지금은 '개발기간 단축, 고품질'을 위한 종합적인 대처를 요하는 시대이다. 제품은 점차 복잡화되고 그 종류 또한 다양화되어 가는 반면 제품의 생애주기(Life Cycle)는 축소되고 있다. 이러한 무한경쟁시대에 있어 적자생존의 확실한 해답은 기업스스로 개발기간 및 납기를 단축시키고 제품개발에 앞장서며, 제품의 생애주기 원가를 절감시켜 성능과 가치 양면을 동시에 고객에게 감동 줄 수 있는 품질을 확보하는 데에 있다. 이와 같은 측면에서 프로세스의 각 공정을 동시 병행적으로 개발하는 '동시공학'은 건설에 있어 중요한 개념으로 인식되고 있다. 본 연구는 동시공학을 성공적으로 적용하기 위하여 문헌 및 여러 가지 사례를 조사, 분석하고 그것들이 각 프로세스에 미치는 영향을 시뮬레이션 실행을 거쳐 의사결정 모델로 제시한다.
지금은 '개발기간 단축, 고품질'을 위한 종합적인 대처를 요하는 시대이다. 제품은 점차 복잡화되고 그 종류 또한 다양화되어 가는 반면 제품의 생애주기(Life Cycle)는 축소되고 있다. 이러한 무한경쟁시대에 있어 적자생존의 확실한 해답은 기업스스로 개발기간 및 납기를 단축시키고 제품개발에 앞장서며, 제품의 생애주기 원가를 절감시켜 성능과 가치 양면을 동시에 고객에게 감동 줄 수 있는 품질을 확보하는 데에 있다. 이와 같은 측면에서 프로세스의 각 공정을 동시 병행적으로 개발하는 '동시공학'은 건설에 있어 중요한 개념으로 인식되고 있다. 본 연구는 동시공학을 성공적으로 적용하기 위하여 문헌 및 여러 가지 사례를 조사, 분석하고 그것들이 각 프로세스에 미치는 영향을 시뮬레이션 실행을 거쳐 의사결정 모델로 제시한다.
The age of synthetic correspondence against "development period shortening, high quality" is about to come. While the product is becoming complexation gradually and also diversification, life cycle of product gets shorted. Under the infinity competition age, the certain answer of "the survival of th...
The age of synthetic correspondence against "development period shortening, high quality" is about to come. While the product is becoming complexation gradually and also diversification, life cycle of product gets shorted. Under the infinity competition age, the certain answer of "the survival of the fittest" is that the enterprise itself must be able to shorten development and delivery term, reduce product development and life cycle cost, and satisfy customer in performance and value. From this point of view, concurrent engineering's theory, which develops the process of product in the manner of repetition, parallel, and synchronousness, is realized as a important strategy instrument in construction. This study investigates and analyzes several examples in order to apply concurrent engineering successfully, and presents the decision-making model through the simulation about the factor affecting in each process.
The age of synthetic correspondence against "development period shortening, high quality" is about to come. While the product is becoming complexation gradually and also diversification, life cycle of product gets shorted. Under the infinity competition age, the certain answer of "the survival of the fittest" is that the enterprise itself must be able to shorten development and delivery term, reduce product development and life cycle cost, and satisfy customer in performance and value. From this point of view, concurrent engineering's theory, which develops the process of product in the manner of repetition, parallel, and synchronousness, is realized as a important strategy instrument in construction. This study investigates and analyzes several examples in order to apply concurrent engineering successfully, and presents the decision-making model through the simulation about the factor affecting in each process.
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문제 정의
본 연구는 건설공사에서 동시공학이 미치는 영향을 조사하기 위해 여러 사례를 분석하여 각 프로세스에 영향을 미치는 요인들을 파악하고 그 요인들 중 핵심요인을 도출하여 실 공정에 도입, 시뮬레이션을 통해 합리적인 의사결정 방안에 도움을 주도록 하는 것이다. 조사대상은 서울, 경기 지역 산하의 건설 현장 관계자 100명을 대상으로 하였다.
물론 이 연구에서도 각 프로젝트별 동시공학의 적용에 대한 상세한 비용이나 공기에 대한 수치적인 접근에 있어서는 다소 한계가 있음을 미리 밝혀둔다. 본 연구에서는 정성적인 접근 보다는 정량적인 접근을 통하여 동시 공학의 효과와 결정모델을 제시해 보고자 한다. 이를 위한 첫 번째 단계로 문헌조사를 통한 이론적 고찰을 하고, 두 번째로 동시 공학 적용 현장을 방문하여 동시공학에 대한 실시자료를 취득하고 전문가와의 면담을 통하여 동시공학의 현황 및 문제점을 파악한다.
본 연구에서는 제조업에서 널리 인정되고 있는 개념인 전개와 민감도를 정의하여 이를 건설 작업들을 특성화하는데 이용하고자 한다.
