[논문]기업체 현장엔지니어 향상 프로그램의 체계적인 모형개발에 대한 연구(PLC 기반 제어를 중심으로)

김진우; 이우영

기업체 현장엔지니어 향상 프로그램의 체계적인 모형개발에 대한 연구(PLC 기반 제어를 중심으로)
A Study on Systematic Model Development of Skill Improvement for Industrial Engineers (PLC Based Control) 원문보기

한국실천공학교육학회논문지 = Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education, v.1 no.1, 2009년, pp.19 - 24

김진우 (한국기술교육대학교 산학협력단) , 이우영 (한국기술교육대학교 기계정보공학부)

초록
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급변하는 시장상황에 따라서 생산 자동화 시스템의 원활한 구현을 위한 다양한 자동화 제어 기술들이 요구 되고 있다. 그 중에서 자동화 제어 기술의 핵심 중의 하나는 PLC기반제어 기술을 바탕으로 하는 융복합 제어기술이다. PLC를 이용한 다양한 자동화 제어 기술이 급속하게 발전하고 보급됨에 따라 자동화, 생산, 제조기술등의 분야에서 재직하고 있는 엔지니어들은 필수적인 제어 기술임에도 불구하고 산업체의 적용범위가 광범위하고 응용사례가 다양하기 때문에 최적의 경로를 선택하여 체계적인 학습을 진행하기는 쉽지 않은 것이 현실이다. 아울러 여러 가지 교육 훈련 프로그램 등이 진행되고 있지만 체계적이지 못한 교육과정과 연계성이 부족한 커리큘럼 구성으로 재직자들의 능력 향상과 기업 경쟁력 강화에 큰 도움이 되지 못하고 있는 상황이다. 이에 본 논문에서는 S사의 현장엔지니어를 대상으로 하는 교육 프로그램의 문제점들을 분석하여 기업 맞춤형 교육과정을 체계적 모델로 개발하여 그것을 적용한 결과와 효과를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is necessary that the industry has to develop various automated control technology for efficient creation of manufacture automation system according to rapid market situation. One of the technologies is the fused complex control based on PLC-based controlled system. According to rapid growth and distribution of various automated control technologies using PLC, the engineers in automation, Production and manufacturing technologies fields have difficulties in systematic studying on the technologies by choosing an optimal route due to various industry-applied examples and ranges, in spite that the technology is essential. Therefore, the researchers indicate applied outputs and effects extracted by systematically developing systematic company-specified training program by analyzing education procedure drawbacks for S-company engineers.

주제어

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

4개 과정 중 4단계인 설비제어 전문가 과정은 PLC의 각종 네트워크 구성 및 제어 능력을 함양하고 각종 전용 함수 명령을 이용한 동시 보간 제어 능력 향상과 PLC와 PC의 인터페이스를 이용한 각종 Field Bus활용 능력을 배양하여 현장에서 발생할 수 있는 고난이도의 System Troubleshooting 처리 능력을 갖추는데 목적이 있다.
4개 과정중 3단계인 응용 과정은 Touch Panel과 PLC의 연동 제어를 통한 HMI(Human Machine Interface)인터페이스 능력 배양과 아날로그(Analog to digital 또는 Digital to Analog)제어를 이용한 인버터의 시스템 속도제어능력과 전장제어를 연동하여 시스템 구성과 원활한 제어를 구현하는데 목적이 있다.
. 이에, 본 논문에서는 기존의 단위 요소별 과정으로 운영되었던 PLC기반제어의 문제점을 개선한 4단계의 기업체 맞춤형 융복합 과정을 제안하고 1차 교육 과정 운영 후 교육 설문 평가를 활용하여 그 결과를 평가한다.

가설 설정

4) 사전 선수지식에 대한 재정립이 가능하다.
5) 제조현장의 문제점들을 사전에 파악할 수 있다.
6) 재직자의 기술력을 조기에 함양할 수 있다.

