• 제목/요약/키워드: Total Design Process

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이치형 성능변수를 이용한 전수검사 하에서의 공정감시절차의 경제적 설계 (Economic Design of a Process Monitoring Procedure for Dichotomous Performance Variable under 100% Inspection)

  • 권현무
    • 대한산업공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.359-365
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    • 1998
  • An economic process monitoring procedure is presented when the major quality characteristic of the item is dichotomous. Every item is inspected and decided whether it is conforming or not. If an item is found to be nonconforming, the previous number of the successive conforming items is compared with a predetermined number r to check the process for existence of any assignable cause of variation. A cost model is constructed on the basis of costs of inspection, illegal signal, undetected out-of-control state and corrective action. By minimizing the expected total cost per unit time, the optimal value of r is obtained. The effects of cost coefficients are studied numerically.

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도로화물수송의 단일할당 제약 허브네트워크 설계 (A Strict Hub Network Design with Single Allocation for Road Freight Transportation)

  • 김남주;김용진
    • 대한교통학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.91-100
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    • 2011
  • 허브네트워크 설계는 수송량의 증가에 따라 단위 수송비가 감소하는 규모의 경제효과를 이용하여 네트워크의 총 물류비용을 최소화시키는 허브입지, 기종점별 수송경로를 결정하는 최적화과정이다. 본 연구에서는 비허브가 한 개의 허브에만 연결되고, 기종점간의 직결수송이 허용되지 않고 허브간 수송만을 허용하는 단일할당 제약 허브네트워크 설계를 통해 네트워크의 최적 허브입지를 제시하지 못했던 김남주 외 (2008)의 한계를 극복하여 최적 허브입지를 결정적으로 제시하였다. 허브집합 결정과정에서는 greedy-interchange algorithm을 사용하였고, 수송경로탐색에서는 EMME/2를 사용하였다. 우리나라 전국 도로수송 네트워크에 적용한 결과, 최적 허브입지는 수도권, 경남권, 충남권, 전남권, 경북권, 충북권 등의 순서로 선정되었으며, 수송의 간선축인 경부축에 집중되었다. 단일할당 제약 허브정책으로 각 기종점간 직접운송 대신에 허브를 경유하는 운송 방식을 취함으로써 운송거리는 증가했으나, 수송비용은 오히려 감소하였다. 또한 기종점-허브간 우회거리 단축으로 인한 수송비용 절감보다 허브간 수송량 분산으로 인한 규모의 경제효과 감소가 더 커 허브수가 늘어남에 따른 수송비용 감소폭은 점차 감소하였다. 본 연구는 GIS프로그램을 이용한 공학적 접근방법을 통해 국내 화물수송의 대부분을 차지하는 도로수송의 최적 허브입지와 수송경로를 결정적으로 제시한 것으로 국가물류비용을 절감하려는 정책적 측면에서 의미가 있을 것으로 판단된다.

밀싹으로부터 플라보노이드성분의 초음파 추출 : 중심합성계획모델을 이용한 최적화 (Ultrasound-assisted Extraction of Total Flavonoids from Wheat Sprout: Optimization Using Central Composite Design Method)

  • 이승범;왕효정;홍인권
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.663-669
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    • 2018
  • 초음파 추출공정을 이용하여 밀싹으로부터 유효성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율의 경우 주정/초순수의 부피비와 초음파 조사세기가 상대적으로 큰 영향을 미쳤으며, 플라보노이드성분 함량의 경우에는 추출시간의 영향이 가장 크게 나타났다. 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 모두 고려한 결과 최적조건은 추출시간(17.00 min), 주정/초순수의 부피비(50.25 vol%), 초음파 조사세기(551.70 W)이며, 이때 예측 추출수율은 28.43 wt%, 예측 플라보노이드성분 함량은 $29.99{\mu}g\;QE/mL\;dw$을 얻을 수 있었다. 실험을 통해 유효성분 추출수율(28.73 wt%), 플라보노이드성분 함량 ($29.65{\mu}g\;QE/mL\;dw$)의 실험값을 얻을 수 있었으며, 이를 예측값과 비교했을 때 오차율은 각각 1.05, 1.13%이다.

Aspen HYSYS를 이용한 나프타 분리공정의 Petlyuk Distillation Column 설계 (Design of Naphtha Splitter Unit with Petlyuk Distillation Column Using Aspen HYSYS Simulation)

  • 이주영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.21-27
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    • 2018
  • 나프타분리공정은 원유에서 증류 공정에 의해 얻어지는 풀레인지납사(Full Range Naphtha)를 원료로 하여 끓는점 차이에 의해 각각 경질납사, 중질납사 및 등유 반제품으로 순차적으로 분리한다. 이러한 전통적인 분리 방법은 2성분을 분리하는 Column을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 리보일러에서 소비되는 에너지가 증류탑 내부 고비점 성분을 분리시키는 데 사용되고 이 에너지의 대부분은 탑정의 냉각기에서 응축열로 버려지게 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 납사분리공정의 2개의 Column을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상적 단수 효율 하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Distillation Column의 설계 방법이 기존의 3-column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 액의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율 측면에서도 효율적임을 입증하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 약 12.3% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 초기 투자비도 절약됨을 알 수 있었다.

