[표지]
제출문
목차
요약 11
1. 서론 23
1.1. 연구 필요성 및 배경 23
1.2. 연구 실시 범위 30
1.3. 연구 실시 방법 32
2. 장비산업 현황분석 34
2.1. 장비산업 현황 34
(1) 해외 시장 현황 34
(2) 국내 시장 현황 34
2.2. 반도체 장비산업 현황분석 35
(1) 해외 반도체 장비 분야 35
(2) 국내 반도체 장비 분야 41
2.3. 공작기계 산업 현황분석 44
(1) 해외 공작기계 장비 분야 44
(2) 국내 공작기계 장비 분야 48
3. 장비신뢰성 벤치마킹 55
3.1. 장비신뢰성 관련 주요 국제표준 55
(1) IEC 60300-1 : Dependability Management 55
(2) EN 50126 : Railway applications -Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety(RAMS) 60
(3) IEC 61014 : Programmes for reliability growth 61
3.2. 주요 국제단체 64
(1) SEMATECH : Guidelines for Equipment Reliability 65
(2) SEMI E10-0304E : Specification for Definition and Measurement of Equipment Reliability, Availability, and Maintainability(RAM) 71
3.3. 해외 장비 선진기업의 신뢰성 활동 77
(1) 장비 생애주기 관리 활동 77
(2) 설계 및 개발 활동 86
(3) 생산 및 제조 활동 91
(4) 유지보수 활동 94
(5) 장비 시험 평가 활동 95
(6) Supply Chain Management 100
(8) 교육 및 인적자원 관리 102
3.4. 장비신뢰성 기술 동향 104
(1) 신뢰성 데이터베이스 구축 104
(2) Prognostics and Health Management(PHM) 107
(3) Functional Safety 110
3.5. 국내 타 분야 신뢰성 사업 114
(1) 반도체 장비 및 재료 성능평가 사업 114
(2) 부품소재 신뢰성 향상 사업 120
(3) 의료기기 신뢰성 향상 사업 122
(4) 위험기계기구 의무 안전인증제도 125
3.6. 해외 정부 신뢰성 정책 및 동향 126
(1) 미국 126
(2) 일본 127
(3) 유럽 129
3.7. 벤치마킹 시사점 130
4. 수요조사 134
4.1. 반도체 장비 신뢰성 수요 조사 134
4.2. 공작기계 신뢰성 수요 조사 140
4.3. 장비신뢰성 설문 조사 149
4.4. 시사점 155
5. 개선 방향 도출 157
5.1. 3P 관점의 Gap 분석 157
(1) Process : 신뢰성 목표달성 절차의 부재 157
(2) Partnership : 협력업체와 윈-윈 관계 형성이 어려움 161
(3) People : 신뢰성 전문인력의 부재 165
5.2. 국내 장비기업과 외국 선진업체의 비교 및 SWOT 분석 169
6. 정책제안 174
6.1. 비전 174
6.2. 추진과제 도출 174
6.3. 추진전략 179
1) 단계별 추진 179
2) 기존 정부사업과 연계 180
3) 종합적 과제 추진 180
6.4. 세부 추진 과제(1 단계) 182
Ⅰ. 장비 생태계 신뢰성 동반증진을 위한 기업지원 182
Ⅱ. 장비 신뢰성 설계, 시험 및 관리체계 구축 지원 187
Ⅲ. 장비 신뢰성 전문 인력양성 189
Ⅳ. 장비 신뢰성 향상 기술 개발 193
6.5. 참여 기업 지원 194
7. 결론 199
부록 206
〈부록 A〉 IEC 60300-2: Dependability management- Guidelines for dependability management 206
〈부록 B〉 Sematech : Guidelines for Equipment Reliability 세부사항 223
〈부록 C〉 EN 50126 수명주기 단계별 세부활동 236
