[학위논문]선박 건조 과정에서 블록 대형화 시스템이 생산성 향상에 미치는 영향에 관한 연구 Study of the influence on increasing productivity through the implementation of the grand block unit system in ship construction원문보기
본 논문에서는 한국의 조선산업이 지난 40년 동안 세계화 되는 과정에 대한 조사를 시작으로 한국 조선생산 기술의 상징이라 불리는 블록 대형화 시스템에 대한 적용방법과 효과에 대해서 연구하였다. 한국이 2000년 이후 지난 10년 동안 세계조선 산업에서 1위를 지키며 위상이 높아졌고, 수주량, 건조량, 수주잔량 등 모든 지표에서 세계 선두로 부상했다. 그러나 건조능력은 이미 일본을 앞지르고 한국을 위협하고 있는 중국이 2009년 말 기준, 연간 수주량과 수주잔량 모두 한국에 다소 앞선 것으로 나타났다. 이러한 중국의 조선소들은 설계 및 생산기술을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있으나, 모든 면에서 아직 한국이나 일본에는 미치지 못하고 있다. 예를 들면, 한국과 일본의 VLCC(very large crude oil carrier) 건조 시수가 약 43만에 비해서 중국은 100만 이상의 공수가 든다. 이는 단편적으로 한국의 생산기술이 중국보다 약 2.3배 이상 높다는 것을 보여주는 것이다. 그만큼 한국 조선의 생산 기술 및 효율이 월등히 앞서고 있음을 증명하는 좋은 사례이다. 급속하게 성장하며 한국의 조선산업 세계 1위자리를 위협하는 중국 조선소와 기본적인 조선 생산기술력과 자국의 발주량으로 경쟁력을 갖추고 있는 일본과의 경쟁을 하기 위해서 우리는 부가가치가 높은 ...
본 논문에서는 한국의 조선산업이 지난 40년 동안 세계화 되는 과정에 대한 조사를 시작으로 한국 조선생산 기술의 상징이라 불리는 블록 대형화 시스템에 대한 적용방법과 효과에 대해서 연구하였다. 한국이 2000년 이후 지난 10년 동안 세계조선 산업에서 1위를 지키며 위상이 높아졌고, 수주량, 건조량, 수주잔량 등 모든 지표에서 세계 선두로 부상했다. 그러나 건조능력은 이미 일본을 앞지르고 한국을 위협하고 있는 중국이 2009년 말 기준, 연간 수주량과 수주잔량 모두 한국에 다소 앞선 것으로 나타났다. 이러한 중국의 조선소들은 설계 및 생산기술을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있으나, 모든 면에서 아직 한국이나 일본에는 미치지 못하고 있다. 예를 들면, 한국과 일본의 VLCC(very large crude oil carrier) 건조 시수가 약 43만에 비해서 중국은 100만 이상의 공수가 든다. 이는 단편적으로 한국의 생산기술이 중국보다 약 2.3배 이상 높다는 것을 보여주는 것이다. 그만큼 한국 조선의 생산 기술 및 효율이 월등히 앞서고 있음을 증명하는 좋은 사례이다. 급속하게 성장하며 한국의 조선산업 세계 1위자리를 위협하는 중국 조선소와 기본적인 조선 생산기술력과 자국의 발주량으로 경쟁력을 갖추고 있는 일본과의 경쟁을 하기 위해서 우리는 부가가치가 높은 신제품 개발과 선주의 다양한 종류의 선박 주문과 요구 사항을 수용할 수 있는 설계 유연성과 생산기술 능력이 경쟁력을 갖출 수 있는 매우 중요한 부분이다. 본 논문 연구과정에서 블록 탑재공법에 관련하여 경쟁국인 일본과 중국과의 차이를 조사하여 분석한 결과, 한국의 블록 대형화 시스템은 고도의 생산기술로써 경쟁국들에 비해 아주 우세하다는 것을 알 수 있었다. 예를 들면, VLCC(very large crude oil carrier)의 경우 도크 건조기간을 한국이 일본보다 약 0.5~1개월, 그리고 중국보다는 약 3개월 이상 단축시킬 수 있었으며, 또한, Cape Bulk Carrier 경우에는 도크 건조기간이 한국과 일본은 비슷하나 중국 보다는 약 2.5개월 정도 단축되는 것을 알 수 있었다. 이는 블록 대형화가 선박건조 생산성 향상에 미치는 영향이 매우 큰 비중을 차지하는 것을 보여주고 있으며, 한국조선소들의 생산기술이 선진화 되었음을 증명하고, 나아가 경쟁국들과의 경쟁력을 크게 높였다는 것을 알 수 있었다. 선박 건조 시스템의 생산성 향상을 위해서는 group technology 기법을 도입하여 선체건조, 의장 및 도장방법을 통합하는 것이 우선적으로 필요하다. 따라서 PWBS의 구성과 적용 방법을 소개하였다. 이 중에서도 선체 블록별 건조 방법(HBCM)은 의장과 도장 공정에 영향을 주면서, 전체 선박 건조의 생산성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알 수 있었다. 블록 대형화를 위해서는 정도 품질이 가장 중요한 핵심기술인데 3차원 측정 시스템으로 구조물을 정확하게 측정하여 정도품질과 작업장의 안정성을 향상시킬 수 있었으며, 8주가 소요되던 공사기간을 5주로 단축시키는 효과가 있었다. 블록 대형화 시스템을 적용한 탑재공법 적용효과를 분석한 예를 들면, 초대형 컨테이너 선박(ULCS: ultra large container ship)을 건조하는 경우, 기존의 건조 방식에서는 통상적으로 블록 탑재 수량이 약 100개 정도였다. 그러나 초대형 메가블록 건조 방식에서는 약 18개의 대형블록 탑재만으로 선박 건조가 가능하게 되었고, 도크 기간도 기존의 3개월에서 1.5개월로 획기적으로 단축할 수 있었다. 이는 연간 매출을 2배 이상을 늘리는 매우 큰 효과를 얻을 수 있었다. 결론적으로 블록 대형화의 최대 장점은, 지상화에서의 작업을 늘려 보다 안전한 환경 속에서 작업을 하고 품질과 생산성을 향상시키며, 도크 기간을 대폭 줄일 수 있어 도크회전율을 높여 선박 건조량과 매출을 획기적으로 높이는 데 있다. 본 논문에서 소개하고 강조하였듯이 중국과 일본과의 경쟁력을 갖추고 미래에도 한국이 지속적으로 조선 선진국으로서의 입지를 유지하기 위해서는 끊임없는 연구와 기술 개발로 선주들의 다양한 요구에 대응할 수 있는 능력을 키워야 할 것이다.
