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표제지
목차
논문요약 12
제1장 서론 15
제1절 연구배경 및 목적 15
제2절 연구범위 및 방법 20
1. 연구범위 20
2. 연구방법 21
제2장 이론적 배경 및 선행연구 고찰 23
제1절 이론적 배경 23
1. 정비의 개념 및 변천 23
2. 군용 항공기 정비 29
3. 정비 공정 37
4. 주요 공정관리 기법 39
5. 린(Lean)과 6시그마 47
6. 린(Lean)을 적용한 공정관리 사례 58
제2절 선행연구 고찰 67
제3장 군용 항공기의 창정비 공정관리 현황 분석 73
제1절 항공정비창의 구성 체계와 정비 환경 변화 73
1. 항공정비창의 구성 체계 73
2. 정비 환경 변화 75
제2절 공정관리체계 개발 시 고려사항 79
제4장 린 6시그마 기반의 실시간 공정관리체계(RTPMS) 개발 84
제1절 실시간 공정관리체계(RTPMS) 개발 시 요구사항 84
1. 린 개념의 적용 필요성 84
2. 공정 적기율 분석 86
제2절 실시간 공정관리체계(RTPMS)의 설계 91
1) 공정진행 분석 모듈 98
2) 지원부서 분석 모듈 100
3) 공정별 분석 모듈 101
4) 진행계획 분석 모듈 102
5) 공정지연 분석 모듈 103
6) 잔여공정 분석 모듈 108
7) 예정 작업 분석 모듈 110
제5장 실시간 공정관리체계(RTPMS) 의 성능 평가 및 검증 112
제1절 실시간 공정관리체계(RTPMS) 성능 평가 112
1. 창정비 공정 적기율 향상 112
2. 창정비 공정 능력 향상 115
3. 작업 표준인시수 단축 효과 116
4. 잔업시간 단축 효과 117
5. 사용자의 RTPMS 만족도 조사 119
제2절 실시간 공정관리체계(RTPMS)의 실증적 효과 검증 121
1. 전투기의 계획 창정비 공정 절차 121
2. 전투기의 계획 창정비 공정 분석 125
3. 실증적 효과 검증 133
제6장 결론 154
참고문헌 157
부록 162
ABSTRACT 177
〈표 2-1〉 항공기 유지/관리의 종류 23
〈표 2-2〉 군용 항공기의 계획 창정비 주기 34
〈표 2-3〉 군용 항공기의 상태검사 적용 기준 35
〈표 2-4〉 CPM과 PERT의 비교 43
〈표 2-5〉 통계적 공정관리(SPC)의 의미 46
〈표 2-6〉 Typical and World-Class Process Cycle Efficiencies 49
〈표 2-7〉 General and World-Class Level in 4 Process 49
〈표 2-8〉 6시그마의 개념적 증진 효과 51
〈표 2-9〉 6시그마와 린의 비교 54
〈표 2-10〉 린의 원칙 55
〈표 2-11〉 공정 진행상 낭비 요인 56
〈표 2-12〉 C-5 Programmed Depot Maintenance Results 63
〈표 2-13〉 C-5 항공기의 창정비 공정단축 기간 63
〈표 3-1〉 항공정비창의 부서별 주요 직능 74
〈표 4-1〉 단위 공정 작업별 적기율 분석 현황 88
〈표 4-2〉 아이디어 회의 결과 93
〈표 4-3〉 유추발상기법 결과 94
〈표 5-1〉 항공기 기종별 창정비 공정능력 분석 현황 115
〈표 5-2〉 Level III 공정의 작업시간 점유율 분석 현황 129
〈표 5-3〉 SCAMPER 기법을 활용한 해결(안) 138
〈표 5-4〉 모순 매트릭스에 의한 해결(안) 143
〈그림 2-1〉 항공기 획득비용과 운영유지비용 현황 24
〈그림 2-2〉 항공기 정비 방식의 세대적 구분 27
〈그림 2-3〉 정비의 종류 29
〈그림 2-4〉 군용 및 민수용 항공기 정비 방식 비교 32
〈그림 2-5〉 정비 공정의 수립 절차 38
〈그림 2-6〉 간트 차트(Gantt Chart) 40
〈그림 2-7〉 LOB(Line Of Balance) 기법 41
〈그림 2-8〉 핵심경로기법(CPM) 42
〈그림 2-9〉 획득가치 관리기법의 기본 흐름도 44
〈그림 2-10〉 도요타 생산 시스템의 재설계 47
〈그림 2-11〉 Individual Process Times from Order to Cash 50
〈그림 2-12〉 KC-135 Production Machine 59
〈그림 2-13〉 EVSA(Enterprise Value Stream Analysis) 61
〈그림 2-14〉 C-5 Cell Flow Diagram 65
