공정 대 개별 제조

특성화하는 것은 인간입니다. 세계에는 무수히 많은 산업과 제조 시설이 있으며 매년 새로운 것이 개발되고 있으므로 이를 특성화하는 것이 유용합니다. 이러한 방식으로 광범위한 산업 분야에서 일반적인 문제를 해결할 수 있으며 대안 솔루션을 개발하기 위해 다른 범주의 산업과 대조될 수 있습니다.

일반적으로 제조는 프로세스와 이산의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 카테고리 사이에 약간의 흐림이 발생합니다. 때로는 현재의 생산 방식에 따라 시설이 둘 중 하나에 속할 수 있습니다.

공정 제조란 무엇입니까?

공정 제조는 한 번 생성되면 분리하기 어려운 연속 제품을 생성하는 것입니다. 생성된 제품은 종종 대중에게 판매하기 위해 용기에 계량되거나 사용을 위해 다른 산업 시설에 직접 공급됩니다. 종종 제품은 원래 구성 요소를 더 이상 쉽게 분리할 수 없는 주요 물리적 또는 화학적 반응을 거쳤습니다.

그림 1 . 화학물질이 처음에 분리되다가 붉은색 물감으로 섞이는 것을 볼 수 있습니다. 비디오 사용:Pronto Industrial Paints

라텍스 페인트 제조를 고려하십시오. 출발 물질에는 라텍스를 형성하는 성분이 포함됩니다:착색제, 소포제, 증점제 및 기타 이러한 성분. 그것들은 함께 혼합되고 몇 가지 반응이 일어나며 액체는 페인트 캔으로 흐르거나 다른 다운스트림 공정으로 직접 공급됩니다.

페인트는 한 번 제조되면 분리하기 어렵습니다. 화학 반응이 일어났고, 보통 사람이 일단 혼합된 액체의 대부분에서 증점제를 분리할 수 있을 것 같지 않습니다. 이것이 공정 제조로 간주되는 이유입니다.

단독 제조란 무엇입니까?

개별 제조에서는 개별 부품 또는 장치가 생성됩니다. 개별 제조는 제조 프로세스가 일반적으로 공장을 통과할 때 장치에서 재료를 추가하거나 빼는 것이기 때문에 때때로 "조립"이라고도 합니다. 최종 제품은 잠재적으로 분해되어 어셈블리를 구성하는 부품으로 분할될 수 있습니다.

차량은 개별 제조의 한 예입니다. Henry Ford의 초창기부터 현대식 자동화 공장에 이르기까지 프로세스에는 여전히 조립이 포함됩니다. 엔진, 변속기, 바퀴 및 서스펜션 구성 요소가 장착되는 조립 라인을 따라 프레임이 당겨집니다. 그 다음은 시트와 계기판, 차체 패널 등 대형 부품을 설치한 후 창호 및 각종 피팅 설치를 진행한다.

그림 2. 이 자동차 조립 라인은 개별 제조의 한 예입니다.

자동차가 조립 라인에서 굴러 떨어지면 곧바로 폐차장으로 갈 수 있고 승무원은 동일한 방식으로 분해하여 이러한 각 구성 요소를 제거할 수 있습니다. 어떠한 화학 반응도 일어나지 않았고, 큰 물리적 변화도 없었습니다. 동일한 구성 요소가 모두 존재하고 인식할 수 있습니다.

공정과 개별 제조의 공통점

두 가지 제조 스타일 모두 동일한 유형의 생산 매개변수가 필요합니다. 통조림 수프를 생산하든 전기 모터를 생산하든, 제조업체는 비용을 절감하고 수익을 늘리기 위해 노력하고 있습니다. 따라서 둘 다 어떤 형태의 처리량을 측정합니다. 즉, 어떤 것이 요소를 떠나는 정도, 운영 비용 또는 각 품목 또는 표준 부피 단위를 생산하는 데 드는 비용과 기타 몇 가지 매개변수를 의미합니다.

두 경우 모두 엔지니어는 장비 가동 시간을 개선하고 라우팅 및 도구 활용을 최적화하여 운영 비용을 절감해야 합니다. 그들은 공장 전체의 처리량을 유지하거나 증가시키면서 유틸리티, 원자재 및 노동 효율성을 개선하는 방법을 찾아야 합니다. 이 모든 것은 내부 부서 간의 광범위한 협업이 필요합니다.