본 논문에서는 한국의 조선산업이 지난 40년 동안 세계화 되는 과정에 대한 조사를 시작으로 한국 조선생산 기술의 상징이라 불리는 블록 대형화 시스템에 대한 적용방법과 효과에 대해서 연구하였다. 한국이 2000년 이후 지난 10년 동안 세계조선 산업에서 1위를 지키며 위상이 높아졌고, 수주량, 건조량, 수주잔량 등 모든 지표에서 세계 선두로 부상했다. 그러나 건조능력은 이미 일본을 앞지르고 한국을 위협하고 있는 중국이 2009년 말 기준, 연간 수주량과 수주잔량 모두 한국에 다소 앞선 것으로 나타났다. 이러한 중국의 조선소들은 설계 및 생산기술을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있으나, 모든 면에서 아직 한국이나 일본에는 미치지 못하고 있다. 예를 들면, 한국과 일본의 VLCC(very large crude oil carrier) 건조 시수가 약 43만에 비해서 중국은 100만 이상의 공수가 든다. 이는 단편적으로 한국의 생산기술이 중국보다 약 2.3배 이상 높다는 것을 보여주는 것이다. 그만큼 한국 조선의 생산 기술 및 효율이 월등히 앞서고 있음을 증명하는 좋은 사례이다. 급속하게 성장하며 한국의 조선산업 세계 1위자리를 위협하는 중국 조선소와 기본적인 조선 생산기술력과 자국의 발주량으로 경쟁력을 갖추고 있는 일본과의 경쟁을 하기 위해서 우리는 부가가치가 높은 신제품 개발과 선주의 다양한 종류의 선박 주문과 요구 사항을 수용할 수 있는 설계 유연성과 생산기술 능력이 경쟁력을 갖출 수 있는 매우 중요한 부분이다. 본 논문 연구과정에서 블록 탑재공법에 관련하여 경쟁국인 일본과 중국과의 차이를 조사하여 분석한 결과, 한국의 블록 대형화 시스템은 고도의 생산기술로써 경쟁국들에 비해 아주 우세하다는 것을 알 수 있었다. 예를 들면, VLCC(very large crude oil carrier)의 경우 도크 건조기간을 한국이 일본보다 약 0.5~1개월, 그리고 중국보다는 약 3개월 이상 단축시킬 수 있었으며, 또한, Cape Bulk Carrier 경우에는 도크 건조기간이 한국과 일본은 비슷하나 중국 보다는 약 2.5개월 정도 단축되는 것을 알 수 있었다. 이는 블록 대형화가 선박건조 생산성 향상에 미치는 영향이 매우 큰 비중을 차지하는 것을 보여주고 있으며, 한국조선소들의 생산기술이 선진화 되었음을 증명하고, 나아가 경쟁국들과의 경쟁력을 크게 높였다는 것을 알 수 있었다. 선박 건조 시스템의 생산성 향상을 위해서는 group technology 기법을 도입하여 선체건조, 의장 및 도장방법을 통합하는 것이 우선적으로 필요하다. 따라서 PWBS의 구성과 적용 방법을 소개하였다. 이 중에서도 선체 블록별 건조 방법(HBCM)은 의장과 도장 공정에 영향을 주면서, 전체 선박 건조의 생산성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알 수 있었다. 블록 대형화를 위해서는 정도 품질이 가장 중요한 핵심기술인데 3차원 측정 시스템으로 구조물을 정확하게 측정하여 정도품질과 작업장의 안정성을 향상시킬 수 있었으며, 8주가 소요되던 공사기간을 5주로 단축시키는 효과가 있었다. 블록 대형화 시스템을 적용한 탑재공법 적용효과를 분석한 예를 들면, 초대형 컨테이너 선박(ULCS: ultra large container ship)을 건조하는 경우, 기존의 건조 방식에서는 통상적으로 블록 탑재 수량이 약 100개 정도였다. 그러나 초대형 메가블록 건조 방식에서는 약 18개의 대형블록 탑재만으로 선박 건조가 가능하게 되었고, 도크 기간도 기존의 3개월에서 1.5개월로 획기적으로 단축할 수 있었다. 이는 연간 매출을 2배 이상을 늘리는 매우 큰 효과를 얻을 수 있었다. 결론적으로 블록 대형화의 최대 장점은, 지상화에서의 작업을 늘려 보다 안전한 환경 속에서 작업을 하고 품질과 생산성을 향상시키며, 도크 기간을 대폭 줄일 수 있어 도크회전율을 높여 선박 건조량과 매출을 획기적으로 높이는 데 있다. 본 논문에서 소개하고 강조하였듯이 중국과 일본과의 경쟁력을 갖추고 미래에도 한국이 지속적으로 조선 선진국으로서의 입지를 유지하기 위해서는 끊임없는 연구와 기술 개발로 선주들의 다양한 요구에 대응할 수 있는 능력을 키워야 할 것이다.
This paper studies the “Grand Block Unit System” as an example of a current high technology method used in ship construction in South Korea, commencing with an investigation of the globalization of South Korean shipbuilding industries during the last 40 years. Since 2000, South Korea has consistentl...
This paper studies the “Grand Block Unit System” as an example of a current high technology method used in ship construction in South Korea, commencing with an investigation of the globalization of South Korean shipbuilding industries during the last 40 years. Since 2000, South Korea has consistently achieved the world number one position in shipbuilding volume in all indices such as yearly number of orders, completed ships, and orders under construction. Recently China has already overtaken Japan and is now threatening South Korea for shipbuilding capacity supremacy. China has slightly surpassed South Korea in terms of the volume of new orders and ships under construction in 2009 for the first time, gaining world number one position from South Korea who had held this position for last 10 years. Although Chinese shipyards have been striving to improve design and production technology of ships, their shipbuilding technologies at all stages are still lagging behind South Korea and Japan in terms of efficiency and quality. For example, the total man-hours to build a