중소 스마트공장의 현장작업자를 위한 지능형 개인비서 서비스 연구 : 금형부품 가공업체 중심으로 = A study on intelligent personal assistant service for small sized smart factory workers
저자
발행사항
서울 : 고려대학교 공학대학원, 2022
학위논문사항
학위논문(석사)-- 고려대학교 공학대학원 : 산업디자인학과 2022. 8
발행연도
2022
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
102 p ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 유승헌
UCI식별코드
I804:11009-000000269292
DOI식별코드
소장기관
스마트공장은 4차 산업 혁명의 핵심 기술 중 하나이다. 대규모 기업에서는 이미 스마트공장을 정착하여 고도화 단계를 진행하고 있지만, 아직 많은 중소기업에서는 스마트공장의 도입 및 사용에 어려움을 겪고 있으며, 이미 도입된 스마트공장들도 기초단계 수준에 머물고 있는 기업이 많다. 본 연구에서는 스마트공장을 도입 및 운영함에 있어 어려움을 느끼는 중소규모의 공장을 위한 UX 디자인을 금형부품 가공업체 중심으로 제안하고자 하였다.
먼저, 문헌 연구를 통해 스마트공장의 정의 및 각 단계별 기술을 확인하고, 현재 수준에 맞지 않는 스마트공장 솔루션의 적용으로 기초단계의 핵심 기술인 작업 정보 데이터 디지털화가 현장작업자에게 부담으로 여겨지고 있음을 파악하였다. 그리고 해당 문제의 해결방안으로 지능형 개인비서 서비스를 제시하였다. 지능형 개인비서 서비스는 마치 비서와 같이 현장작업자가 요청하는 작업을 목적지향 처리 기술로 처리하고, 검색 및 탑재기기 제어 기능으로 상태에 따라 필요한 정보를 제공 및 제어하며, 스마트공장의 사용을 돕는다.
다음, 중소 금형부품 가공업체의 현장에서 겪는 어려움 및 스마트공장 도입 및 사용에 대한 문제점을 파악하기 위해 현장 조사를 진행하였다. 총 7개의 중소 금형부품 가공업체를 방문하여, 작업자 관찰조사와 맥락분석, 심층 인터뷰를 진행하였고, 조사된 내용을 어피니티 다이어그램, 태스크플로우 분석, 숙련도에 따른 인지적 멘탈 모델 차이 분석을 통해, 총 12개의 경험요소를 도출하였다.
도출된 12개의 경험요소를 기반으로 개인비서 서비스의 기능을 정의하고, UI 프로토타입을 제작하였다. 제안된 서비스디자인은 클라우드 기반 웹 서비스 구조를 통해, 현장작업자가 어느 기기에서도 동일한 정보를 출력할 수 있도록 하였고, 작업자 니즈 기반 쿼리-피드백 방식으로 작업자의 숙련도에 상관없이 모든 작업자가 사용할 수 있는 기능을 고려하였다.
제작한 프로토타입을 이용하여, 현장작업자 대상 사용성 평가를 진행하였다. 평가는 오즈의 마법사와 맥락기반 조사기법을 이용하였다. 현장 작업자는 작업 현장에서 준비된 프로토타입의 시나리오대로 과업을 수행하며, 평가를 진행하였다. 그리고 과업을 수행하는 중간, 현장작업자와 인터뷰를 통해, 지능형 스마트공장 개인비서 서비스에 대한 만족도 및 의견을 수립하였으며, 다양한 가공 장비에서 문제점 발생 시 해결안 도출, 검색, 활용이 증가하였음을 확인하였다.
본 연구는 중소기업의 스마트공장 도입 및 고도화를 위해, 비전문적 현장작업자를 위한 대화형 개인비서 솔루션을 제안했다는 점에 의미가 있다. 금형부품 가공업뿐 아니라 조립, 사출 등의 많은 중소 제조업 분야에서도 적용이 가능하며, 제조업 분야의 스마트공장 고도화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
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