제안 방법

설문지 내용을 분석하여 모두 15개 PLC기반제어 영역을 4개의 과정으로 재구성하였다. 4개의 과정은 설비제어 입문, 설비제어 실무, 설비제어 응용, 설비 제어 전문가로 구성되어 있으며 각 과정은 각각 2주과정으로 편성하였다. 각 과정은 교육 수료 시 평가 테스트를 통과해야 다음 단계 과정 입과가 가능하도록 하였다.
8월 3,4주차와 9월 2,3주차에 S사의 설비제어,제조기술,생산기술,자동화,생산혁신 분야 재직자중 설비제어 실무 과정을 신청한 각 20명씩을 대상으로 체계화된 향상 프로그램 모델을 적용하였다. 재직자를 대상으로 적용된 4단계의 과정 중 2번째 단계인 설비제어 실무를 2주간 약 70시간 동안 진행하였다.
설문지의 내용은 제조 현장의 각 분야 전문가들의 조언을 수렴하였다. 각 제조현장 전문가의 구성은 해당기업의 설비제어, 제조기술,생산기술,자동화,생산혁신,보전등의 현장업무 담당자와 인사교육 담당자로 과차장급 위주로 구성하였으며 각 분야의 현장 업무 수행 시 필요한 기초 및 전문 지식등을 명기하도록 하였다. 이를 바탕으로 현업에서 필요한 분야별 지식을 문항별로 재정리하였으며 다시 4개 Level로 분류하였다.
설문은 해당기업의 설비제어,제조기술,생산기술,자동화,생산혁신,보전등의 현장 재직자 121명을 대상으로 하였으며 설문 대상자의 구성을 살펴보면 근속연수 기준으로 1년차에서 3년차까지 25명, 4년차에서 6년차까지 78명, 7년차에서 10년차까지 17명으로 구성되어 있으며 직급은 사원에서 대리까지를 대상으로 하였다. 설문 요령은 Level 1부터 4 Level 4까지 설문에 응하도록 하였으며 각 Level의 20개 항목중 14개 이상의 OK체크일 경우 해당 Level은 Pass로 결정하고 다음 Level을 체크하도록 하였다. 만약 14개 미만일 경우에는 해당 Level을 Fail로 결정하고 Fail로 결정된 Level에 맞는 과정을 수강하도록 하였다.
설문지 내용을 분석하여 모두 15개 PLC기반제어 영역을 4개의 과정으로 재구성하였다. 4개의 과정은 설비제어 입문, 설비제어 실무, 설비제어 응용, 설비 제어 전문가로 구성되어 있으며 각 과정은 각각 2주과정으로 편성하였다.
이를 바탕으로 현업에서 필요한 분야별 지식을 문항별로 재정리하였으며 다시 4개 Level로 분류하였다. 아울러 현장 재직자를 상대로 각 Level마다의 필수적인 기술 지식에 대한 각 20개 문항에 O/X로 설문 문답 하도록 하였다.
앞에서 언급한 바와 같이 융복합화된 재직자 능력 향상을 위한 체계적인 모델 개발과 운영을 위해서 재직자를 대상으로 사전 평가 설문지를 통해 각 과정별 단계를 분류 하였다. 설문지의 내용은 제조 현장의 각 분야 전문가들의 조언을 수렴하였다.
각 제조현장 전문가의 구성은 해당기업의 설비제어, 제조기술,생산기술,자동화,생산혁신,보전등의 현장업무 담당자와 인사교육 담당자로 과차장급 위주로 구성하였으며 각 분야의 현장 업무 수행 시 필요한 기초 및 전문 지식등을 명기하도록 하였다. 이를 바탕으로 현업에서 필요한 분야별 지식을 문항별로 재정리하였으며 다시 4개 Level로 분류하였다. 아울러 현장 재직자를 상대로 각 Level마다의 필수적인 기술 지식에 대한 각 20개 문항에 O/X로 설문 문답 하도록 하였다.
8월 3,4주차와 9월 2,3주차에 S사의 설비제어,제조기술,생산기술,자동화,생산혁신 분야 재직자중 설비제어 실무 과정을 신청한 각 20명씩을 대상으로 체계화된 향상 프로그램 모델을 적용하였다. 재직자를 대상으로 적용된 4단계의 과정 중 2번째 단계인 설비제어 실무를 2주간 약 70시간 동안 진행하였다. 대부분의 재직자들은 1차 입문평가 시 평균 47점, 2차 입문평가에서 평균 80점 (100점 만점)이었지만 과정 수료 시 결과평가는 평균 92점 (100점 만점)으로 평균 점수가 급격히 상승하였음을 보여준다.

대상 데이터

설문은 해당기업의 설비제어,제조기술,생산기술,자동화,생산혁신,보전등의 현장 재직자 121명을 대상으로 하였으며 설문 대상자의 구성을 살펴보면 근속연수 기준으로 1년차에서 3년차까지 25명, 4년차에서 6년차까지 78명, 7년차에서 10년차까지 17명으로 구성되어 있으며 직급은 사원에서 대리까지를 대상으로 하였다. 설문 요령은 Level 1부터 4 Level 4까지 설문에 응하도록 하였으며 각 Level의 20개 항목중 14개 이상의 OK체크일 경우 해당 Level은 Pass로 결정하고 다음 Level을 체크하도록 하였다.

