정밀공학 번역(한국어 원본)일반적으로 module은 두 개 이상의 부품이 결합되어 생성된 subassembly들 중 unit function 혹은 독립된 기능을 가지면서 분리 및 재조립이 용이하며 여러 제품과 공유될 수 있는 subassembly으로 정의된다.
modular design의 접근 방법에 대한 연구로는 제품의 기능 및 물리적 측면, 공정적 특성을 고려하여 부품간의 modularization를 형성하는 연구가 많이 수행되고 있다. Ericsson[1]등은 module driver와 부품의 기능간의 매트릭스를 작성하여 module structure를 확립하는 방법을 개발하였다. Xuehong[2]등은M(Module), SR(Structural Relationship), IC(Include Condition)들을 이용하여 다양한 product family의 product hierarchy를 공통적으로 표현하고 관리하는 General Product Structure(GPS)를 제안하였다. Stone[3]은 dominant flow, branching flow, conversion-transmission function pair들을 이용하여 module들이 독립적인 기능을 가지도록 분리하는 방법을 제시하였다. Zamirowski 와 Otto[4]는 단독 상품의 일반 기능들 그리고 product family 내의 오직 하나의 제품에서 발견되는 독특한 기능들에서 유사하고 반복적인 기능들을 발견하고 그것들을 module로 분리하였다.
Blackenfelt[5]는MFD(Modular Function Deployment)와 DSM(Design Structure Matrix)이 modularization 에서 어떻게 상호보완적으로 활용될 수 있는지를 보여준다. Katja[6]는 modularization 및 product family design method을 위하여 function architecture를 표현하는 방법인 hierarchical tree, IDEF0, UML등과 Function Structure Heuristic, DSM등의 modular design methodology을 비교하여 modularization 및 platform을 위한 design 프로세스를 제안하였다. Bimal[7]은 품질을 고려한 modular design를 위하여 perceived quality, robust design, axiomatic design를 동시에 고려하도록 fuzzy logic과 Chebychev의 goal programming 모델을 이용하였다. Wang[8] 등은 fuzzy relation와 analytic hierarchy process를 이용하여 물리적, 기능적 특성의 가중치를 평가하고 SA(Simulated Annealing)방법을 활용하여 부품간의 최적 module 및 product family을 제시하였다.
본 연구에서는 기존의 제품을 사용하는데 있어서 소비자들의 요구 사항과 제품 사이즈의 부적합으로 인한 사용자들의 불편함을 조사하고 이를 기반으로 다양한 소비자들의 신체조건을 만족 시킬 수 있는 modular design methodology을 제안한다.
MC의 고객 맞춤화를 위해서는 QFD(quality function deployment)[9]를 통한 제품개발 활동이 필요하다. axiomatic design, MFD와 같은 design methodology에서도 고객 요구사항을 design에 반영하는 방법으로 QFD를 언급하고 있다.
Fig. 1 Parts of office-chair
본 연구에서는 소비자들의 요구사항에 따른 제품 요소를 정의 하기 위해 Fig. 1와 같이 기존의 제품 중 소비자의 요구사항이 가장 많이 반영되었다고 생각되는 duoback[10]의자를 선정하여 제품 요소를 정의하였다.
또한, 제품을 사용하는 사용자들의 제품 적응성을 높이기 위해 사용자들의 신체 부위별 불편도를 조사하였다[11].
설문조사의 대상은 대기업을 비롯한 중소기업, 연구소 등 총 19개 업체가 선정되었으며, 선정된 19개 업체에 종사하는 사무직 종사자 271명을 대상으로 설문조사를 시행하였다.
설문 조사 내용을 분석한 결과 Fig. 2와 같이 의자의 구성요소들 중 depth of seat, breadth of seat, back에 관해서 상당수의 사용자가 부적합하다고 응답하였다.
Fig. 2 Incongruence of office-chair part
이와 같은 결과는 대부분의 의자의 경우 back와 seat은 조절이 불가능하기 때문인 것으로 판단할 수 있다.
