속되지 않으려는 의도로 볼 수 있다.이와 같이 도요타는 생산체제의 유연화 필요성, 자동차에서 해당 부품이 차지하는 중요성 등을 배경으로 부품의 자체생산인가, 아니면 외부조달인가, 외부조달이라면 어느 공급업체를 선택할 것인가에 대한 아웃소싱을 실행하고 있는 것이다.(3) 도요타의 노사관계도요타가 지난 오십년간 무분규를 지켜온 비결은 무엇인가. 도요타의 우호적인 노사관계를 규정하는 핵심 요소가 바로좋은 커뮤니케이션에 있다.일본의 노조 시스템은 대부분 "유니언숍" 제도를 따른다. 이 시스템에서 모든 근로자는 입사와 동시에 노조에 가입된다. 사무직 근로자도 노조원의 자격을 부여받는다. 대다수의 일본 노조는 산별 노조가 아닌 기업별 노조 체제이다. 일본 노조는 회사단위로 노사협상을 가진다. 도요타도 예외는 아니어서 노사협상은 도요타 노조와 도요타 경영진의 몫이되는 것이다. 물론 일본에도 산별 노조가 있다. 이들 산별 노조에는 일본자동차총련이 포함되나 자동차총련은 자동차 노조를 포괄하는 단체로서 노조에 대한 지휘통제권을 가지는 대신 권고안을 제시할 뿐이다.도요타 자동차는 1937년에 창립하였고, 도요타 노조는 1946년에 결성되었다.도요타가 1949년 심각한 재정 위기로 도산위기를 겪었을때 인원감축만이 회사를 다시 살릴 유일한 방법이었다. 1950년, 최고경영진은 오랜 논의를 거친 후, 25% 가량의 인원감축 단행을 결정했다.도요타 노조는 이 같은 결정에 반대하여 총파업을 벌였고, 파업은 75일간 계속되었다. 대분규가 벌어지는 동안 노사 양측은 여러 차례모임은 상호이해를 증진시키기 위한 것이다. 통상적으로 경영진은 회사의 재정 사정, 미래 프로젝트와 어려운 점들을 설명하고 노조의 이해를 호소한니다. 노조에서는 노조원들의 민원을 전달하고 근로환경의 개선을 요청하며 회사의 프로젝트에 대해 발언하는 것이다. 도요타 노조는 회사의 활동을 체크하는 기능을 유지하고, 여러 커뮤니케이션 채널을 통해 아이디어를 제공할 기회를 갖기를 원하는 것이다.도요타의 노사관계는 한 축의 두 바퀴"라는 슬로건으로 정리할 수 있겠다. 여기서 두 바퀴는 각각 노사를 가리킨다. 자동차는 두 바퀴가 발 맞추어 나가야만 전진할 수 있다는 뜻을 담고 있는 것이다.또 다른 키워드는 "상호신뢰"이다. 노사는 서로를 동등하게 존중해야 한다. 이 같은 상호신뢰와 지속적인 대화를 통해, 어려움과 문제를 극복할 수 있는 것이다.(4) 환경에 대한 인식창립 초기부터 환경을 고려해온 도요타는 1992년에 지구헌장을 발표하고 2000년에 이를 보완하였으며, 2002년에는 이를 더욱 발전시킨 `2010 Global Vision'을 채택하여 자동차 생산 전과정에서 환경을 고려하고 있다.도요타 북아메리카 사업장에서는 2001년부터 2005년까지의 환경활동 계획을 수립하여 실행하고 있는데, 이 중 많은 부분이 이미 완료되었으며 지금도 지속적으로 개선활동이 진행 중이다.도요타 북아메리카 사업장은 Life Cycle를 4단계로 분류하여 각 단계별 목표를 수립하여 이행하고 있다.1 Life Cycle Ⅰ : 개발 및 설계모든 자동차에서 최고 수준의 연료효율 달성- 연료효율성 증진, 배출가스 저감, 청정에너지 자동차 개발 및 상용화 등의 목적을 수립하고 이를 달성하기 위하여 세부목표를 세워 추진하고 있다.- 미 에너지성과 환경청이 공동으로 발간한 2002 Model Year Fuel Economy Guide에서 도요타의 4개 모델은 최고수준의 연료효율을 달성하였다.배출물질 감소- 2004년까지 Tier2 및 LEV Ⅱ의 요구조건에 대응하기 위해 노력하고 있다. 특히, 2002년.

공학/기술| 2004.05.13| 12페이지| 1,000원| 조회(1,338)

벤치마킹, 도요타, 생산시스템

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[수치해석] 매트랩함수들 평가B괜찮아요

전산수치해석에서 쓰이는 매트랩함수들 입니다. 압축되어 있으니 풀어서 매트랩에서 실행시키시면 됩니다.