성능/효과

1) PLC와 연계선상에 있는 자동화, 생산기술, 제조 기술 분야의 교육과정들이 단위 요소기술로 독립적으로 세분화되어 있어서 교육을 받는 기술자들의 선택의 폭이 넓게 보일 수 있지만 각각의 필수 과정을 모두 이수하기도 어렵고, 모든 과정을 이수하더라도 과정의 연계성을 스스로 학습하여 터득하기란 무척 어려운 일이다.
1) 각 교육 입과자를 동일 수준으로 평준화시킬 수 있으며 눈높이에 맞는 강의 진행으로 교육 집중도 및 만족도 등을 높일 수 있다.
3) 단위 요소기술 과정 위주의 교육 진행으로 인해 전체 시스템 제어 동작에 대한 이해력 부족으로 제조현장의 Down Time이 증가하는 요인이 될 수 있다.
4) 현장의 각종 시스템에서 다수의 Trouble 발생 시 즉각 대처 능력이 부족하여 생산성 향상의 저해 요인이 될 수 있다.
6) 요소기술 과정 입과 시 선수지식의 부족으로 인한 Review 교육에 많은 시간을 할애하여 교육 운영 시 비효율적인 요인이 될 수 있다.
재직자를 대상으로 적용된 4단계의 과정 중 2번째 단계인 설비제어 실무를 2주간 약 70시간 동안 진행하였다. 대부분의 재직자들은 1차 입문평가 시 평균 47점, 2차 입문평가에서 평균 80점 (100점 만점)이었지만 과정 수료 시 결과평가는 평균 92점 (100점 만점)으로 평균 점수가 급격히 상승하였음을 보여준다.

후속연구

아울러 기존의 운영 과정들도 주로 전기공압, PLC기초, 센서제어 기초 위주의 단위 요소기술 등으로 구성되어 선택의 폭이 좁으며 다양한 융복합 시스템 구성제어를 통한 간접 체험의 기회를 얻지 못하고 있는 것이 현실이다. 보다 효과적이고 효율적인 과정 개발을 위해서는 각 단계를 축소화 시키고 융복합 할 수 있는 체계적인 교육 모델의 개발이 필요하다.
향후 해당사의 제조현장 전체 재직자들을 대상으로 설비제어 입문부터 전문가 과정까지 각 단계별로 진행할 예정이다. 향후 좀 더 효과적인 제조현장 지향형 교육 과정 개발과 운영을 위해서는

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현재 대부분 운영되고 있는 단위 요소기술 위주의 (PLC기반제어)교육은 현장의 요구를 만족시키기 못하고 있는 이유는?	1) PLC와 연계선상에 있는 자동화, 생산기술, 제조 기술 분야의 교육과정들이 단위 요소기술로 독립적으로 세분화되어 있어서 교육을 받는 기술자들의 선택의 폭이 넓게 보일 수 있지만 각각의 필수 과정을 모두 이수하기도 어렵고, 모든 과정을 이수하더라도 과정의 연계성을 스스로 학습하여 터득하기란 무척 어려운 일이다. 2) 각각의 과정에는 교육 입과 전 선수지식이 필요하지만 교육 이력 관리 부재 등의 문제로 선수지식을 무시하고 입과하여 교육의 효과를 떨어뜨리고 교육 과정의 만족도와 현업 조기 적응력을 저해하는 요인이 되고 있다. 3) 단위 요소기술 과정 위주의 교육 진행으로 인해 전체 시스템 제어 동작에 대한 이해력 부족으로 제조현장의 Down Time이 증가하는 요인이 될 수 있다. 4) 현장의 각종 시스템에서 다수의 Trouble 발생 시 즉각 대처 능력이 부족하여 생산성 향상의 저해 요인이 될 수 있다. 5) 신입사원 등의 조기 전력화를 통한 기업 경쟁력 제고에 어려움이 있다. 6) 요소기술 과정 입과 시 선수지식의 부족으로 인한 Review 교육에 많은 시간을 할애하여 교육 운영 시 비효율적인 요인이 될 수 있다. 7) 각 요소기술 과정을 유지하면서 유기적으로 과정별 연계성을 구축, 향상시키는데 어려움이 발생한다.
	PLC를 설명하면?	PLC(Programmable Logic Controller)는 공정 자동화가 요구되는 모든 산업 분야에서 널리 활용되고 있는 제어기기이며 전기, 전자, 기계 등의 산업 분야에 급속히 파급되고 있는 자동화 제어 기술의 핵심 분야이다[1]. 그러나 재직자를 대상으로 하는 PLC기반제어 훈련은 90년대부터 실시되기 시작하였지만 대부분 교육의 진행 내용은 단순 프로그래밍 위주의 교육으로 진행되었다.
	재직자를 대상으로 하는 PLC기반제어 훈련의 대부분은 어떤 내용을 중심으로 진행되었는가?	PLC(Programmable Logic Controller)는 공정 자동화가 요구되는 모든 산업 분야에서 널리 활용되고 있는 제어기기이며 전기, 전자, 기계 등의 산업 분야에 급속히 파급되고 있는 자동화 제어 기술의 핵심 분야이다[1]. 그러나 재직자를 대상으로 하는 PLC기반제어 훈련은 90년대부터 실시되기 시작하였지만 대부분 교육의 진행 내용은 단순 프로그래밍 위주의 교육으로 진행되었다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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