그러나 Fig. 3과 같이 height of seat와 같이 조절이 가능한 의자라 하더라도 적지 않은 사용자들이 부적합하다고 응답하였다. 이는 조절이 불가능한 경우에서 부적합하다고 응답한 비율보다는 낮은 수치이기는 하나 조절이 가능한 경우라 할지라도 조절이 용이하지 않거나 조절범위에 결함이 있는 것으로 판단할 수 있다.
Fig. 3 좌판 높이의 조절성과 적합성
이와 같은 부적합 요소로 인해 사용자들이 불편함을 느끼는 모든 신체 부위에 대하여 조사한 결과 Fig. 4와 같이 neck(62%), shoulder(49.8%), lumbar vertebrae(48%), thoracic vertebrae(39.9%), leg(30.6%), hip(24%), knee(21.8%) 순으로 나타났다.
Fig. 4 Uncomfortable percentage of body part |
정밀공학 번역(영어 번역본)Typically a module is a subassembly, a combination of two or more components, that has a unit function or a separate kind of function, removal and reassembly is easy, and can be shared with various products.
There are many studies on modular design about modularization amongst components considering product features, physical aspects, and manufacturing process. Ericsson [1], etc. developed the method for establishing module structure by creating matrix between module driver and components’ functions. Xuehong [2], etc. proposed General Product Structure (GPS) that universally express and manage product family’s product hierarchy using M(Module), SR(Structural Relationship), and IC(Include Condition). Stone [3] proposed how to separate modules to have independent functions using dominant flow, branching flow, and conversion-transmission function pair. Zamirowski and Otto [4] discovered similar and repetitive functions from unique functions found in general features of individual products in one product in a product family and separated them into modules.
Blackenfelt [5] shows how MFD (Modular Function Deployment) and DSM (Design Structure Matrix) can complement each other in modularization. Katja [6] proposed a design process for modularization and platform by comparing modular design methodology such as hierarchical tree that expresses function architecture for modularization and product family design method, IDEF0, UML, Function Structure Heuristic, and DSM. Bimal [7] used fuzzy logic and Chebychev’s goal programming model considering perceived quality, robust design, and axiomatic design for quality modular design. Wang [8] etc. presented the best module and product family between the components through assessing physical and functional characteristics and utilizing SA (Simulated Annealing) method using fuzzy relation and analytic hierarchy process.
This study proposes modular design methodology that satisfies various physical conditions of customers through investigating users’ discomfort in using existing products caused by the inconsistency between customers’ needs and the product size.
Product development activities through QFD (quality function deployment) are needed for customization of MC. Design methodologies including axiomatic design and MFD mention QFD through reflecting customer requirements in design.
Fig. 1 Parts of Office-Chair
The study selected a chair that reflected customers’ needs and wants the most such as Fig. 1 to define product components; Duoback [10] chair was selected to define product components.
In addition, users’ discomfort by body parts was measured to enhance the users’ adaptability to the products.
The subjects of the survey were 19 companies including big and medium enterprises and research institutes. 271 white-collar office workers in the 19 companies were surveyed.
Analyzing the survey information, the respondents answered depth of seat, breadth of seat, and back are most uncomfortable amongst chair’s components as in Fig. 2.
Fig. 2 Incongruence of an Office-Chair Part
Such responses may have resulted because a chair’s back and seat are not adjustable.
However, height-of-seat adjustable chair users responded chairs were uncomfortable as in Fig. 3. This resulted in lower percentage than the percentage for not-adjustable chair users, but it can be inferred that even adjustable chairs are not easy to adjust or there are flaws in control range.
Fig. 3 Chair Height Adjustability and Relevance
The survey result for body parts that users feel uncomfortable because of inadequate elements were neck (62%), shoulder (49.8%), lumbar vertebrae (48%), thoracic vertebrae (39.9%), leg (30.6%), hip (24%), and knee (21.8%) as in Fig. 4.
Fig. 4 Percentages of Uncomfortable Body Parts |
