다양한선풍기군의구조분석과비교를통한최적화연구 The Study of Optimization Using Method by Comparison and Analysis the Diversity Pans 정상태 / 남택준 / 이영아전은진 / 박지운
Agenda Introduction New Concept of Eco & Ergonomic Product (Conventional Fan. Vs. Bladeless Fan) Methodology Disassemble & Making BOM Hierarchy Environmental & Performance, Usability Evaluation Result of Study Conclusion
Introduction The Way of Creating Wind Fan Electrical Fan Air Conditioner Environmental Performance (High) Environmental Performance (Medium) Environmental Performance (Low) 3
Introduction Value Engineering V = F/C (Value = Function / Cost) Break Stereotype? Evolution?
Introduction The Principle and Effects of creating wind Bernoulli s Principle 5
Comparison Conventional Unpleasant & buffeting Air / Universality / Completeness Bladeless uniform & Pleasant Air / Safety / Removability / Standby Power 6
Introduction What about 친환경화? 자연친화적인바람? 7
Methodology The Flow Chart of Processes 8
제품선정 한국모리타 (Conversional) 독일 Dyson (Bladeless) 중국 XN-005B (Bladeless) 대만휴플라자 (Bladeless) 외관사양 크기 (mm) 340 350 170 350 345 155 350 350 155 완제품무게 (g) 1750 1720 1746.4 포장재무게 (g) 1170 440 400 대기전력 (W) 0.7 1.02 0.98 9
Performance 평가방법 측정장치 ( 소비전력, 풍속, 중량, 소음 ) 10
Performance 평가방법 Data 측정 ( 완성품성능검사 ) 11
Performance 평가방법 Data 측정 ( 제품분해공정 ) 12
Performance 평가방법 Data 측정 ( 측정기준및방법 ) 소음 풍속 Distance 0.5m / 1 m / 1.5 m Method 약 / 강 setting (Min & Max) Distance 0.5m / 1 m / 1.5 m Method 약 / 강 setting (Min & Max) 전력 Method OFF / Min / Max setting ( 소비전력 ) 총전력사용량 [Kwh] 소비전력사용량 [Kwh] ( 제품수명소비전력 [Kwh] * 제품수명대기전력사용량 [Kwh]) ( 소비전력 [wh] * 연간가동시간 [hr/yr]* 제품수명 [yr]) 대기전력사용량 [Kwh] ( 제품대기시간 or 휴대용기기완충후대기시간 * 사용회수 ) 13
B.O.M Conventional Bladeless Level 1 12 종 1 종 Level 2 8 종 3 종 Level 3 11 종 13 종 Level 4 14 종 23 종 Level 5 5 종 Conventional 선풍기가무날개식선풍기대비깊은 BOM 구조와많은부품수로인해제품분해가난해함 14
B.O.M Bill of Material (Conventional) 번호 조립단위 0 1 2 3 4 5 부품명 ( 제조사 ) 1 0 날개선풍기완제품 재질명 ( 제조사 ) 중량 [g] 4531. 4 분해시간 [ 분 ] 2 1 포장재 773.0 35.0 3 1 선풍기본체 2080. 0 4 2 날개고정캡 5.5 5 2 밑판연결프레임 103.4 6 2 밑판고정부품 11.6 7 2 선풍기본체 base 8 3 선풍기헤드 9 4 10 4 선풍기헤드프레임 ( 앞 ) 선풍기헤드프레임 ( 뒤 ) 11 4 선풍기모터부 12 5 선풍기모터 2020. 0 1388. 0 63.9 91.4 1186. 0 1112. 00 Material name (LCI DB or EuP Eco report) Paper, waste paper over 50% ( 폐지 50% 이상함유 ) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Powder) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Powder) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Powder) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Powder) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Powder) 재질별중량 [kg] GWP [kg CO2e q.] 재활용률 [%] 재활용중량 [kg] 0.00 0.00000 0% 0.00 0.77 0.98171 95% 0.73 0.00 0.00000 0% 0.00 0.01 0.01645 85% 0.00 0.10 0.30917 85% 0.09 0.01 0.03468 85% 0.01 0.00 0.00000 0% 0.00 0.00 0.00000 0% 0.00 0.06 0.19106 85% 0.05 0.09 0.27329 85% 0.08 0.00 0.00000 0% 0.00 Stainless Steel ( 스테인레스강 ) 1.11 2.40192 60% 0.67 15
B.O.M Bill of Material (Bladeless) 번호 Assembly Sub-Assembly Parts Sub-Parts 1 Inner Ring Wind Ring Assembly 2 Outer Ring 3 Cradle Cover 4 Motor 5 Cradle Assembly Motor Lever 6 Guide Cam 본체 (Main Body) 7 Motor Base Motor Cover 8 Motor Mount 9 Pin 10 E-Ring 11 Slider Cover 12 Switch Box Assembly Boxer Cover 16
B.O.M Bill of Material (Bladeless) 번호 13 Assembly Sub-Assembly Parts Sub-Parts Bolts 14 PCB-1 15 Cradle Assembly PCB-2 Switch Box Assembly 16 Button-Push 17 Button-Dial 18 Receiver Cover 본체 (Main Body) 19 Round Screw 20 Case 21 방음재 22 Saddle Assembly 방진 Ring 23 Fan Assembly 방진고무 24 Fan Cover (Lower) 17
