$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 휴대용 의료기기 누적공차분석에 대한 사례연구
Case Study of Accumulated Tolerance Analysis Using Monte Carlo Simulation for a Portable Medical Appliance 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.25 no.2, 2016년, pp.83 - 92  

이영훈 (창원대학교 산업시스템공학) ,  문덕희

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

공차란 각 부품들이 기구적으로 조립되었을 때 원하는 수준의 기능성을 확보할 수 있도록 각 부품의 기하학적 형상이나 위치에 대해 허용하는 치수의 변동량을 의미한다. 또한 공차해석이란 부품들이 조립되었을 때, 각 부품의 공차가 조립품에서 어떻게 누적되어 미치는 영향을 분석하는 일련의 절차를 의미한다. 만일 누적된 공차의 분산이 규정된 일정 수준의 범위를 벗어나면 조립품의 품질에 문제가 발생하기 때문에 당초 설정한 부품의 공차를 수정해야 하며, 이러한 과정을 공차설계라고 한다. 이 논문에서는 휴대용 의료기기의 설계단계에서 공차해석과 공차설계를 위해 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 활용한 사례를 소개한다. 이러한 시뮬레이션 연구를 통하여 제품의 조립성과 기능성을 개선시킬 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tolerances are defined as the allowable variations in the geometry and positioning of parts in a mechanical assembly for assuring its proper functionality. Tolerance analysis is the activity related to estimating the potential accumulated variation in assemblies. If the estimated variances go out of...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 공차해석 전에 마지막으로 하는 작업은 측정값을 정의하는 것인데, 본 논문에서는 의료기기의 기능과 품질을 보장하기 위한 목적을 가지고 측정값들을 할당하였다. 레이저 오발 방지를 위한 안전장치의 작동에 관련된 치수와 의료기기 외관의 심미성에 관련된 측정대상 부품들과 측정치수들을 Table 3과 같이 설정하였다.
  • 본 논문에서는 4개의 모듈이 조립되어 만들어지는 휴대용 의료기기에 대해서 그 기능과 심미성을 보장하기 위한 공차설계를 한 사례를 소개하였다. 공차설계를 위해서는 반복적인 공차해석이 필요하므로, 우선 공차해석을 위해 주요 부품들의 상호관계를 정의하는 것이 중요하다.
  • 본 논문에서는 휴대용 의료기기 개발 과정에서 기기가 그 기능성 및 심미성 요건을 만족하도록 공차설계를 수행하는 방법을 제시하고자 한다. 심미성이란 제품이 기능적으로 문제가 있지는 않지만 사용자들이 감성적으로 제품의 외관에 대해 만족하는가에 대한 특성을 의미한다.
  • 본 연구에서는 벨트클립의 대칭성과 렌즈 캡의 고정에 대한 측정치의 분산을 줄이기 위해 공차 조정을 시도하였다. 우선 측정치에 대한 HLM 결과는 Table 6, Table 7과 같은데, 기여도가 높은 부품의 조립특징형상에 대한 공차 할당 값과 기여도(%)를 보여준다.

가설 설정

  • 이 과정에서 위치도의 변화에 따라 벨트 클립이 비틀리게 된다. 대칭성을 확인하기 위해서는 Fig. 6에서 보이는 Distance_1과 Distance_2의 차가 0일 경우는 대칭이라고 가정하였다. 관리범위는 0.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공차란 무엇인가? 공차란 적절한 기능을 보장하기 위하여 기계적 조립의 구조와 부품의 위치 결정을 위한 허용편차를 정의하는 것이다(Nigam and Turner, 1995). 실질적으로 제품을 제작할 때, 설계 치수대로 한 치의 오차도 없이 정확히 가공하여 조립하는 것은 불가능하다.
공차해석을 위해 사용되는 방법은? 이와 같은 공차해석을 위해서는 일반적으로 Worst Case방법과 통계적인 방법(Roots Sum of Square) 그리고 몬테카를로 (Monte Carlo) 시뮬레이션 등이 사용된다 (Yoo et al., 2004).
조립품의 치수품질을 확보하기 위해 설계단계에서 해야하는 것은? 조립품의 치수품질(Dimensional Quality)을 확보하기 위해서는 두 가지 조건이 필요하다. 먼저 설계단계에서 각 부품의 공차(Tolerance)를 잘 설계한 후 실제 조립공정에서 불량이 나지 않도록 잘 관리해야 한다. 하지만 조립 공정에서 아무리 잘 관리를 한다고 해도 설계단계에서 적절한 공차가 주어지지 않는다면 관리에 한계가 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. Chang, H.S., B.G. .Lee and S.H. Kim, "Optimal Tolerance Design within Limited Costs using Genetic Algorithm", Journal of the Society of Korea Industrial and Systems Engineering, Vol. 22, No. 49, 1999, 33-42. (장현수, 이병기, 김선호, "유전 알고리즘을 이용한 한계비용내의 최적 공차 설계", 한국산업경영시스템학회지, 제22권, 제49호, 1999, 33-42) 