프로그램소스| 2003.05.18| 10페이지| 1,000원| 조회(4,227)

함수, 매트랩, 가우스함수

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[미세가공] 맴즈와나노

기존 기계가공기술, MEMS 기술, 나노기술의 가공방법과 차이점(응용분야포함)1. 작게 만들라! - 기존기계가공기술, MEMS, NEMS 의 차이점물질의 크기가 밀리미터에서 마이크로미터, 나노미터 수준으로 작아지면 크기에 따라 물질 내부의 전자가 취할 수 있는 에너지 준위가 달라지게 된다. 이에 따라서 동일한 구성성분으로 이루어진 물질이라 하더라도 우리 주변에서 볼 수 있는 거시적 크기의 물질에 비하여 색깔과 전기전도성, 촉매반응 활성 및 자기적 특성이 달라지는 등 여러 가지 물리, 화학적 성질이 변하게 된다.예를 들면 금속은 벌크(bulk)에서는 전기 전도성이 좋지만 단분자나 단원자들은 전기가 통하지 않는 부도체인데, 어느정도의 크기가 되면 벌크(bulk)의 성질을 잃어버리고 원자의 성질이 나타나는지 등의 문제가 생긴다. 그래서 초기의 물리학이나 화학분야에서 나노과학연구는 주로 금속들의 크기를 나노미터 크기에서 다양하게 만들어 각각의 물리적 성질들이 어떻게 변하는지에 관한 연구에 집중되었다.기존가공기술과 MEMS, NEMS의 차이점은 이러한 관점에서 생겨나게 된다.MEMS 같은 초소형 정밀기계기술의 제작을 위해서는 전통적인 기계가공 방법으로는 불가능하기 때문에 반도체 미세가공기술을 이용하여 제작되며 집적회로제조공정 기술을 그대로 사용하기 때문에 대량생산이 가능하고, 가격이 저렵하며 소형이고 고밀도 집적화가 가능한 장점이있다.나노기술(NT, Nanotechnology)는 특히 극미세소재 또는 소자의 제작에 관한 기술로서 IT 및 BT 등의 기술에 대한 기반기술로 인식되고 있다. 나노기술은 궁극적으로는 나노크기의 물체를 이용한 소재 및 소자와 관련이 있는 기술이지만, 이 기술의 핵심은 사용하는 물질 자체보다는 임의의 물질을 나노미터크기로 제어하여 형성하는 공정기술의 개발에 있다.이러한 관점에서 보면 MEMS, NEMS 는 어떠한 재료를 마이크로미터, 나노미터 크기의 수준으로 제어하여 형성하고 그것의 성질을 이용한다는 관점에서 결국은 공정기술가운데 하나라고 할 수 있다. 이러한 기술이 단순한 공정기술에 그치치 않고, 이 기술을 통해 재료의 새로운 특성을 유발한다는 점에서 그 파급효과가 엄청나게 큰 기술이라는 점은 분명하다2. 모든 방법을 동원하라! - 가공방법과 응용분야1) 기존 가공방법주조, 소성(단조, 프레스가공, 스피닝, 전조, 압연, 압출, 인발), 절삭, 연삭, 다듬질, 용접, 열처리, 표면처라, 조립 등의 각종 방법이 있다.2) MEMS 가공기술① BULK MICORMACHING : 실리콘 기판 자체를 습식 식각기술 등을 이용하여 PIT, HOLE 그 외 미세구조물을 만드는 기판 미세가공기술, 여기서 사용하는 화학적 식각 방법에는 기판 재질의 결정면 방향에 따라 식각특성이 다른 이방성 식각이나 결정면 방향에 상관없이 균일한 식각 특성을 보이는 등방성 식각에 기초를 두고 있으며, 식각정도를 조절하는 방법으로는 시간을 조절하여 식각정도를 조절하는 시간조절방법과 내식성이 강한 불순물층이나 전기화학적 접점을 이용하여 자동적으로 식각이 정지되게 하는 전기화학적자동식각정지법 등이 있다.② SURFACE MICROMACHING : 실리콘 기판 상에 박막층을 증착한 다음 선택적인 식각기술로 구조물을 만드는 표면 미세가공기술. 이때 기판은 단순히 박막기계구조물을 지지하는 기초역할만 한다. 표면 마이크로머시닝 기술에 이용되는 식각법은 플라즈마를 이용한 건식식각(dry etching)과 박막재질에 따른 선택적 화학적 식각(material selective cehmical etching)의 조합으로 이루어지며, 내식성이 강한 재질의 박막을 이용하여 식각을 조절한다. 이러한 표면 마이크로머시닝 기술이 기판 마이크로머시닝 기술과 달리 주목받는 이유중 하나는 이 기술에 의해 제작되는 미세기계구조물이 기 확립된 집적회로와 동일한 칩 상에 동시에 제작될 수 있어 반도체 일괄 가공방식에 의한 장점을 최대한 살릴 수 있다는 점이다.