설계 엔지니어의 역할은 공학 설계를 통해서 신제품을 만들거나 기존 제품을 개선하여 우리 생활을 편리하게 하고 기술발전의 이익과 혜택을 사회로 전환 것이다. 이책에서 우리는 신제품 개발과 제품개선에 공학 설계와 설계 프로세스의 중요성을 이야기 하고자 한다.
인류는 수천 년 전부터 수많은 기계제품들을 만들어 왔고 그 제품들은 지금도 잘 작동 하고 있는데, 왜 디자인 프로세스를 공부해야 할까? 이유는 새롭고, 비용이 저렴하고, 품질이 좋은 제품들에 대한 필요가 지속적으로 있기 때문일 것이다.
한국은 반도체, 휴대폰, 자동차, 디스플레이 등 최첨단 제품을 생산하여 세계 12위의 교역량을 자랑하는 공업 국가이다. 1960년대부터 국가적으로 추진된 공업화의 결과라는 것은 주지의 사실이다. 그러나 이러한 현재까지의 한국 경쟁력은 미래의 발전을 보장하지 않는다. 그것은 세계는 지금 무한한 기술전쟁, 경제전쟁을 벌이고 있기 때문이다. 최근 스마트폰의 사례에서 보듯이 한국은 미국선진국과 중국후발국가의 틈새에서 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 현실에서 우리는 미국의 애플사와 중국의 다장혁신사의 사례를 살펴볼 필요가 있다. ‘애플’사는 Cellphone 분야에서 후발주자임에도 혁신적인 신제품을 개발함으로써 단숨에 스마트폰 시장의 세계1위 기업이 되었다. ‘다장혁신’사는 미래기술로 각광받는 드론제품의 세계 1위 기업이다. 이 두 기업의 공통점은 세상의 없는 기술과 제품을 개발한 것이 아니라 있는 기술을 가지고 새로운 제품을 개발했다는 점이다. 이러한 사실은 공학에서 중요한 것은 창의Creativity가 아니라 혁신Innovation이라는 점을 시사하고 있다. 세상에 없던 아이디어를 제안하는 창의는 분명 대단한 일이지만 창의가 제품화되기 위해서는 기존의 기술을 바탕으로 현실화되는 혁신이 필요하다. 혁신적 제품개발은 치밀한 관찰력과 체계적인 교육으로 가능하다. 따라서 저자들은 위의 문제점을 인식하여 공학도가 보다 쉽게 혁신적 제품개발을 과정을 공부할 수 있도록 다음과 같은 형태로 본 교재를 집필하였다.
1장 개요에서는 설계 프로세스를 공부해야하는 이유를 제시하였다. 제품개발의 성공과실패사례를 살펴보고 제품개발을 위해 중요하게 고려해야할 점들을 강조하였다.
2장 공학 설계 프로세스에서는 제품개발의 과정인 제품기획, 설계사양선정, 제품 컨셉 도출, 상세설계, 시제품 제작과 실험, 관리문서 등의 순서를 학습하고 각각에 산업계의 사례 등을 제시함으로써 독자들이 공학 설계 프로세스를 이해하고 활용할 수 있도록 하였다.
3장 설계 프로젝트 관리에서는 설계 프로세스의 과정을 효율적으로 관리할 수 있는 방법으로 마스터 플랜, 테스크Task, 리스크 관리 등을 학습한다. 오늘날의 제품은 대단히 복잡해서 기획에서 제품을 만들어 내기까지 제품 개발에 다양한 분야에 전문 지식을 가지고 있는 사람들의 협업이 필요하다. 제품개발에 참여하는 사람들이 더 많아 질수록 고객을 만족 시키고, 중요 점들이 간과 되지 않게 서로간에 커뮤니케이션이 필요한데 이때 중요한 것이 프로젝트 관리이다. 이 장을 통해 독자들은 공학 개발 프로세스 관리의 중요성과 효과를 학습할 수 있다.
4장에서는 시제품 제작 및 실험 및 평가 방법등에 대해서 설명 하였다.
5장에서는, 엔지니어들은 제품 개발의 전 단계에서 수시로 보고서를 작성하게 되기에, 보고서 작성에 관하여 설명 하였다.
6장에서는 공학 설계 기술의 미래, 앞으로의 공학 설계 기술 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 우선 공학 설계를 포괄하는 제품의 개발환경이 어떻게 변해가고 있는지에 대해 우선 기술 하였다.
끝으로 부록에는 설계 프로세스에서 수행되는 활동에 관한 문서양식Templete을 제공하여 학습에 사용 수 있도록 하였다. 독자는 부록에 제시된 양식을 활용함으로써 설계 프로세스의 과정을 자연스럽게 체득할 수 있고 향후 개발 프로젝트에서 실질적으로 활용할 수 있을 것이다.
현재 산업현장은 신속한 기술과 제품개발을 요구하고 있다. 이러한 상황에서 우월적 경쟁력을 갖추기 위해서 회사는 디자인과 설계에 매우 효율적이어야 한다. 따라서 저자들은 본 교재에서 신제품 개발은 체계적인 설계 프로세스가 필요하고, 프로세스는 학습을 통해 습득할 수 있다’고 독자들이 인식할 수 있도록 독자들에게 효율적으로 설계및 제품을 개발할 수있는 도구를 제공하고자 하였다.
Part I Introduction to Engineering Design
1. 개요
1.1 공학과 설계
1.2 설계 프로세스를 공부해야 하는 이유는?
1.3 설계 프로세스의 효과를 측정하는 방법
1.4 제품 개발에 더 고려 할 것들은?
1.5 제품 실패 원인
1.6 팀웍 Team Work의 중요성
Part II Engineering Design Process
2. 공학 설계 프로세스
2.1 설계 프로세스 Design Process
2.2 수요조사 Customer Input, Voice of Customer
2.3 프로젝트의 선정
2.4 제품 설계 사양 Product Design Specification
2.5 컨셉 도출 / 개념 생성 Concept Generation
2.6 개념 평가 및 선정 Concept Evaluation and Selection
2.7 개념 평가 방법 Concept Evaluation Methods
2.8 상세설계 Detail Design
Part III 설계 프로젝트 관리 Design Project Management
3. 설계 프로젝트 관리 Design Project Management
3.1 프로젝트 성공을 위한 조건
3.2 프로젝트 마스터 플랜 Master Plan
3.3 프로젝트 하위 계획 Lower-Level Plans
3.4 설계 프로젝트 관리자 Design Project Managers
3.5 프로젝트 계획 6 단계
3.6 테스크 Tasks
3.7 리스크 평가 및 관리 Risk Assessme...nt and Management
3.8 리스크 완화 계획 Risk Mitigation Plan
Part IV 시제품 제작 및 시험 Prototyping and Testing
4. 시제품 제작 및 시험 Prototyping and Testing
4.1 시제품 제작
4.2 시제품 평가
Part V 문서 Documentation
5. 문서
Part VI Future of Engineering Design Technology
6. 공학 설계 기술의 미래
6.1 제품 개발환경의 변화
[부록 A] 실행을 위한 프로젝트 관리 양식
[부록 B] 기초통계
[부록 C] Ecosystem for Learning and Team Design 1.0 User Manual (Supervisor Version)
Reference
이성 [저]
현재 Fusion360, Featurecam, Edgecam, Inventor를 이용하여 사출금형, 공작기계, 반도체 장비 부품&금형&임가공, 열간단조 금형&자동차 부품 가공 등의 실무 업무를 담당하고 있다. - 카페 : https://cafe.daum.net/SCNC
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