VLCC(very large crude oil carrier) in South Korea and Japan requires around 0.43 million, but building a similar vessel in China demands more than one million. It means that the production technology efficiency of South Korea is approximately 2.5 times higher than that of China. China is experiencing rapid growth which is possibly the greatest threat to South Korea’s position as 'World No.1', however Japan will continue to be a healthy competitor through their well established production technology and high levels of domestic orders. In order to remain competitive, it is very important that South Korea must continue to develop high value ship types and also pursue greater flexibility of design and increased levels of production technology, which should satisfy the requirement of the ship owners. This paper investigates the use of a block erection method which differentiates South Korea shipbuilders from those in China and Japan. It will show that the “Grand Block Unit System”,as high production technology, is greatly superior in efficiency to methods if construction used in China and Japan. In terms of the building period in the dock of a VLCC(very large crude oil carrier), Korean shipyards are approximately 1.5 to 2 months faster than Japan and 3 months faster than China. In the case of a Cape Bulk Carrier, South Korean shipyards are comparatively similar to Japanese shipyards, but 2.5 months shorter than China. This demonstrates that the “Grand Block Unit System” has a great influence on productivity capabilities and is at the forefront of South Korean shipbuilder’s production technology, maintaining their competitiveness over rival nations. In order to improve the productivity of ship construction systems by introducing group technology principles, firstly it is necessary to integrate HBCM, ZOFM and ZPTM. Secondly, Product-oriented Work Breakdown Structure (PWBS) is introduced. By utilizing these principles, HBCM greatly influences the ZOFM and ZPTM process, giving increased productivity levels throughout the entire ship construction. In order to build a “Grand Block Unit”, accuracy control uses highly critical techniques which can measure by a three-dimensional measuring system to improve the quality of precision and safety aspects. By utilizing this technique, construction periods can be reduced from 8 weeks to 5 weeks. For example, in order to build an Ultra Large Container Ship, in conventional construction methods, the number of erection blocks is generally 100. However, when adopting “Grand Block Unit System” it was possible to erect with only 14 blocks to fully construct the vessel. By employing this process, dock construction periods are is dramatically reduced from 3 months to 1.5 months, which can realize an increase in revenue of more than two times, these effects were beyond all expectation. In conclusion, the maximum benefit from using the “Grand Block Unit System”, is increasing the amount of work carried out on land in a safer working environment which also improves quality and productivity. This can significantly reduce the duration period taken in the dock, therefore it is possible to increase the sales volume significantly higher by maximizing the dock turnover.