이 연구는 시뮬레이션을 통해 동시공학이 건설공사에 적용되었을 경우, 오버랩의 비율별 공기와 비용에 관하여 분석하였다. 실제 현장에서는 여러가지 문제점과 상황이 발생하겠지만 공기와 비용 두 가지 측면에서 시뮬레이션 방법을 수행하였다.
이에 본 연구는 여러 사례를 분석하여 각 프로세스에 미치는 요인들을 파악하고, 핵심요인을 도출하여 실공정에 도입시킴으로써 개선방안을 제시하는데 그 목적이 있다.
즉, 새로운 제품을 시장에 빨리 출시하고 산업의 전반적인 생산성을 향상하는 것이다. 본 연구에서 개발된 설계단계, 설계-시공 접목단계, 시공단계의 재규명을 통한 액티비티 중첩 방법은 건설 산업에서 프로젝트 기간을 획기적이고 지속적으로 단축하기 위한 첫 단계라할 수 있다.
가설 설정
공정표이다. 총 49일이 소요되는 공정이며, 시뮬레이션시 모든 공정간의 중첩이 가능하다는 가정하에 시뮬레이션을 실행한다. 실제 사례를 중심으로 비용은 표준품셈을 사용하였고, 오버랩시 추가 비용도 실제 추가비용을 사용하였다.
제안 방법
수치를 자료화하여 정량적인 분석에 사용한다. 각 공정별 민감도와 생산율에 대해 전문가와의 면담을 통하여 특성을 정의하고 기존 문헌분석과 설문분석, 실제 현장에서의 전문가 면담을 통하여 재작업 확률과 재 작업량에 대한 표를 만든다.
구축한다. 그리고 확률분포를 결정하고 난수를 발생 시켜 실행 횟수와 신뢰수준을 고려하여 시뮬레이션을 실행한다. 시뮬레이션 결과 분석을 문서화하여 자료로 활용한다.
세 번째로 자세한 공종별 비용과 공기에 대한 자료를 분류 및 분석한다. 네 번째로 동시공학의 성공요인을 도출하여 예비모델을 개발한다. 마지막으로 개발한 모델을 ARENA Simulation을 통하여 수정하고 보완하는 작업을 거쳐 최종 모델을 제시한다.
둘째로 오버랩이 가능한 공정이라면 얼마만큼 오버랩이 가능한지 확인한다. 그리고 오버랩에 따른 재작업 여부를 확인한 후 다음 공정으로 넘어간다.
학력으로는 학사가 49명이었고, 박사는 2명이 설문에 응하였다. 또한 기사자격으로는 소지자가 51명이었으며, 10년 이상의 건설현장 경력자가 50% 이상이며 건설 현업에서 종사하는 사람을 대상으로 설문지를 배부하여 수령하였다.
네 번째로 동시공학의 성공요인을 도출하여 예비모델을 개발한다. 마지막으로 개발한 모델을 ARENA Simulation을 통하여 수정하고 보완하는 작업을 거쳐 최종 모델을 제시한다.
먼저 시스템의 순서와 알고리즘을 확정하여 타당성 있는 분석모델을 구축한다. 그리고 확률분포를 결정하고 난수를 발생 시켜 실행 횟수와 신뢰수준을 고려하여 시뮬레이션을 실행한다.
이를 위한 첫 번째 단계로 문헌조사를 통한 이론적 고찰을 하고, 두 번째로 동시 공학 적용 현장을 방문하여 동시공학에 대한 실시자료를 취득하고 전문가와의 면담을 통하여 동시공학의 현황 및 문제점을 파악한다. 세 번째로 자세한 공종별 비용과 공기에 대한 자료를 분류 및 분석한다. 네 번째로 동시공학의 성공요인을 도출하여 예비모델을 개발한다.
총 49일이 소요되는 공정이며, 시뮬레이션시 모든 공정간의 중첩이 가능하다는 가정하에 시뮬레이션을 실행한다. 실제 사례를 중심으로 비용은 표준품셈을 사용하였고, 오버랩시 추가 비용도 실제 추가비용을 사용하였다. 연구에서 사용한 변수는 공기와 비용 두 가지 측면만을 고려하였다.
분석하였다. 실제 현장에서는 여러가지 문제점과 상황이 발생하겠지만 공기와 비용 두 가지 측면에서 시뮬레이션 방법을 수행하였다. 프로젝트 기간을 단축하는 이점은 사회적인 측면에서 여러 가지가 제시될 수 있다.
실제 사례를 중심으로 비용은 표준품셈을 사용하였고, 오버랩시 추가 비용도 실제 추가비용을 사용하였다. 연구에서 사용한 변수는 공기와 비용 두 가지 측면만을 고려하였다.
본 연구에서는 정성적인 접근 보다는 정량적인 접근을 통하여 동시 공학의 효과와 결정모델을 제시해 보고자 한다. 이를 위한 첫 번째 단계로 문헌조사를 통한 이론적 고찰을 하고, 두 번째로 동시 공학 적용 현장을 방문하여 동시공학에 대한 실시자료를 취득하고 전문가와의 면담을 통하여 동시공학의 현황 및 문제점을 파악한다. 세 번째로 자세한 공종별 비용과 공기에 대한 자료를 분류 및 분석한다.