〈그림 3-1〉 항공정비창의 기본 편성 73
〈그림 3-2〉 공군 항공정비창의 성과지표 반영 비율 77
〈그림 3-3〉 항공정비창의 전략항목 관리 개념도 78
〈그림 3-4〉 군용 항공기의 창정비 물량 증가 현황 79
〈그림 3-5〉 창정비 잔업시간의 변화 80
〈그림 4-1〉 군용 항공기의 창정비 공정흐름 코드 체계 86
〈그림 4-2〉 군용 항공기의 공정 적기율 분석 현황 90
〈그림 4-3〉 창정비 공정지연 Vital Few와 Selecting Solution 92
〈그림 4-4〉 RTPMS 설계 96
〈그림 4-5〉 RTPMS 구축(안) 98
〈그림 4-6〉 공정진행 정보 확인창 설계 99
〈그림 4-7〉 공정 지원부서 확인창 설계 100
〈그림 4-8〉 항공기 호기별 세부 공정 현황 확인창 설계 101
〈그림 4-9〉 작업 파트별 세부 공정 현황 확인창 설계 101
〈그림 4-10〉 창정비 작업진행 계획서 확인창 설계 102
〈그림 4-11〉 계층적 분석 기법에 의한 공정지연 주요 항목 104
〈그림 4-12〉 공정지연 사유 확인창 설계 105
〈그림 4-13〉 공군 군수정보체계의 자재 및 결함부분 흐름도 105
〈그림 4-14〉 공정지연 세부사유(자재부분) 확인창 설계 106
〈그림 4-15〉 공정지연 세부사유(결함부분) 확인창 설계 107
〈그림 4-16〉 공정지연 세부사유(점검부분) 확인창 설계 108
〈그림 4-17〉 잔여공정 계획 확인창 설계 109
〈그림 4-18〉 예정작업 현황 확인창 설계 110
〈그림 5-1〉 창정비 공정 적기율 종합 분석 현황 113
〈그림 5-2〉 창정비 사업별 공정 적기율 분석 현황 113
〈그림 5-3〉 전투기의 계획 창정비 공정 적기율 분석 현황 114
〈그림 5-4〉 작업 표준인시수 개정 현황 116
〈그림 5-5〉 병목 공정과 탄력적 정비인력 운영 118
〈그림 5-6〉 RTPMS의 절차상 효과 119
〈그림 5-7〉 사용자의 RTPMS 만족도 설문조사 결과 120
〈그림 5-8〉 전투기의 계획 창정비 프로세스 122
〈그림 5-9〉 창정비 물량 점유율 현황 126
〈그림 5-10〉 연도별 창정비 작업시간 현황 126
〈그림 5-11〉 창정비 작업시간 점유율 현황 127
〈그림 5-12〉 Level III 공정의 일일 평균 작업시간 현황 128
〈그림 5-13〉 Level III 공정의 작업시간 비교 분석 현황 129
〈그림 5-14〉 밀봉재의 최적 온도 및 습도 분석 결과 135
〈그림 5-15〉 밀봉재의 영향요소 최적화 결과 136
〈그림 5-16〉 순회정비로 인한 창정비 대기시간 발생 사례 137
〈그림 5-17〉 브레인스토밍에 의한 순회정비품 입고시기 결정 139
〈그림 5-18〉 순회정비품의 출고일자 조절 효과 분석 140
〈그림 5-19〉 모순과 발생적 관점 분류 142
〈그림 5-20〉 선택 매트릭스에 의한 적용 결과 144
〈그림 5-21〉 주날개 벤트 시스템의 공정 단순화 결과 145
〈그림 5-22〉 주날개 장착 작업절차 개선 결과 147
〈그림 5-23〉 주날개 장착 작업시간 단축 결과 148
〈그림 5-24〉 주날개 장착 공정개선 결과 150
〈그림 5-25〉 주날개 장착 공정개선으로 인한 작업시간 단축 결과 150
〈그림 5-26〉 지원 장비의 유류지원 요청 절차 152
〈그림 5-27〉 지원 장비의 유류지원 절차 개선 효과 152
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한국 공군은 운용중인 항공기의 안전성 확보를 위해 3단계 정비관리 개념을 적용하고 있다. 항공기 정비는 기본 점검과 고장탐구를 수행하는 부대정비, 부대정비와 창정비의 중간 정도 수준이라 할 수 있는 야전정비 및 별도의 시설, 장비, 인력을 통해 정밀한 검사가 수행되는 창정비로 구분된다. 군용 항공기의 창정비는 현재 군에서 운용하고 있는 항공기를 대상으로 수행하는 정비 중 최상위 단계에 해당하는 정비로 항공기의 운용 관리 측면에서 가장 복잡하면서 난이도가 요구되는 정비방식이라 할 수 있다. 정비의 중요성 측면에서 볼 때 항공기에 대한 감항성에 지대한 영향을 미치는 핵심적인 정비 단계이다. 창정비는 예방 정비의 파생이라 할 수 있는 계획 정비와 항공기의 종류에 맞게 제작사의 추천 정비 방식에 따라 수행되고 있는 신뢰성 정비의 혼합 형태로 이루어진다.
