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EPLAN을 이용한 수주형 양산산업을 위한 최적 전기 시스템 설계 환경(Ⅰ

2016-06-01

EPLAN을 이용한 수주형 양산산업을 위한 최적 전기 시스템 설계 환경(Ⅰ) 글 김홍열 부장 / 이플랜코리아 kim.anton@eplan.co.kr 1. 수주형 양산 산업 설계 환경의 특징 ‘수주형 양산’이라는 이율배반적인 용어를 가진 산업군에 속하는 산업 분야는 의외로 많다. 통상적으로 시장에 잘 알려진 설비 및 장비산업 분야가 이러한 산업군에 속하는데 대표적으로 승강기 산업이나 공작기계산업 등이 이러한 산업군에 속한다. 이러한 산업군을 양산산업으로 정의하는 이유는 새로운 발주에 대응하는 방식이 Engineering To Order(ETO) 방식이 아닌 Configuration To Order(CTO) 방식을 따르고 있기 때문이다. 즉, 새로운 발주가 있을 경우 새로운 설계를 통해 대응을 하는 방식이 아니라 기존에 이미 준비되어 있는 설계의 조합을 통해 발주에 대응하는 방식이다. 따라서 공용 도면에 표현된 옵션 및 용량 별 구성에 따라 생산을 하거나, 또는 공용 도면을 기반으로 옵션 및 용량에 따라 파생 도면을 신규로 작성하여 생산을 하는 방식을 따른다. 공용 도면 사용 방식을 따르던지, 파생 도면 작성 방식을 따르던지 옵션 및 용량 등에 대한 선택은 발주 시 지정된 선택에 따르는 데서 수주형의 특징을 동시에 가지고 있기도 하다. 엔지니어링이라는 관점에서 이러한 수주형 양산 산업군과 다른 산업군과의 차이점을 도식화하면 [그림1]과 같다. [그림 1] 산업군 별 엔지니어링 업무 개요 2. 수주형 양산산업의 엔지니어링 업무 흐름 특징수주형 양산산업은 통상적으로 [그림 2]와 같은 엔지니어링 업무 흐름을 따르며 이러한 엔지니어링 업무흐름에서 다른 산업군과 차별화되는 특징은 다음과 같다. [그림 2］수주형 양산산업의 엔지니어링 업무 흐름 첫째, 수주형 양산산업의 승인은 통상적으로 도면을 대상으로 하지 않고 생산된 제품을 대상으로 하므로 고객사의 도면 승인 절차가 없는 경우가 많다. 대부분의 회사에서 자체적인 사내 표준을 수립하고 이를 도면에 반영하는 방식을 따른다. 따라서 사내 표준을 적절히 수립하고 지속적으로 이를 설계에 반영할 방안이 필요하게 된다. 전통적으로 이러한 표준을 관리하는 방식은 문서화를 통해 사내 표준으로 등록하고 관리자가 사내 표준을 따르도록 관리·감독하는 것이다. 하지만 문서가 가진 서로 다른 해석의 가능성, 그리고 관리 감독 자체가 추가적인 업무가 된다는 현실은 이러한 사내표준을 사문화 시키는 중요한 이유 중 하나이다. 둘째, 신규 모델 혹은 제품의 전개는 기능별 공용 도면의 조합을 통해 이루어지게 된다. 이러한 조합 방식은 앞서 언급한 바와 같이 두 가지 방식이 있는데, [그림 3]과 같이 조합에 대해 표 형태로 미리 도면에 삽입하여 반영하는 공용 도면 활용 방식과 공용 도면을 기반으로 파생 도면을 신규로 작성하는 방식이 있다. 어떠한 방식을 사용하던지 수주형 양산산업에 있어 가장 큰 고통 중 하나는 이러한 도면과 생산의 연계성 확보에서 발생한다. 설계 입장에서는 공용 도면 활용 방식이 가장 유리한 방식이다. 옵션이나 용량이 바뀔 때마다 신규 도면을 작성해야 하는 경우의 도면 작성 시간과 비교하여 공용 도면 작성에 필요한 시간은 상대적으로 많지 않으며, 설계 변경 사유가 발생했을 경우 이를 일괄 반영하기 용이한 방식이다. 반대로 생산 입장에서는 공용 도면 활용 방식이 가장 불리한 방식이다. 옵션이나 용량이 바뀌어 생산을 할 때마다 항상 공용 도면을 보고 어떤 정보를 적용하여 생산할지를 결정해야 하기 때문에 시간적·품질적인 손실이 발생하게 된다. 파생 도면을 신규로 작성하는 방식은 반대로 설계 입장에서 가장 불리한 방식이다. 