표 5Te 공정별 특성에 대한 정의이다. 전문가 면담과 설문을 토대로 각 공정별 생산율과 민감도에 대한 특성을 정의하였다.
대상 데이터
하는 것이다. 조사대상은 서울, 경기 지역 산하의 건설 현장 관계자 100명을 대상으로 하였다.
총 100부의 설문지를 배부하여 80부를 수령하였다. 그림 3-1에서 보면 성별로는 여자가 1명으로 건설 산업의 특성상 남자가 압도적으로 많았다.
그림 3-1에서 보면 성별로는 여자가 1명으로 건설 산업의 특성상 남자가 압도적으로 많았다. 학력으로는 학사가 49명이었고, 박사는 2명이 설문에 응하였다. 또한 기사자격으로는 소지자가 51명이었으며, 10년 이상의 건설현장 경력자가 50% 이상이며 건설 현업에서 종사하는 사람을 대상으로 설문지를 배부하여 수령하였다.
이론/모형
본 연구에서는 시공 부분에 적용하므로 설계부분에 사용하는 '전개 (Evolution)' 라는 용어 대신 생산율(Production)' 이란용어를 사용한다.
성능/효과
생각된다. 또한 현장에서 직접 동시공학을 적용하여 시공한 경험을 토대로 대답한 문항에서는 약 20% 정도의 오버랩시 가장 효율적이고 생산적이라는 대답이 압도적이었다. 이것은 공기의 단축이라는 목표보다 공기와 비용간의 최적점을 찾아 오버랩을 시행하였다고 판단된다.
면담을 통해 공종별 특성을 정의한 결과 거푸집 설치-철근배근 간의 공종은 Fast Production과 High Sensitivity로 나타났다. 그 외의 공종에서도 Fast Production에 대한 답변이 많이 나왔는데 이는 실제 건설공사에서 동시공학 적용을 위해 선행작업이 Fast Production이 되면 후속작업을 오버랩 하는데 수월하고 오버랩 비율을 좀 더 늘릴 수 있기 때문으로 분석된다.
분석결과 대부분의 응답자들이 동시공학의 실제 현장 적용 부분에 관하여는 인식이 부족하며 경험이 미숙하다고 대답하였다.
필요하다. 설문지 분석결과 동시공학 이해의 부족에서 오는 문제가 다른 문제들보다 많았으며, 관리자들이 주인의식을 가지고 시공 현장을 관리한다면 좀 더 효율적이며 성공적인 프로젝트가 될 것이다.
시뮬레이션 결과값을 이용하여 건축주와 발주자가 프로젝트를 진행시킬 경우 동시공학을 적용하면 어느 정도의 효용성이 있는지에 대한 내용을 정량적으로 나타낼 수 있었다.
중첩의 정도가 커질수록 당연히 공기는 줄어들었으나, 그림 5-5처럼 비용은 반비례하여 증가하는 모습을 보여주었다. 그림 5-6은 각 공종별 오버랩 비율에 따른 공기의 변화에 대한 자료이다.
총 100,000번의 결과값을 통해 중첩 정도별 공기와 비용을 알아볼 수 있었다.
후속연구
이용될 수 있다. 그러나 본 연구를 수행하면서 정량적으로 분석이 가능한 일부분만이 연구대상이 될 수 밖에 없는 점에 한계를 느끼며, 향후 연구에서는 보다 명확한 분석을 위해서 정량적인 분석이외에 정성적인 부분에 대해서도 포괄적인 연구가 이루어져야 할것이다.
따라서 본 연구는 동시공학의 적용을 실제 예제를 통하여 정량적으로 분석하여 의사결정이나 연구자료 및 가이드라인으로서 이용될 수 있다. 그러나 본 연구를 수행하면서 정량적으로 분석이 가능한 일부분만이 연구대상이 될 수 밖에 없는 점에 한계를 느끼며, 향후 연구에서는 보다 명확한 분석을 위해서 정량적인 분석이외에 정성적인 부분에 대해서도 포괄적인 연구가 이루어져야 할것이다.
그러나 Fast Production이 된다고 무조건 중첩이 많이 되고 공기가 줄어든다는 것이 아니라 중첩 할 여지가 많아진다는 이야기이다. 이러한 전략을 통하여 프로젝트에 적용할 경우 공기와 비용 측면에서 만족할 만한 성과를 올릴 수 있을 것으로 판단된다.
참고문헌 (8)
김대영 (2002), '린 건설의 도입 및 수행', 건설관리 12월호, 한국건설관리학회
김정훈, 구교진, 현창택 (2003), '설계시공 일괄방식 프로세스 성공모델에 관한 연구',한국건설관리학회 논문집, 제4권 제3호
남규현, 송성진 (2000),' 동시공학 경영혁신 이론과 사례에 관한 연구', 대한건축학회 논문집 16권 12호
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