B.O.M Bill of Material (Bladeless) 번호 25 Assembly Sub-Assembly Parts Sub-Parts Fan Cover (Upper) 26 Fan Blade 27 Blade Cover Fan Assembly 28 Blade Head 29 본체 (Main Body) Saddle Assembly Motor 30 방음재 31 Fan Guide 32 Power Cable 33 방진고무 NO 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 1 3 13 23 18
Result of Study-1 소음및풍속 / CO2 eq 분석결과 독일 (Dyson 사 ) 소음 풍속 Low Mid High ( 풍속 High 일때측정 전 46.9 db 50.8 db 55.8 db 0.1 m 0.75 m/s 측 46.5 db 50.9 db 56.1 db 0.5 m 2.0 m/s 1 m 2.45 m/s 독일 Dyson
Result of Study-1 소음및풍속 / CO2 eq 분석결과 제품 2 소음 풍속 Low Mid High ( 풍속 High 일때측정 전 48 db 55.2 db 58.4 db 0.1 m 0.5 m/s 측 48.7 db 53.5 db 57 db 0.5 m 1.43 m/s 1 m 2.13 m/s 대만휴플라자
Result of Study-1 소음및풍속분석결과 제품 1 소음 풍속 Low Mid High ( 풍속 High 일때측정 전 47.8 db 51.2 db 60.2 db 0.1 m 0.5 m/s 측 47.9 db 51.9dB 61.8 db 0.5 m 1.2 m/s 중국 XN-005B 1 m 1.65 m/s
Result of Study-1 기타각제품별조립상태와부품제작, 조립여부 독일 Dyson (Bladeless) 중국 XN-005B (Bladeless) 대만휴플라자 (Bladeless) 전용공구사용일반범용공구사용일반범용공구사용 부품별재질표시부품불균일, 재질표시없음부품재질표시없음 일반공구사용분해조립난항환경유해물질발견 ( 납땜 ) 환경유해물질 ( 땜납 ) Fastener, 제품견고, 전반적으로각부품품질관리노력신뢰성제고 Fastener, 방진고무, 방음재없음, 비용절감, 제품신뢰성저하 Fastener 1ea, 방진, 방음재료등재료일부미비, 비교적안정 22
Result of Study-1 각제품별분석결과 Quality Price Performance CO2-eq 독일 Dyson Good High Good 1 대만휴플라자 Medium Reasonable Good 3 중국 XN-005B Not so Good Low (1/5) Good 2
Result of Study-2 Conventional Bladeless Difference?? 24
Result of Study-2 모터의소음분석결과, Bladeless 제품의소음이 Conventional 보다큰것으로측정됨 (db) 80 70 60 50 40 30 모터소음 Bladeless Bladeless Conventional Conventional Bladeless 20 10 Conventional 0 약 강 25
Result of Study-2 위치별소음분석결과 Conventional Fan > Bladeless Fan 추정사유 : Conventional Fan 의강한풍속으로인한마찰음으로판단 (db) 90 80 70 Conventional 위치별소음 (m/s) 3 2.5 Conventional 풍속 60 2 50 40 Bladeless 1.5 30 1 Bladeless 20 10 0.5 0 0 약 0.5m 강 0.5m 약 1.0m 강 1.0m 약 1.5m 강 1.0m 약 0.5m 강 0.5m 약 1.0m 강 1.0m 약 1.5m 강 1.0m 26
Result of Study-2 전력사용량 Conventional 총전력사용량 [Kwh] 207.6 kwh 소비전력사용량 [Kwh] 207.6 kwh 대기전력사용량 [Kwh] 0 kwh Bladeless - 총전력사용량 [Kwh] - 소비전력사용량 [Kwh] - 대기전력사용량 [Kwh] 175.1 kwh 167.1 kwh 8.0 kwh 소비전력면에서 Bladeless fan 이양호, 대기전력면에서 Conventional Fan 이양호 27
Result of Study-2 단계별탄소배출량 Conventional fan 과 Bladeless fan 모두사용중탄소배출량이가장높음 Conventional 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00-20.00 kg CO2-eq. 68.94 9.24 6.59 0.10 원재료취득 제조 운송 사용 -4.27 폐기 Bladeless 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00-20.00 kg CO2-eq. 79.75 6.45 6.59 0.10 원재료취득 제조 운송 사용 -2.49 폐기 28
Result of Study-2 Usability 평가결과 소음을제외한모든사용도항목에서 Bladeless 선풍기가우수 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Bladeless Conventional 심미성 조작용이성관리용이성 이동성 안정성 소음만족도 전반적 사용도 29
Conclusion Bladeless fan 의제공바람 쾌적 / 환경성, 보편적사용성 개선여부존재 Evolution? Break Stereotype? 30
Conclusion Design 제안 - 개선전략및과업수립 설계목표 31
Conclusion Design 제안 - 개선전략및과업수립 친환경개선전략 + 해결방안수립 친환경재료사용 에너지사용효율개선화방안 내구성향상및부품체결방식단순화 유해물질사용지양조작방식변화, 용이성증대냉원효율적관리 - 냉매등보조방안연구 설계목표 32
Conclusion Design 제안 친환경재료 Fan 의겉면을친환경소재 ( 견고한목재 ) 로제작하여자연친화적환경 친환경재료사용, 유해물질사용지양, 환경개선 33
Conclusion Design 제안 Brain Storming 앞쪽에조리개 (Tightening Thread) 배치순간출력 & 에너지효율제고 Fan 의겉면을친환경소재 ( 견고한목재 ) 로제작하여친환경바람생산 Adjustable Nozzle 34
Conclusion Design 제안 Brain Storming 모터부의원통형에슬롯을만들어냉매를삽입. 찬공기제공 효과 : 모터동일출력, 냉풍향상의효율개선으로환경성제고 35
Conclusion Nature Born 자연으로부터오는자연바람 최종목표 Cooling Technology 자연을지키는아름다운기술 유해성최소화에초점 자연소재사용 자연을닮은바람 에너지효율의극대화 자연에너지연구 자연을지키는기술개발증진 36
Thank you for your attention!!