〈부록 D〉 장비신뢰성표준체계 MERMS의 구성요소와 구조 240
〈부록 E〉 정부의 기업지원제도 272
〈부록 F〉 장비신뢰성 평가 289
〈표 1.1〉 생산설비와 부품·소재의 신뢰성 평가 차이점 29
〈표 2.1〉 연도별 반도체 장비 시장 규모 36
〈표 2.2〉 지역별 장비시장 현황 및 예측 36
〈표 2.3〉 품목별 세계 장비시장 규모 38
〈표 2.4〉 반도체장비 TOP 기업현황 40
〈표 2.5〉 국내 반도체장비 산업현황 41
〈표 2.6〉 반도체장비의 국내기업 및 인력 현황 42
〈표 2.7〉 주요 장비별 국내 기술수준 42
〈표 2.8〉 주요 반도체장비기업 현황 43
〈표 2.9〉 공작기계산업의 세계시장 규모(전망포함) 45
〈표 2.10〉 2011년 1~7월 공작기계 국가별 수출현황 46
〈표 2.11〉 공작기계 Global Top 7 매출현황('10) 48
〈표 2.12〉 공작기계의 수출입 현황 49
〈표 2.13〉 공작기계 국내 시장 규모 51
〈표 2.14〉 주요 장비기업 현황 53
〈표 2.15〉 국내 기업 및 인력 현황 54
〈표 3.1〉 G사 장비 수명주기에서 input 과 output 87
〈표 3.2〉 포토 마이크로 센서의 신뢰성 시험 방법(사례) 96
〈표 3.3〉 포토 마이크로 센서의 고장 판정 기준(사례) 98
〈표 3.4〉 포토 마이크로 센서의 시험 결과(사례) 98
〈표 3.5〉 성능평가 차수별 진행 현황 118
〈표 3.6〉 성능평가 협력사업 인증서 발급 현황 118
〈표 3.7〉 2012년 반도체 성능평가사업 대상 품목 및 사양 119
〈표 3.8〉 평가 장비 구축, 평가기준 개발, 인증부여 현황(2010) 120
〈표 3.9〉 평가센터 자립화 현황(2010.3.) 121
〈표 3.10〉 연도별 지원과제 현황 122
〈표 4.1〉 국가별 CNC 선반의 성능 비교 141
〈표 4.2〉 국가별 머시닝 센터의 성능 비교 141
〈표 4.3〉 대표적인 제품에 대해 고장빈도가 많은 유닛 순위 144
〈표 6.1〉 본 사업 추진과제와 타 사업 연계과제 180
〈표 6.2〉 정책과제 구성 기관과 역할 181
〈표 D.1〉 부품 고장률 DB 종류 256
〈표 E.1〉 중소기업 창업과 세금지원 혜택 272
〈표 E.2〉 중소기업에 한하여 적용되는 중소기업 경영관련 세금지원 273
〈표 E.3〉 일반기업과 함께 적용되는 중소기업 경영관련 세금지원 274
〈표 E.4〉 정책자금의 종류와 내용 276
〈표 E.5〉 인력지원 제도의 종류와 성격 279
〈표 E.6〉 시장개척 지원제도 281
〈표 E.7〉 중소기업 지원제도와 관련 사업 284
[그림 1.1] 반도체기술 패러다임의 변화 추이 23
[그림 1.2] 극자외선 리소그래피 장비 NXE:3100 28
[그림 1.3] 장비 국산화 시급부문 설문결과 29
[그림 1.4] 정책과제 도출의 체계 33
[그림 2.1] 세계 반도체 장비 BB Ratio 추이 35
[그림 2.2] 글로벌 Top 10 장비기업과 국내 Top 10 장비기업의 비교 44
[그림 2.3] 국내에서 공작기계시장 규모 48
[그림 2.4] 공작기계 수주 추이 50
[그림 3.1] 신인성 관리 추진 체계 57
[그림 3.2] EN 50126 RAMS 수명주기 61
[그림 3.3] 신뢰성 향상을 위한 통합적 기술절차 63
[그림 3.4] 장비 신뢰성 시험의 적용(IEC 60605) 64
[그림 3.5] SEMATECH 의 장비수명주기 66
[그림 3.6] 장비의 상태의 구분(SEMI) 72
[그림 3.7] 장비 운용과 관련된 파라미터에 대한 요약 73
[그림 3.8] PG 175의 input 과 output 77
[그림 3.9] 신뢰성에 영향을 미치는 다양한 요소 78
[그림 3.10] W사 의 장비신뢰성 향상 활동 프로세스 79
[그림 3.11] A사 의 신뢰성 달성 체계 81
[그림 3.12] O사의 품질보증 체계도 83
[그림 3.13] 고객 클레임 관리 시스템 84
[그림 3.14] 피드백 활동 단계 85