③ 초단파장의 X-RAY 리소그래피를 이용한 LIGA 기술 : LIGA 가공기술은 구조물 제작에 빛(X-선)을 이용한다는 점에서 반도체 공정과 유사하지만 제작할 수 있는 구조물의 높이가 수백 ㎛~ 수 ㎝에 이른다는 점에 차이가 있다. 달리 말하면 제작할 수 있는 구조물의 높이가 높을 뿐, LIGA 가공기술은 반도체 공정과 흡사하다.또한, LIGA 기술을 이용하여 제작된 정밀금형은 100:1 정도의 높은 종횡비, 1㎛이하의 치수정밀도로 종래의 기계가공기술에 의해 제작된 것보다 우수하다. 또한 LIGA 기술을 이용하여 제작된 정밀 금형은 수십㎚정도의 뛰어난 표면거칠기로 다른 가공기술에 비해 10배이상 정밀하여 초소형 사출성형시 발생하는 form-locking 현상이나 이형시 발생하는 문제점을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.3) NANO 가공기술(1) 위에서 아래로의 접근(top-down approach)⇒ 패터닝 기술에 나노 구조를 제작(반도체), 대단히 정확하나 가격이 너무 비쌈기존의 반도체 집적공정기술의 연장선상에서 생각하는 것으로, 즉 박막을 증착하고, 리소그래피 패터닝(lithographic patterning)과 에칭(etching)을 통하여 피처(feature)를 정의하는 방식, 즉 벌커(bulk) 또는 박막의 재료에서 시작하여 미세한 구조를 형성하여 가는 위에서 아래로의 접근방식. 이 방법은 기존의 반도체 집적공정에 통상적으로 사용되어온 것으로서, 이미 그 체계가 확실하게 잡혀있는 기술이다. 다만 위에서 아래로의 접근을 10nm이하의 영역으로까지 연장하는 것에는 기술적 문제 못지않게 기술의 경제성에 대한 문제가 존재한다. (무어의 제 2법칙)(2) 아래에서 위로의 접근(bottom-up approach)⇒ 물리적 : 유/무기물을 SPM 등을 응용원자 및 분자 하나하나를 제어하여 노나구조화, 너무어려움⇒ 생물학적/화학적 : 생물계를 모방하여 나노구조에서 출발하여 자기조합 및 합성에 의해 원하는 부품으로 성장, 기술적으로 매우 어려우나 성공시 전공정에 혁명을 불러옴아래에서위로의 접근은 벌크 또는 박막의 형태에서 시작하는 것이 아니라 개별적인 원자 또는 분자를 움직여 나노크기의 입자를 형성하고 그것을 배열하는 방식을 말한다.현재 연구되고 있는 것으로 기체 상태원자들의 균질핵화(homogeneous nucleation)에 의한 입자 형성방법과 원하는 기판위에서의 비균질 핵화(heterogeneous nucleation)에 의한 입자 형성방법이 있으며, 용액내의 화학적 반응을 이용하여 입자를 형성하는 방법도 있다.현재 연구중인 대표적인 4가지 제조방식의 장단점을 요약해 보면장점단점포트리소그래피(photo lithography : 노광-전사기술)현재 마이크로 침제조에 사용되고 있는 방식으로, 전자산업계에는 이미 친숙한 기술. 제조업자들은 나노크기의 구조물을 생산하는데 전자빔이나, X-선, 극자외선 등을 이용하여 이 기술을 개조할 수 있다.개조시 비용이 많이 들며 기술적으로 여러 가지 어려움이 따른다. 전자빔을 이용하여 구조물을 형성하는 방식은 비용과 시간이 매우 많이 들며, X-선과 극자외선을 이용하는방식은 공정에 사용되는 장비에 손상을 입힐 수있다.스캐닝 브로브 방식(scanning probe methods)S스과 AFM은 각각의 나노입자를 개별적으로 움직여 패턴에 따라 배열시키는데 이용할 수 있다는 장점이있다. 이 방법으로 폭이 원자 한개 정도인 고리와 와이어를 만들 수 있다.속도가 느려 대량생산에는 부적절하다. 현미경을 응용하는 방식은 특수한 디바이스를 제조하는데 한계가 있을 것으로 보인다.소프트 리소그래피(soft lithography)전자빔 방식 리소그래피를 비롯한 기타 관련 기술에 의해 형성된 패턴을 저렴하게 복제할 수 있다는 장접이 있다. 소프트 리소그래피 방식에는 특별한 장비가 필요없을 뿐만 아니라 일반 실험실에서 손으로 작업을 할 수 도 있다.다층구조를 가진 전자 디바이스 구조물을 제조하는데에는 이상적이지 못하다. 많은 연구자들이 이러한 결점을 극복하기 위해 노력중이지만 성공할 지는 미지수다.

공학/기술| 2003.05.18| 4페이지| 1,000원| 조회(939)

나노, mems, NEMS, 미세가공, 맴즈

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