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강건설계방법을 활용한 창의적 문제해결 실습과정
The Performance of the National Authorization System of Private Qualification 원문보기

공학교육연구 = Journal of engineering education research, v.11 no.1, 2008년, pp.64 - 75  

김태운 (경성대학교 산업경영공학과)

초록
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신제품의 개발 및 제품실현화 과정은 창의적 문제해결과정을 통한 아이디어를 창출하고 피드백과 순환적인 과정을 통해서 이를 발전시키고 보완해 나가는 과정이다. 이러한 제품실현화 과정의 초기 단계인 개념설계와 제품개발의 단계가 절약가능한 비용요소의 대부분을 차지하며 이 단계의 최적 설계를 위한 방안으로 다구치가 제안한 강건설계 방법이 효과적이다. 품질은 검사를 통해서가 아니고 공학적 접근을 통해 향상될 수 있다. 강건설계는 제품의 연구개발 단계에 있어서 행해지는 공학적 방법론으로서 제품의 품질에 영향을 미치는 변화자체를 제거하지는 않고 변화에 의한 효과를 최소화함으로써 품질을 향상시키고 최적 디자인 파라미터를 얻고자 하는 것이다. 본 연구의 목적은 강건설계 방법을 이용하여 제품개발단계에서 효과적인 설계 파라미터를 탐색하는 방법을 소개하고, 이를 공학교육의 창의성 개발과 관련하여 적용해 보는 사례를 소개하고자 하는 것이다. 주된 연구내용은 창의적 문제해결과정과 강건설계의 파라미터 선정 과정을 제시하고, 강건설계 방법을 창의성 교육에 활용하는 과정 및 이에 따른 실습내용이다. 강건설계의 실습을 위해서 투석기를 이용하였고, 실험한 투석기와 유사한 기능을 수행 할 수 있는 장비를 창의적 접근방법으로 디자인 하도록 하였다. 또한 레퍼런스 모델을 제시하여 아이디어를 비교평가 하게 함으로써 창의적 문제해결의 반복 순환적 과정을 체험하게 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A new product development and product realization process (PRP) is a circulating and feedback process by generating ideas through creative problem solving process. The early stages of PRP correspond to conceptual design and product development, in which a large portion of product life cycle cost can...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 실험의 목적이 강건설계 개념을 이용해서 다구치 방법을 체득하고 최적의 설계 파라미터를 최소의 노력으로 찾는 방법을 배우는 것이다. 본 강건설계 실험에 사용된 투석기는 고대영화에서 간혹 보기는 하지만 우리 학생들이 자주 접하지는 못하는 모양이라 학생들이 호기심이 많이 나나내곤 하였다.
  • 본 연구에서는 강건설계 개념을 이용한 이론과 실습을 통하여 다구치 방법을 구현하는 과정을 실습하고 부가적인 과제수행을 통하여 창의성 개발과정을 학습하고 훈련해 볼 수 있는 교과과정을 제안해 보고자 하였다. 강건설계는 일본의 다구치 교수가 제안한 획기적인 방법으로서 산업현장에서 존재하는 변화자체를 제거하지는 않고 변화에 의한 효과를 최소화함으로써 품질을 향상시키고자 하는 것이다.
  • 본 연구에서는 창의적 문제해결 과정과 강건설계와 관련된 절차를 제시하고, 이를 활용할 수 있는 방법론을 제안하고, 실제로 제작한 투석기를 이용해서 학생들이 실습을 통하여 다구치 방법을 체득할 수 있는 기회를 제공하였다. 또한 창의적 사고의 훈련을 위해서 투석기 기능을 할 수 있는 장비를 고안하게 하여 창의적 사고훈련을 도모하고 XPULT를 제시함으로서 학생들의 아이디어를 비교 분석해 볼 수 있도록 하였다.
  • 본 연구의 목적은 강건설계 방법을 이용하여 창의성 개발을 위한 교과실습과정을 제안하고, 실제로 학생들의 참여를 통해서 이를 실습해 보고자 하였다. 실습대상으로는 투석기 모형을 선정하였으며, 우선 모델 투석기를 이용해서 강건설계 과정을 학습하고, 다음 프로젝트로 투석기의 기능을 행할 수 있는 장비를 창의적 접근법을 이용하여 고안하게 하고, 이를 상호 비교하게 한 다음 하나의 레퍼런스 모델과 비교 평가하는 과정으로 진행하였다.
  • 파라미터 설계에 의해서 설계변수의 최적 조건을 구하였으나 성능특성의 산포가 아직 만족할 만한 상태가 안 되었을 때 수행한다. 이 단계는 실험에 의존하게 되며, 목적은 성능특성치의 산포에 큰 영향을 미치는 설계변수를 선택하여 그 공차를 줄여줌으로써 성능특성치의 산포를 바람직한 수준 이하로 유지하는 것이다. 특히 공차를 줄이는 데에는 비용이 소요되므로 부득이한 경우에 사용하게 된다.
  • 지금까지 제시된 방법을 기초로 하여 투석기를 이용하여 강건설계 디자인을 위한 파라미터 탐색실습을 해 보고자 한다. Ⅲ장에서 제시된 절차와 아래에 주어진 목적에 따라서 실험을 실시하고, 이러한 방법을 창의성 개발훈련과 연계하기 위해서 창의성 훈련을 위한 과정에 따라서 본 실험에 사용된 도구와 유사한 기능을 수행할 수 있는 도구를 고안하게 과제를 부여하고 추후에 결과를 비교하고 대안을 제시하여 보여주는 과정으로 진행하였다.
  • 3단계인 공차 디자인 단계에서 행해지는 주요 과정은 다음과 같다. 파라미터 설계에 의해서 설계변수의 최적 조건을 구하였으나 성능특성의 산포가 아직 만족할 만한 상태가 안 되었을 때 수행한다. 이 단계는 실험에 의존하게 되며, 목적은 성능특성치의 산포에 큰 영향을 미치는 설계변수를 선택하여 그 공차를 줄여줌으로써 성능특성치의 산포를 바람직한 수준 이하로 유지하는 것이다.
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참고문헌 (13)

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  6. 창의공학 연구회(2001). 창의적 문제해결과 공학설 계, 명지대학교 창의공학 연구회 역, 파워북 

  7. Crosby, P.B.(1979). Quality is free, New York, McGraw-Hill 

  8. Fowlkes, W. Y. and Creveling, C.M.(1995). Engineering methods for robust product design. Addison-Wesley 

  9. Juran, J. M. and Gryna, F.M.(1988). Juran's quality control handbook, 4th ed. McGraw- Hill 

  10. Phadke, M.(1989). Quality engineering using robust design, Prentice Hall 

  11. Simpson, T.W.(2006). Taguchi's robust design method. Pennsylvania State University coursework material, IE466: Concurrent engineering, 1-9 

  12. Taguchi, G.(1993). Taguchi's robust technology development. ASME Press 

  13. Ulrich, K.(2007). http://www.xpult.com 

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