  2. Choi, D.J., B.C. Son, W.H. Sung and H.S. Chang, "Analysis of Geometric Dimensioning & Tolerancing Propagation using Monte Carlo simulation", Proceedings of 1995 Autumn Conference of Korean Society of Mechanical Engineers, Seoul, Korea, 1995, 850-855. (최덕준, 손병천, 성원호, 장희석, "Monte Carlo 시뮬레이션을 이용한 기하학적 치수공차의 누적에 관한 연구", 대한기계학회 추계학술대회 논문집, 서울, 대한민국, 1995, 850-855) 

  3. Dantan, J.Y. and A.J. Qureshi, "Worst-case and Statistical Tolerance Analysis Based on Quantified Constraint Satisfaction Problems and Monte Carlo Simulation", Computer-Aided Design, Vol. 41, No. 1, 2009, 1-12. 

  4. Kim, C.G., J.H. Hwang, H.J. Seo, J.Y. Mo, D.H. Jung and S.M. Hong, "Study of the Assembly of Indoor Air-conditioner Unit Using Tolerance Analysis", Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers (A), Vol. 39, No. 4, 2015, 423-428. (김철곤, 황지훈, 서형준, 모진용, 정두한, 홍석무, "공차해석을 이용한 에어컨 실내기의 조립성에 관한 연구", 대한기계학회지(A), 제39권, 제4호, 2015, 423-428) 

  5. Kim, J.S., J.S. Kim and H.J. Yim, "Tolerance Analysis and Design of Refrigerator Door System for Functional and Aesthetic Quality of Gap and Flush", Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 31, No. 1, 2014, 59-66. (김진수, 김재성, 임현준, "갭과 단차의 기능 및 심미적 품질을 고려한 냉장고 도어 시스템의 공차해석 및 설계", 한국정밀공학회지, 제31권, 제1호, 2014, 59-66) 

  6. Lee, J.Y., "Quality Control with Tolerance Analysis", Journal of the Korean Institute of Industrial Engineers, Vol. 36, No. 4, 2010, 243-247. (이장용, "공차해석에 기반 한 U-joint 어셈블리 품질관리", 대한산업공학회지, 제36권, 제4호, 2010, 243-247) 

  7. Lee, R.W., H.S. Chung, H.S. Jee and H.J. Yim, "Tolerance Design for Parts of a Sliding-Type Mobile Phone to Improve Variational Quality of Its Side Gap", Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers, Vol. 17, No. 6, 2012, 398-408. (이래우, 정하승, 지해성, 임현준, "슬라이드형 휴대전화기 측면 갭의 품질개선을 위한 부품 공차설계", 한국 CAD/CAM학회 논문집, 제17권, 제6호, 2012, 398-408) 

  8. Nigam, S.D. and J.U. Turner, "Review of Statistical Approaches to Tolerance Analysis", Computer-Aided Design, Vol. 27, No. 1, 1995, 6-10. 

  9. Tahk, J.K., "Accumulated Tolerance Analysis for Optimal Tolerance Design", Proceedings of 2005 Autumn Conference of the Korean Society of Automotive Engineers, Ansung, Korea,, 2005, 1743-1752. (탁정기, "제품개발 단계에서 최적공차 설계를 위한 누적공차 해석 적용", 한국자동차공학회 추계학술대회논문집, 안성, 대한민국, 2005, 1743-1752) 

  10. Yoo, H.K., D.K. Kang, S.W. Lee and D.G. Gweon, "Error Analysis and Alignment Tolerancing for Confocal Scanning Microscope using Monte Carlo Method", Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 21, No. 2, 2004, 92-99. (유홍기, 강동균, 이승우, 권대갑, "Monta Carlo 방법을 이용한 공초점 주사 현미경의 오차 분석과 정렬 공차 할당에 관한 연구", 한국정밀공학회지, 제21권, 제2호, 2004, 92-99) 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로