옵션이나 용량이 바뀔 때 마다 매번 도면을 신규로 작성하여 배포하여야 하기 때문에 설계 입장에서는 역시 상당한 손실이 따르지만 생산 입장에서는 매번 생산 시 생산에 필요한 명쾌한 정보만이 배포됨으로써 가장 효과적인 방식이 된다. 셋째, [그림 1]에 표현된 다른 산업군과는 달리 수주형 양산 산업군은 양산에 근접한 산업군으로 통상적으로 프로토타입 제작 및 시험을 거친 후에 양산을 착수하게 된다. 프로토타입 제작 및 시험은 양산에 앞서 설계 과정에서의 오류와 문제점을 미리 확인하기 위한 목적으로 수행된다. 품질 확보를 위해서는 이러한 프로토타입 제작과 시험을 반드시 거쳐야 하겠지만, 여기에는 제작 및 시험을 위한 시간과 비용이 필요하게된다. 따라서 한 차례의 프로토타입 제작과 시험은 불가피하다 하더라도 그 과정 중에 문제점 발생과 수정으로 인해 두 차례 이상 이러한 과정을 반복하는 것은 결론적으로 품질 확보를 위해 시간과 비용을 희생시키는 결과를 낳게 된다. 또한 회로도와 2D 배치도 수준의 부족하고 불확실한 설계 정보를 이용하여 제작에 착수하고 그 때 그때의 상황에 맞추어 프로토타입 제작이 이루어지는 경우, 프로토타입에서 검증된 결과가 실제 양산에서는 달라지는 치명적인 결과를 야기할 수도 있다. [그림 3］공용 도면의 표현 방식 3. EPLAN 기반의 설계환경 혁신을 통한 수주형 양산산업 설계 업무의 개선 앞서 살펴 본 바와 같이 수주형 양산산업의 설계는 그 특수성으로 인해 다른 산업과 차별화되는 3가지 문제점을 가진다. 본 기고문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안을 <표 1>과 같이 제안한다. <표 1> 수주형 양산 산업 설계 업무의 문제점과 개선 방안 3-1. 템플릿 기반의 설계와 형상 관리 템플릿 기반 설계는 앞서 언급한 문서 기반의 사내 표준을 대체할 수 있는 방법으로서 [그림 4]와 같이 회사표준에 반영되어 있는 표시, 심볼, 양식 등의 요소들을 데이터화하여 하나로 패키지화 한 형태를 말한다. 설계자는 이러한 템플릿을 기본 요소로 하여 설계 프로젝트를 시작하고 템플릿을 통해 사내 표준에 해당하는 데이터가 직접적으로 제공되기 때문에 문서를 매개체로 하는 경우와는 달리 해석의 여지가 없는 설계표준 적용이 이루어지게 되며 표준 적용의 정확성 역시 보장될 수 있다. 특히, 이러한 요소들의 개정이 개별적으로 발생할 때 템플릿 단위의 패키지화는 더 효과적으로 활용될 수 있다. 템플릿 단위가 아닌 개별 데이터 단위의 배포가 이루어 졌을 때 각 데이터 별 최신 개정을 지속적으로 관리하는 것으로 쉽지 않은 일이기 때문이다. 템플릿 기반 설계가 설계자 관점에서 사내 표준을 유지할 수 있는 방법이라면 관리자 관점에서 이러한 사내 표준의 유지 및 관리 방안은 형상 관리를 통해 확보할 수 있다. EPLAN에서 제공하는 [그림 5]와 같은 프로젝트 관리기능은 이러한 형상 관리 기능을 제공한다. 첫째, 프로젝트 관리 기능을 통해 실제 도면이 포함되어 있는 프로젝트 파일을 열지 않고도 프로젝트의 전역 속성 정보와 어떤 템플릿을 기반으로 설계가 이루어졌는지 직관적으로 확인할 수 있다. 둘째, EPLAN 프로젝트 관리 기능은 형상 관리의 가장 중요한 두 가지 요소인 비교 기능과 동기화 기능을 제공한다. 비교 기능은 서로 다른 프로젝트 혹은 템플릿을 자동으로 비교하여 그 차이점만을 표시할 수 있는 기능으로서 변경 내용 파악을 위한 자동화된 기능을 제공하며, 동기화 기능은 서로 템플릿이 가지고 있는 개별적인 구성 요소에 대해 제공하는 업데이트 기능으로서 변경, 혹은 개정이 필요할 때 역시 자동화된 기능을 제공한다. 셋째, EPLAN 프로젝트 관리 기능을 통해 기존에 수행된 프로젝트로부터 템플릿을 생성하거나, 반대로 템플릿을 이용하여 프로젝트를 생성할 수 있다. 특히 복수 개의 사내 표준이 유지되어야 하는 경우 이러한 기능은 효과적으로 활용될 수 있다. [그림 4］EPLAN 템플릿의 구성 [그림 5］EPLAN을 이용한 프로젝트 관리 < Energy News >