이러한 정비 방식의 변화는 부대정비나 야전정비에 비해 특히 창정비에서 상당한 조짐이 보이고 있다. 그 결과 장기적인 계획에 따라 군의 주도적인 방침으로 군용 항공기의 창정비에 대한 지속적인 변화를 민간업체로부터 수용하고 있다. 그 대표적인 실례가 국방경영혁신사업 훈령에 따라 한국 공군의 항공정비창에서 추진하고 있는 린 6시그마 기법에 의한 항공기 정비 방식의 개선을 들 수 있다.
민수용 항공기의 운용은 곧 경제적 가치를 창출하는데 그 근본적 목적이 있다고 본다면 군용 항공기는 경제적 가치보다는 적시성(Just In Time)에 상당한 비중을 가지고 있다. 즉, 다양한 군용 항공기가 운용될 경우 항공기의 운용시간과 비례하여 계획 정비 또는 비계획 정비가 발생하게 되며, 정비를 원하는 항공기의 적시 입·출고를 관리하기 위해서는 최적화된 공정관리가 필요하다.
이는 곧 대상 항공기에 대한 창정비를 시작할 경우 계획 관리를 통해 정확한 수행 종료일 혹은 정비가 완료된 항공기의 인도시점을 예측할 수 있을 뿐만 아니라 소요자재는 물론 지상지원 장비와 특수공구들에 대한 추가적인 체계적 관리가 가능하다는 의미이기도 하다. 여기서 항공기 인도시점은 적시성을 의미하며, 적시성을 보장하기 위해서는 반드시 체계적인 창정비 공정관리가 선행되어야 한다는 것을 직시할 필요가 있다.
군용 항공기에 대한 창정비 특성상 공정 기간의 장기화로 인해 작업량이 적절하게 분배되지 않고 특정 기간에 집중적으로 창정비 작업이 이루어지고 있어 반복적으로 정비 작업의 병목(Bottleneck) 현상이 발생하게 된다. 창정비 공정간 또는 동일 공정 내에서 발생되는 항공기의 출고일 준수에 영향을 주고 있는 병목공정을 식별하기 위해 공군 군수정보체계(DELIIS/F)에 입력된 데이터를 활용하여 창정비 공정 적기율을 분석하였다. 또한 군용 항공기의 창정비 공정 진행에서 공정지연과 연관되는 여러 원인들을 발췌하고, 계층적 분석 기법 등을 활용하여 이에 대한 내·외적 개선 요구사항들을 확인하였다. 이러한 창정비 공정 중 발생되는 문제점들을 해결하기 위해, 군용 항공기의 창정비 수행을 위한 린 6시그마 기반의 실시간 공정관리체계(RTPMS: Real Time Process Management System)의 개발에 대한 연구를 수행하였다. 창정비 공정 지연을 유발하는 핵심원인(Vital Few)에 대한 실질적인 개선 방안 실행을 실시한 후 파일럿 테스트 도구(Pilot Test Tool)를 이용하여 결과 검증을 시행하였으며, 이를 통해 창정비 프로세스에 대한 핵심 요소가 개선된 결과로 평가되었다. 본 연구를 통해 제시된 린 6시그마 기반의 RTPMS는 군용 항공기의 창정비 공정 수행 중 발생되는 여러 가지 인자요소에 의한 공정지연을 미연에 방지함으로써 최종적으로 운영기지로의 항공기 인도 시점을 맞춤으로써 적시성을 확보할 수 있는 성과를 도출하였다. 동시에 한국 공군의 항공작전 임무 수행에 있어 창정비 수행 시 항공기 출고 지연에 따른 임무 공백 발생을 최소화하기 위해 제시된 체계 구축의 일환이라 할 수 있다.
또한 린 6시그마 기반의 RTPMS를 활용하여 현재 항공정비창에서 수행되고 있는 전투기의 계획 창정비 공정개선을 위한 연구를 수행하였다. 창정비 공정 프로세스에서 발생되고 있는 문제점들을 RTPMS를 통해 식별하였고, 조립공정 중 발생되는 작업자별 오차 보정, 특수 공구 개량, 주날개 벤트 시스템 공정 단순화 등 6개의 전투기의 계획 창정비 Level III 공정을 개선하여 작업시간을 단축하는 성과를 창출하였다. 개선된 방안들을 유지/관리하기 위해 계획을 수립하고 전투기의 계획 창정비 Level III 공정개선 결과를 실제로 적용하고 유지할 수 있도록 전체 창정비 공정에 대한 작업표준서를 개정하였다. 이러한 개선활동을 통하여 창정비를 위해 입고된 항공기를 적시에 출고하여 항공작전 임무 수행을 지원하기 위한 운영기지의 전투기 가동률 향상에 기여하였다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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