한 부문에서 처리량이 증가한다고 해서 최고의 솔루션이 되는 것은 아닙니다. 예를 들어, 용융물에 페로실리콘을 추가하면 철강 생산의 유동성이 증가하고 더 많은 철강이 생산됩니다. 그러나 이는 노 라이닝과 반응하는 경향이 있어 유지 보수가 더 자주 중단됩니다. 공정을 수행하든 개별 제조를 수행하든, 생산에 대한 모든 변경은 총 이익이 증가할 수 있도록 변경 수용 프로세스를 거쳐야 합니다.

그림 3. 연속 주조기를 떠나는 강철은 공정 공학의 한 예입니다. pxfuel 제공 이미지 사용

마지막으로 가장 중요한 것은 두 유형의 시설 모두 동일한 수준의 안전 계획 및 교육이 필요하다는 것입니다. 두 가지 유형의 제조 시설에서 많은 위험이 발견되며 두 가지 유형 모두에서 부상과 사망이 발생합니다. 산업안전보건청(OSHA)에는 일부 산업별 프로토콜이 있지만 두 제조 범주 간에는 겹치는 부분이 많습니다.

공정 및 개별 제조에 대한 고유한 과제

두 제조 분야는 비슷하지만 각 카테고리마다 고유한 문제를 야기하는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다.

공정 제조에서 최적화의 과제 중 일부는 원자재 투입을 예측하고 공급품이 적시에 도착하도록 하는 것입니다(예:적시 또는 린 제조). 개별 제조에서는 우려 사항이지만 필요한 부품 수량을 예측하는 것이 약간 더 쉽습니다.

예를 들어 전자 제품(개별) 제조업체가 제품당 4개의 소형 증폭기 칩이 필요한 경우 4개 칩의 배수를 구매할 가능성이 높습니다. 대신 I-빔과 같은 구조적 형태를 생산하는 철강 주조 공장을 상상해 보십시오. 그들은 강철을 지속적으로 붓고 압연하며, 대부분은 고철에서 나옵니다.

품질 관리 목적을 위해 프로세스를 반복 가능하게 만들기 위해 프로세스 전반에 걸쳐 테스트 샘플을 기반으로 화학 물질을 약간 변경하기 위해 작은 "마스터 합금"이 추가됩니다. 파쇄된 I-빔, 가전 제품, 자동차 차체 및 기타 출처에서 발생할 수 있는 스크랩 출처에 따라 화학 물질은 매일 크게 다를 수 있습니다.

즉, 보유해야 하는 모합금의 공급이 다양한 비율로 사용되며 모델링 및 예측이 매우 어렵습니다. 또한 많은 공정 제조 작업에서 식품, 화학 물질 등과 같이 유통 기한이 짧은 품목을 다루므로 이러한 원자재를 과잉 공급하면 종종 낭비가 발생합니다.

이산 제조에는 고유한 어려움이 있습니다. 종종 연속 공정 제조에는 결정과 운송 시간이 거의 없는 분명한 경로가 있습니다. 화학 물질은 반응기에서 증류탑으로 직접 배관되거나 강철 블룸이 절단되어 압연기로 직접 이동합니다. 개별 제조에서 가공 부품에는 여러 경로가 있을 수 있으며 최적화에는 각 항목에 대해 가장 논리적인 경로를 선택하는 것이 포함됩니다. 이는 공급 또는 유지 관리 일정에 따라 공정 장비의 실행 순서를 변경하거나 검사 후 재작업 또는 수리 작업을 위해 제품을 다시 보내는 것을 의미할 수 있습니다.

발전기용 장착 브래킷을 고려하십시오. 구멍을 뚫고 용접 한 개와 볼트로 조인 조각 두 개가 필요하지만 순서는 중요하지 않습니다. 플랜트 엔지니어 또는 기술자는 미리 보고 일부 인벤토리를 구축하기 위해 먼저 드릴링 작업을 수행하기로 결정할 수 있습니다. 그런 다음 일상적인 유지 관리를 위해 드릴다운하고 재고를 용접 스테이션으로 보낼 수 있습니다.

공정 및 개별 제조 작업은 유사한 문제의 영향을 받지만 몇 가지 고유한 문제도 있습니다. 제조 작업은 진정한 "프로세스" 또는 "이산"이 아니므로 엔지니어는 시설을 최대한 활용하기 위해 두 분야의 문제를 해결하는 방법을 배워야 합니다. 앞으로 몇 주 동안 우리는 공정 엔지니어링에 필요한 장비와 원격 모니터링이 공정 산업을 어떻게 발전시키고 있는지 자세히 알아볼 것입니다.