This paper studies the “Grand Block Unit System” as an example of a current high technology method used in ship construction in South Korea, commencing with an investigation of the globalization of South Korean shipbuilding industries during the last 40 years. Since 2000, South Korea has consistently achieved the world number one position in shipbuilding volume in all indices such as yearly number of orders, completed ships, and orders under construction. Recently China has already overtaken Japan and is now threatening South Korea for shipbuilding capacity supremacy. China has slightly surpassed South Korea in terms of the volume of new orders and ships under construction in 2009 for the first time, gaining world number one position from South Korea who had held this position for last 10 years. Although Chinese shipyards have been striving to improve design and production technology of ships, their shipbuilding technologies at all stages are still lagging behind South Korea and Japan in terms of efficiency and quality. For example, the total man-hours to build a VLCC(very large crude oil carrier) in South Korea and Japan requires around 0.43 million, but building a similar vessel in China demands more than one million. It means that the production technology efficiency of South Korea is approximately 2.5 times higher than that of China. China is experiencing rapid growth which is possibly the greatest threat to South Korea’s position as 'World No.1', however Japan will continue to be a healthy competitor through their well established production technology and high levels of domestic orders. In order to remain competitive, it is very important that South Korea must continue to develop high value ship types and also pursue greater flexibility of design and increased levels of production technology, which should satisfy the requirement of the ship owners. This paper investigates the use of a block erection method which differentiates South Korea shipbuilders from those in China and Japan. It will show that the “Grand Block Unit System”,as high production technology, is greatly superior in efficiency to methods if construction used in China and Japan. In terms of the building period in the dock of a VLCC(very large crude oil carrier), Korean shipyards are approximately 1.5 to 2 months faster than Japan and 3 months faster than China. In the case of a Cape Bulk Carrier, South Korean shipyards are comparatively similar to Japanese shipyards, but 2.5 months shorter than China. This demonstrates that the “Grand Block Unit System” has a great influence on productivity capabilities and is at the forefront of South Korean shipbuilder’s production technology, maintaining their competitiveness over rival nations. In order to improve the productivity of ship construction systems by introducing group technology principles, firstly it is necessary to integrate HBCM, ZOFM and ZPTM. Secondly, Product-oriented Work Breakdown Structure (PWBS) is introduced. By utilizing these principles, HBCM greatly influences the ZOFM and ZPTM process, giving increased productivity levels throughout the entire ship construction. In order to build a “Grand Block Unit”, accuracy control uses highly critical techniques which can measure by a three-dimensional measuring system to improve the quality of precision and safety aspects. By utilizing this technique, construction periods can be reduced from 8 weeks to 5 weeks. For example, in order to build an Ultra Large Container Ship, in conventional construction methods, the number of erection blocks is generally 100. However, when adopting “Grand Block Unit System” it was possible to erect with only 14 blocks to fully construct the vessel. By employing this process, dock construction periods are is dramatically reduced from 3 months to 1.5 months, which can realize an increase in revenue of more than two times, these effects were beyond all expectation. In conclusion, the maximum benefit from using the “Grand Block Unit System”, is increasing the amount of work carried out on land in a safer working environment which also improves quality and productivity. This can significantly reduce the duration period taken in the dock, therefore it is possible to increase the sales volume significantly higher by maximizing the dock turnover.
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