목공 제품 제작 활동에서 디자인 씽킹의 활용이 학생들의 만족도와 문제해결력에 미치는 영향 (A Study on the Effect of Students' Problem Solving Ability and Satisfactions in Woodworking Product Making Program Using Design Thinking)

  • 김성일
    • 대한공업교육학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.142-163
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 목공 제품(새집, Birdhouse) 제작 체험 활동 프로그램에서 디자인 씽킹 활용이 예비기술교사인 대학생들의 만족도와 문제해결력에 미치는 영향을 분석하고자 하는 것이다. 설문 대상자는 비교과프로그램으로 체험활동을 실시한 33명 대학생들이며, 설문 문항은 만족도, 문제해결 자신감, 어려웠던 점 및 어려움 원인 등이며, 분석은 통계프로그램을 활용하였다. 이 연구의 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 체험 활동에 대한 전체 만족도 평균은 4.39로 다소 높은 편이다. 응답 평균이 가장 높은 것은 '제작하는 과정에서 성취감'과 '주위의 조언이 도움 됨'(M=4.46)이었다. 남녀별, 학년별로 유의미한 차이는 없지만, 학생들은 주어진 작품이 아닌 조별로 디자인 씽킹을 활용하여 서로 다른 새집을 제작하여 흥미로웠고 만족하였다. 따라서 문제해결 자신감, 성취감과 만족도가 높아 다른 학생들에게 추천하고 싶다고 하므로 디자인 씽킹을 활용한 제작 체험 활동 프로그램은 효과적이라고 판단된다. 둘째, 디자인 씽킹을 활용한 조별 체험활동 후 문제해결 자신감 응답 평균은 3.80 정도이다. 학생들은 조별로 새집 제작 체험 활동을 통해서 문제해결능력과 어려운 상황에 대한 대처능력 등 문제 해결에 자신감을 가질 수 있는 기회가 되었다고 하였으므로, 추후 체험활동에서는 어려웠던 점을 분석하여 보완하면 만족도 향상에 도움이 될 것이다. 셋째, 문제해결능력 자신감 설문 문항에서, 가장 높은 상관관계를 보인 것은 '나에겐 여러 문제를 해결할 능력이 있다'와 '나는 언제나 새롭고 어려운 상활을 대처할 능력이 있다'이다. 따라서 학생들의 문제해결능력 자신감 향상을 위해서는 문제해결능력 역량을 강화할 수 있는 교수·학습 프로그램을 마련해야 할 것이다. 넷째, 주어진 설계도가 아닌 직접 설계하고 제작하는 과정에서 가장 어려웠던 점은 '작품 아이디어의 수정·발전 과정'이라고 하였으며, 어려움을 느낀 가장 큰 원인은 '해결 지식 부족과 제작 능력 부족'이다. 따라서 디자인 씽킹을 활용한 목공 제품을 만들기 위해서는 제작 전에 목공 및 디자인 씽킹에 대한 충분한 교육을 받는다면 작품 제작에 도움이 될 것이다. 종합한 결과, 창의성과 문제해결력 향상에 도움이 되는 디자인 씽킹을 활용한 팀별 학습은 만족도가 높았다. 따라서 다른 체험활동에서 디자인 씽킹을 적용하고 분석하는 연구 결과는 학생들의 문제해결력 향상에 도움이 될 것으로 사료된다.

설계 초기 단계에서 전력/클록 네트워크를 고려한 라우팅 밀집도 예측 방법론 (Power/Clock Network-Aware Routing Congestion Estimation Methodology at Early Design Stage)

  • 안병규;정정화
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.45-50
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    • 2012
  • 본 논문은 설계 흐름의 초기 단계에서 SoC의 라우팅 밀집도를 빠르고 정확하게 예측하는 방법론을 제안한다. 라우팅 과정에서 발생하는 과도한 밀집 현상은 라우팅 실패를 야기하고, 물리 설계를 처음부터 다시하게 되는 불필요한 시간을 소모하게 한다. 설계 초기단계에서 라우팅 밀집도를 정확하게 예측하는 것은 성공적인 물리 설계를 이끌어 내며, 전체 설계 시간에 소모되는 비용을 최소화시킨다. 제안된 방법은 블록 수준 플로어플랜 단계에서 블록 간/블록 내부 인터커넥트, 가상으로 합성된 파워/클록 네트워크를 사용해서 정교한 라우팅 밀집도를 예측한다.

