재제조 공정의 경제성 제고를 위한 선택적 해체 및 검사 방법론

Abstract

환경에 대한 사회적 관심의 확대로 기업은 제품의 전 생애 주기에서 환경 영향을 고려하게 되었다. 특히, 제품의 생애주기 중 마지막 단계인 사용 후 처리 단계는 폐기물이 발생하고 자원이 재순환 되는 단계로 환경에 대한 영향이 막대하다. 사용 후 처리 단계에서 환경성과 경제성을 동시에 고려하는 적극적인 대안으로 재제조 방식이 대두되고 있다. 재제조는 회수제품의 품질 수준을 새 제품과 같은 수준으로 회복시키는 과정으로써 환경 영향을 줄이고 수익을 창출 할 수 있는 전략으로 주목 받고 있다. 회수제품을 통해 획득하고자 하는 목표 부품의 품질은 재제조의 경제성을 결정하는 핵심 요소이다. 이때, 목표 부품의 품질의 불확실성이 재제조의 경제성을 약화시키는 요소로 지적되고 있다. 수거된 목표 부품의 품질은 불확실한 반면, 이를 사전에 파악할 수 없어 불필요한 해체비용이 발생하기 때문이다. 본 논문에서는 사용 후 회수제품의 품질의 불확실성에 대응하는 방안으로 선택적 해체 프로세스를 제안하고자 한다. 선택적 해체 프로세스는 각 해체 단계에서 검사를 통해 목표 부품의 품질상태 정보를 획득하고 품질이 낮은 부품에 대한 분해를 사전에 중단하는 전략이다. 해체 과정과 품질 상태 분석을 위해 해체 프로세스와 검사 과정을 해체 트리와 고장 트리를 통해 표현하였다. 이를 바탕으로 베이지안 네트워크에 기반한 목표 부품의 품질 추정 방법론은 제안한다. 동적 계획법을 적용하여 품질 수준에 따른 최적 해체 중단시점 결정을 위한 의사결정 모델을 제시한다. 사례 연구에서는 제안한 선택적 해체 프로세스를 무선진공청소기에 적용하여 경제적 효과를 분석하였다. 이때, 재제조에서 고려해야 하는 기업의 환경조건의 변화에 따른 경제성의 민감도 분석을 수행하여 기존 해체 프로세스와의 경제성을 비교하였다. 그 결과 선택적 해체 프로세스는 해체 비용의 절감을 통해 재제조의 경제성을 향상시키는 것으로 확인할 수 있었다. 특히, 회수 제품 수량이 증가할수록, 부품 획득을 위한 해체 단계가 많아질수록, 부품의 품질 수준이 불확실할수록 경제적 효과가 크게 나타났다. 이와 같은 사례연구의 결과는 선택적 해체 프로세스가 재제조의 경제성을 향상시키는데 효과적임을 시사한다.