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자동화 설비에서 사이클 타임 계산법
자동화 설비에서 사이클 타임(Cycle Time) 계산법 자동화 설비에서 사이클 타임은 “제품 1개가 완성되는...
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자동화 설비에서 사이클 타임(Cycle Time) 계산법
자동화 설비에서 사이클 타임은
“제품 1개가 완성되는데 걸리는 시간”을 의미합니다.
생산성, 택트(Tact), 설비 용량(Capacity), ROI 계산의 핵심 기준이 됩니다.
1. 사이클 타임 기본 공식
가장 기본 공식은 아래와 같습니다.
Cycle Time = 1개 생산 완료 시간
예시:
- 1개 생산에 12초 소요
→ 사이클 타임 = 12 sec/ea
- 1분에 5개 생산
→ 사이클 타임 = 60 ÷ 5 = 12초
2. 자동화 설비 실제 계산 방식
현장에서는 단순 이동 시간만 보는 것이 아니라
전체 공정을 모두 합산합니다.
일반적으로 아래 항목을 포함합니다.
|
항목
|
설명
|
|
로딩 시간
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제품 투입
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이송 시간
|
컨베이어/로봇 이동
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검사 시간
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비전 검사, 센서 검사
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가공 시간
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조립/체결/가공
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배출 시간
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언로딩
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대기 시간
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인터락/신호 대기
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안정화 시간
|
실린더 settling 등
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3. 실제 계산 예시
예를 들어:
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공정
|
시간
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제품 로딩
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2초
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로봇 픽앤플레이스
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3초
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비전 검사
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1.5초
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체결 작업
|
4초
|
|
배출
|
1초
|
총합:
2 + 3 + 1.5 + 4 + 1 = 11.5초
→ 사이클 타임 = 11.5초
4. 병렬 공정일 때 계산
자동화 설비는 병렬 동작이 많습니다.
예시:
- 로봇 이동 3초
- 비전 검사 1.5초
동시에 수행 가능하면:
전체 = 긴 시간 기준 = 3초
즉,
✔ 단순 합산이 아니라
✔ 병렬 가능 여부를 고려해야 합니다.
5. 설비 전체 CT 계산 핵심
자동화 라인에서는 보통:
가장 느린 공정 = 전체 라인 CT
입니다.
예시:
|
공정
|
CT
|
|
투입
|
4초
|
|
검사
|
7초
|
|
조립
|
5초
|
→ 전체 라인 CT = 7초
이 공정을 병목(Bottleneck)이라고 합니다.
6. UPH 계산 방법
사이클 타임으로 생산량 계산 가능
공식:
UPH = 3600 ÷ CT(초)
예시:
- CT = 12초
→ 3600 ÷ 12 = 300 UPH
즉 시간당 300개 생산 가능
7. 실제 현장에서 많이 놓치는 부분
1) 비전 검사 시간 누락
AI 비전은 추론 시간이 추가됩니다.
- 이미지 저장
- GPU 처리
- 통신
까지 포함해야 실제 CT가 나옵니다.
2) PLC 통신 지연
생각보다 큰 비중 차지합니다.
예:
- EtherNet/IP
- Modbus
- TCP/IP
통신 지연 누적 발생
3) 안정화 시간(Settling)
실린더 흔들림, 진동 안정화 때문에
0.2~1초씩 추가되는 경우 많습니다.
4) 작업자 개입
반자동 설비는 작업자 편차가 큽니다.
- 투입 위치
- 버튼 조작
- 제품 정렬
등이 CT 변동 원인입니다.
8. 사이클 타임 줄이는 대표 방법
|
방법
|
효과
|
|
병렬 동작 증가
|
CT 감소 효과 큼
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|
비전 처리 최적화
|
검사 시간 감소
|
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로봇 경로 최적화
|
이동 시간 감소
|
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인터락 최소화
|
대기 시간 감소
|
|
버퍼 추가
|
병목 완화
|
|
고속 통신 적용
|
응답 지연 감소
|
9. 현장에서는 이렇게 계산하는 경우가 많음
실제는 아래 3가지를 구분합니다.
|
구분
|
의미
|
|
Machine CT
|
설비 자체 속도
|
|
Actual CT
|
실제 운영 속도
|
|
Peak CT
|
최대 성능 기준
|
특히 실제 양산에서는:
- 자재 공급
- 작업자 개입
- 불량 재검
- 알람 복귀
때문에 이론 CT와 차이가 큽니다.
10. 한 줄 정리
자동화 설비의 사이클 타임은
“제품 1개가 완료되는 전체 시간”이며,
실제 현장에서는 병렬 동작·통신·검사·대기시간
까지 포함해서 계산해야 정확합니다.
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