반응표면법을 이용한 원심압축기 임펠러 쉬라우드 형상최적설계 (Optimal Design of Impeller Shroud for Centrifugal Compressor Using Response Surface Method)

  • 강현수;황인주;김윤제
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • In this study, a method for optimal design of impeller shroud for centrifugal compressor using response surface method (RSM) and multi-objective genetic algorithm (MOGA) was studied. Numerical simulation was conducted using ANSYS CFX with various configurations of shroud. Each of the design parameters was divided into 3 levels. Total 15 design points were planned by central composite design (CCD) method, which is one of the design of experiment (DOE) techniques. Response surfaces based on the results of DOE were used to find the optimal shape of impeller shroud for high aerodynamic performance. The whole process of optimization was conducted using ANSYS Design Xplorer (DX). Results showed that the isentropic efficiency, which is the main performance parameter of the centrifugal compressor, was increased 0.4% through the optimization.

A Study of the PDCA and CAPD Economic Designs of the $\bar{x}$ Control Chart

  • Sun, Jing;Tsubaki, Michiko;Matsui, Masayuki
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제6권1호
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    • pp.11-21
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    • 2007
  • The PDCA (Plan, Do, Check and Act) cycle is often used in the field of quality management. Recently, business environments have become more competitive, and the due time of products has shortened. In a short production run process, to increase efficiency of management, the necessity for distinguishing the PDCA design that starts with PLAN and the CAPD design that starts with CHECK has been clarified. Starting from Duncan (1956), there have been a number of papers dealing with the economic design of control charts from the viewpoint of production run. Some authors (Gibra, 1971; Ladany and Bedi, 1976; etc.) have studied the economic design for finite-length runs; other authors (Crowder, 1992; Del Castillo and Montgomery, 1996; etc.) have studied the economic design for short runs. However, neither the PDCA nor the CAPD design of control charts has been considered. In this paper, both the PDCA and CAPD designs of the $\bar{\x}$ chart are defined based on Del Castillo and Montgomery's design (1996), and their mathematical formulations are shown. Then from an economic viewpoint, the optimal values of the sample size per each sampling, control limits width, and the sampling interval of the two designs are studied. Finally, by numerically analyzing the relations between the key parameters and the total expected cost per unit time, the comparisons between the two designs are considered in detail.

공학교육 입문설계의 운영사례 연구 (한밭대학교 중심으로) (Study on running practices of introductory design for engineering education (based on an example of Hanbat National University))

  • 윤린
    • 공학교육연구
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    • 제19권4호
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    • pp.83-88
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    • 2016
  • In this paper, we surveyed from students and professors of Hanbat National University to examine the current state of running the introductory engineering design and to derive the direction of future improvements of the subject. A total of 783 students from nine departments and 12 professors who are in charge of the introductory engineering design participated in the present questionnaire evaluation. Outcome categories of the interest in their major and the learning of design theory appears relatively lower than other learning outcomes of the introductory engineering design course. Accordingly, it is determined that the theoretical aspects of designing should be emphasized in performing a team project. The design process, writing and presentation ability, teamwork theory are dealt in more than 70% of the departments, but engineering ethics, patent, visualization education had not been addressed in a number of departments due to their department characteristics. While a lesson outcome of the creativity resulted in the largest for the students, most of the professor feel difficult in increasing the creativity. It is urgent to develope of teaching methods in order to promote the creativity in the introductory engineering design course.

Optimal cross-section and configuration design of cyclic loaded elastic-plastic structures

  • Valido, Anibal J.;Sousa, Luis G.;Cardoso, J. Barradas
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제4권1호
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    • pp.25-35
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    • 1996
  • This paper describes a continuum variational formulation for design optimization of nonlinear structures in the elastic-plastic domain, where unloading and reloading of the structures are allowed to occur. The Total Lagrangian procedure is used for the description of the structural deformation. The direct differentiation approach is used to derive the sensitivities of the various structural response measures with respect to the design parameters. Since the material goes into the inelastic range and unloading and reloading of the structure are allowed to occur, the structural response is path dependent and an additional step is needed to integrate the constitutive equations. It can be shown, consequently, that design sensitivity analysis is also path-dependent. The theory has been discretized by the finite element technique and implemented in a structural analysis code. Mathematical programming approach is used for the optimization process. Numerical applications on trusses are performed, where cross-sectional areas and nodal point coordinates are treated as design variables. Optimal designs have been obtained and compared by using two different strategies: a two level strategy where the levels are defined accordingly the type of design variables, cross sectional areas or node coordinates, and optimizing simultaneously with respect to both types of design variables.