[그림 3.15] 개발에서 양산까지 위험분석 및 피드백 프로세스 86
[그림 3.16] G사의 장비 개발 절차 87
[그림 3.17] 신제품 개발을 위한 G사 톨게이트 프로세스 89
[그림 3.18] 신뢰성 검증을 위한 시험의 예 90
[그림 3.19] I사의 Copy Exactly 분류 체계 92
[그림 3.20] Supplier Assessment 7 Pillars 101
[그림 3.21] GIDEP 의 역할과 위치 105
[그림 3.22] GIDEP 데이터베이스 107
[그림 3.23] 기능 안전 달성을 위한 주요활동 111
[그림 3.24] IEC 61508 적용을 위한 프레임워크 112
[그림 3.25] 전 세계 반도체 설비투자 추이 115
[그림 3.26] 반도체 장비 및 재료 성능평가 사업 목표 116
[그림 3.27] 반도체 장비 및 재료 성능평가 추진체계 117
[그림 3.28] 민간중심의 신뢰성 평가 예 127
[그림 4.1] 공작기계 KBF 조사 결과 142
[그림 4.2] 공작기계에서의 공장원인 분석 143
[그림 4.3] 공작 기계 부품과 모듈 성능과 시스템 연계 143
[그림 4.4] 선반에서의 고장 빈도수와 주요 파손 모드 145
[그림 4.5] 밀링 머신에서의 고장 빈도수와 주요 파손 모드 146
[그림 4.6] 연삭기에서의 고장 빈도수 147
[그림 4.7] 글로벌 경쟁기업 대비 자사 장비 신뢰성 열위 요인 151
[그림 4.8] 신뢰성 향상을 위한 최우선 개선 사항 152
[그림 4.9] 신뢰성 보증 프로그램 및 시험평가 운영 정도 153
[그림 4.10] 장비신뢰성 확보 시험평가 시설 및 기준 확보 여부 153
[그림 4.11] 상생협력 및 전문 인력 확보 정도 154
[그림 4.12] 장비신뢰성 향상을 위한 지원 방안 155
[그림 5.1] 현황분석 결과 요약 157
[그림 5.2] 프로세스 측면의 현황분석 결과요약 161
[그림 5.3] MRG 의 신뢰성 컨설팅 기업 164
[그림 5.4] 파트너쉽 측면의 현황분석 165
[그림 5.5] 파트너쉽 측면의 현황분석 결과요약 168
[그림 5.6] 반도체장비 산업분야 SWOT 분석 173
[그림 5.7] 공작기계 산업분야 SWOT 분석 173
[그림 6.1] 제도적인 측면의 추진과제 및 세부과제 174
[그림 6.2] 기술적인 측면의 추진과제 및 세부과제 177
[그림 6.3] 전문성과 효율성을 고려한 단계별 정책 추진 179
[그림 6.4] 정책과제 추진 체계 181
[그림 6.5] MERMS 의 구성요소 186
[그림 6.6] MERMS 의 구성체계 187
[그림 6.7] 단계별 교육 사업 추진 내용 189
[그림 6.8] 표준체계와 직무교육 체계 191
[그림 6.9] 시뮬레이션을 이용한 장비 신뢰성 교육(예) 192
[그림 6.10] 정부의 지원제도 195
[그림 6.11] 장비신뢰성과 관련된 정부의 지원제도 196
[그림 6.12] 장비산업 생태계를 구성하는 개체간의 선순환 구조 198
[그림 7.1] 단계적 정책과제 추진 204
[그림 A.1] 신인성 달성을 위한 요소 206
[그림 B.1] 장비신뢰성 향상을 위한 절차(SEMATECH) 223
[그림 B.2] 다양한 장비에 대한 수명주기 상태 233
[그림 C.1] RAMS 수명주기 236
[그림 D.1] 장비수명주기 244
[그림 D.2] 장비 하드웨어 신뢰성설계 절차 246
[그림 D.3] 소프트웨어 V-model 248
[그림 D.4] 시스템의 신뢰도 예측 절차 255
[그림 D.5] 욕조곡선과 장비신뢰성 시험 258
[그림 D.6] 장비 개발 및 양산과정에서의 신뢰성 시험 258
[그림 D.7] 공정 FMEA 실시절차 263
[그림 D.8] 관리계획서 작성절차 265
[그림 F.1] 제품의 신뢰성 활동과 평가기술 290
[그림 F.2] 기획/설계 단계의 신뢰성 평가 290
[그림 F.3] 개발/생산 단계의 신뢰성 평가 291
[그림 F.4] 운용/보수 단계의 신뢰성 평가 291
[그림 F.5] 장비 고장률 예측 절차 293